乌洛托品气相生产工艺及生成反应的影响因素.doc

乌洛托品气相生产工艺及生成反应的影响因素孙波、李增强、狄晓义 山东拓博昊源化工有限公司摘要：本文结合生产实际情况介绍乌洛托品气相法生产工艺和生成反应的影响因素，对气相法生产乌洛托品工艺有一定的参考意义。关键词：乌洛托品、气相法、生成反应、影响因素Influence factors of urotropine vapor phase process and formation reactionSun Bo, Li Zengqiang, Di Xiaoyi Shandong tobo Haoyuan chemical companyAbstract: Factors affecting this paper combined with the actual situation of production of urotropine vapor phase method production process and reaction, has certain reference significance to the production of gas Urotropine processKeywords: Urotropine、Gas phase method、Formation reaction、influencing factor一、产品简介及市场介绍：名称:乌洛托品 # Y- $ Z+ b+ z. u+ r U% D英文名: Urotropine分子式：(CH2)6N4分子量：140.19CAS编号:100-97-0 7 |8 T e/ B2 ( U- ?: h2 乌洛托品是一种重要的化工产品，用作树脂和塑料的固化剂、橡胶的硫化促进剂（促进剂H）、纺织品的防缩剂，并用于制杀菌剂、炸药等。药用时，内服后遇酸性尿分解产生甲醛而起杀菌作用，用于轻度尿路感染；外用于治癣、止汗、治腋臭。与烧碱和苯酚钠混合，用于防毒面具作光气吸收剂。乌洛托品还是一种常用的缓蚀剂，用于减缓金属材料的腐蚀。 二、生产工艺特点及流程：山东拓博化工公司30000T/年乌洛托品生产装置采用气相法生产工艺。气相法乌洛托品生产工艺是把甲醇经转化后生成的甲醛气体，直接通入氨化反应器与氨气在乌洛托品的饱和溶液中反应生成乌洛托品。该工艺最大特点利用了甲醛的潜热和乌洛托品的反应热，在真空条件下将水份蒸发，因此可以节省大量的蒸汽，一般与甲醛装置配套能做到蒸汽自给，另外气相生产工艺路线短，反应时间短，副反应少，产品纯度高、颗粒均匀，生产连续化、自动化程度高，生产能力大，并都配有稀氨水回收装置，既能降低氨的消耗又能控制废水的排放。1、工艺流程：甲醛和氨均以气态形式同时送入装有乌洛托品母液的氨化反应器中，反应生成乌洛托品并有结晶析出，反应放出大量热；反应生成的乌洛托品经结晶、离心、干燥出去水份到所要求的指标。反应过程中，未完全转化的氨在负压下，随着尾气由反应器顶部进入氨回收塔；乌洛托品母液经脱色槽、板框压滤机、澄清槽等过滤装置净化后，返回反应器重新利用。气态甲醛氨化反应器结晶槽离心机成品干燥氨气吸收塔氨解析塔废水氨贮罐氨汽化器2、乌洛托品反应条件的影响因素：乌洛托品气相法生产采用真空蒸发结晶的方法，即在负压的条件下利用了甲醛的潜热和乌洛托品的反应热，将水份蒸发，从而使乌洛托品晶体从过饱和状态反应溶液中析出。反应溶液的过饱和度是乌洛托品晶体结晶过程中控制的重要的因素，过饱和度的大小直接影响乌洛托品晶核和晶体的生长，若过饱和度增加过多、过快，则会瞬间产生过量的晶核，导致乌洛托品的晶粒太细，因此在生产过程中一定要控制好反应溶液中的过饱和度。2.1反应溶液的温度在乌洛托品生产工艺控制过程中，结晶温度对晶体的形成影响较大，是影响乌洛托品晶体生长速率的重要参数之一。乌洛托品是由甲醛和氨在碱性溶液中进行缩合而成的，反应式如下：6CH204NH3 （CH2）6N46H2O339103J/mol该反应为放热反应，该反应要求在一个稳定的状态中进行，结晶温度过高会使粒子相互作用的过程加快，过饱和度增加加快，结晶推动力增大，晶核形成速率加快，最终影响乌洛托品晶体的粒度及大小。当生产出现细晶时，应通过调节循环水来适当、缓慢降低乌洛托品反应溶液的温度，降低乌洛托品溶液的过饱和度，进而抑制粒子间相互作用力，降低乌洛托品晶体的生成速率。另外，乌洛托品的生产可借助循环泵来增加溶质的扩散速率，同时增加乌洛托品晶体在循环母液中悬浮时间，为晶体的生成形成良好的条件。适宜的循环量也可以使反应溶液的温度混合均匀，使氨化反应在一个稳定的状态中进行，防止出现溶液浓度不均而引起晶体黏连而影响产品质量。2.2反应溶液的PH.乌洛托品反应溶液中游离氨的浓度由溶液的PH值来衡量，即游离氨的浓度增加，溶液的PH值增加。图一乌洛托品在氨水中的溶解度的曲线图，从图中可以看出乌洛托品溶液在氨水中的溶解度具有逆溶解特性，即溶解度是随氨水浓度升高而降低。因此在生产过程中要控制好反应溶液的PH值，保证氨过量。提高反应溶液的PH，能够增加乌洛托品溶液的过饱和度，增大结晶推动力，有利于乌洛托品晶体的生长。另外氨过量会使氨化反应偏向正反应进行，进而抑制三甲胺等副反应产品的生成。图一乌洛托品在氨水中的溶解度2.3真空度的控制：乌洛托品气相法生产采用真空蒸发结晶的方法，真空度的控制直接影响到反应生成速率。从图二中我们可以看到乌洛托品氢离子浓度愈大，六亚甲基四胺的分解速度即愈快。反应速度是随着氢离子浓度的降低而减慢的。即使是在中性溶液中，在38下仍有六亚甲基四胺的分解。这些数据证明，乌洛托品的中性水溶液在大气压力下蒸发，由于其分解而造成乌洛托品的损耗是很大的，因此在生产中必须采用真空蒸发脱水。水的沸点与真空度成反比，真空度越高，水的沸点越低，反应溶液脱水越快，溶液的过饱和度随之增加，有利于乌洛托品晶体的生成。图二 六次甲基四胺的分解与氢离子浓度的关系曲线A于38下经过1小时后六次甲基四胺的分解量% B于38下经过6小时后六次甲基四胺的分解量% 乌洛托品的结晶操作就是通过对反应溶液的压力、温度、浓度的控制来调节乌洛托品溶液的过饱和度，将过饱和溶液中的乌洛托品从液相转移到固相来实现的。一方面要能满足乌洛托品产量要求，另