本发明属于化工领域,具体涉及一种单氰胺有机溶液的制备方法.
背景技术:
单氰胺化学名为氨基氰,又名氨基甲腈,英文名cyanamide,无色,易潮解,正交系结晶,熔点45℃,在极性有机溶剂如低级醇、酯及酮中溶解度较大,在非极性溶剂中溶解度较小,水中溶解度很大。单氰胺含有一氰基和一氨基,都是活性基团,具有上述官能团的多重反应性能,易发生加成、取代、缩合等反应。
单氰胺溶液在国外用作水果果树的落叶剂、无毒除虫剂。晶体单氰胺主要用于医药,、保健产品、饲料添加剂的合成和农药中间体的合成。液体广泛用作工业原料、医药、农药中间体、农业肥料、植物调节剂、食物添加剂等。
目前,单氰胺溶液主要采用的工艺为石灰氮法,具体操作方法为:在水相体系通二氧化碳下分批加入石灰氮,过程控制温度与ph值,反应结束通过过滤分离单氰胺溶液与碳酸钙渣子,母液可进行二次套用,最后再进行浓缩,得到指定浓度的单氰胺溶液。此方法虽工艺成熟、应用广泛,但此方法制备的单氰胺为水溶液,若下游反应需在厌水环境下进行,就不能满足要求。固体单氰胺虽可满足要求,但价格较为昂贵。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明提供一种单氰胺有机溶液的制备方法,旨在满足下游厌水要求、成本低、收率高、稳定剂与双氰胺含量低等要求。
本发明是这样实现的:以石灰氮为原料,在有机溶剂中、在二氧化碳与水的作用下制备单氰胺有机溶液,再经过分子筛除水进而得到含水0.1%以下的单氰胺的有机溶液。
其具体的工艺路线为:
其具体步骤为:
在有机溶剂中加入一定质量的水,开动搅拌通二氧化碳,将石灰氮分批加入到体系中,控制反应温度与ph值,加料完毕继续通气保温反应。反应结束后,碳酸钙析出,过滤收集滤液,滤液用酸性试剂调ph值至4-5之间,继续有不溶物析出,过滤掉不溶物,加入质量分数5%的4a分子筛进行干燥除水,过滤分离得到含水小于0.1%的单氰胺的有机溶液,分子筛可再生与循环使用。。
就是少量多次加入,只要反应温度与ph值控制在适合范围及可以
在本发明的一个具体的实施例中,所述的溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇、丙酮、丁酮、甲乙酮、乙腈、四氢呋喃、二氧六环、乙醚、乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、石油醚等中的一种或几种。
在本发明的另一个具体的实施例中,所述的溶剂的加入量与石灰氮的质量比为2-8:1;水的加入量与石灰氮的物质的量的比为1-5:1。
在本发明的又一个具体的实施例中,通二氧化碳时,温度为0-25℃;ph值控制范围为6-10。
在本发明的再一个具体的实施例中,所述的保温反应时间为0-10h。
在本发明的进而一个具体的实施例中,所述的调ph值所用的酸性试剂为盐酸、硫酸、磷酸、乙酸中的一种或几种。
本发明设计的单氰胺有机溶液的生产工艺具有满足下游厌水要求、成本低、收率高、稳定剂与双氰胺含量低等要求。
具体实施方式:
下面通过实施例对本发明作进一步的描述,这些描述并不是对本发明内容作进一步的限定。本领域的技术人员应理解,对本发明的技术特征所作的等同替换,或相应的改进,仍属于本发明的保护范围之内。
实施例1
一种单氰胺有机溶液的制备方法,以石灰氮为原料,在有机溶剂中、在二氧化碳与水的作用下制备单氰胺有机溶液,再经过分子筛除水进而得到含水0.1%以下的单氰胺的有机溶液。
其具体步骤为:
在石灰氮质量5倍的乙醇中加入石灰氮物质的量2.5倍的水,开动搅拌通二氧化碳,将石灰氮分批加入到体系中,控制反应温度20℃、ph值7,加料完毕保持温度与ph值继续通气反应2h。反应结束后,碳酸钙析出,过滤收集滤液,滤液用磷酸调ph值至4.5,继续有不溶物析出,过滤掉不溶物,加入质量分数5%的4a分子筛干燥除水,过滤即得含水量小于0.1%的单氰胺乙醇溶液,收率93.7%。过滤回收的分子筛可进行再生与循环使用。
实施例2
一种单氰胺有机溶液的制备方法,以石灰氮为原料,在有机溶剂中、在二氧化碳与水的作用下制备单氰胺有机溶液,再经过分子筛除水进而得到含水0.1%以下的单氰胺的有机溶液。
其具体步骤为:
在石灰氮质量2倍的四氢呋喃中加入石灰氮物质的量4倍的水,开动搅拌通二氧化碳,将石灰氮分批加入到体系中,控制反应温度25℃、ph值6,加料完毕保持温度与ph值继续通气反应10h。反应结束后,碳酸钙析出,过滤收集滤液,滤液用硫酸调ph值至4,继续有不溶物析出,过滤掉不溶物,加入质量分数5%的4a分子筛干燥除水,过滤即得含水量小于0.1%的单氰胺四氢呋喃溶液,收率91.9%。过滤回收的分子筛可进行再生与循环使用。
实施例3
一种单氰胺有机溶液的制备方法,以石灰氮为原料,在有机溶剂中、在二氧化碳与水的作用下制备单氰胺有机溶液,再经过分子筛除水进而得到含水0.1%以下的单氰胺的有机溶液。
其具体步骤为:
在石灰氮质量8倍的丙酮中加入石灰氮物质的量1倍的水,开动搅拌通二氧化碳,将石灰氮分批加入到体系中,控制反应温度15℃、ph值10,加料完毕保持温度与ph值继续通气反应0.5h。反应结束后,碳酸钙析出,过滤收集滤液,滤液用乙酸调ph值至5,继续有不溶物析出,过滤掉不溶物,加入质量分数5%的4a分子筛干燥除水,过滤即得含水量小于0.1%的单氰胺丙酮溶液,收率92.3%。过滤回收的分子筛可进行再生与循环使用。
实施例4
一种单氰胺有机溶液的制备方法,以石灰氮为原料,在有机溶剂中、在二氧化碳与水的作用下制备单氰胺有机溶液,再经过分子筛除水进而得到含水0.1%以下的单氰胺的有机溶液。
其具体步骤为:
在石灰氮质量4倍的乙腈中加入石灰氮物质的量2.5倍的水,开动搅拌通二氧化碳,将石灰氮分批加入到体系中,控制反应温度0℃、ph值8,加料完毕保持温度与ph值继续通气反应5h。反应结束后,碳酸钙析出,过滤收集滤液,滤液用盐酸调ph值至4.5,继续有不溶物析出,过滤掉不溶物,加入质量分数5%的4a分子筛干燥除水,过滤即得含水量小于0.1%的单氰胺乙腈溶液,收率94.1%。过滤回收的分子筛可进行再生与循环使用。
实施例5
一种单氰胺有机溶液的制备方法,以石灰氮为原料,在有机溶剂中、在二氧化碳与水的作用下制备单氰胺有机溶液,再经过分子筛除水进而得到含水0.1%以下的单氰胺的有机溶液。
其具体步骤为:
在石灰氮质量6倍的甲苯中加入石灰氮物质的量5倍的水,开动搅拌通二氧化碳,将石灰氮分批加入到体系中,控制反应温度20℃、ph值8,加料完毕保持温度与ph值继续通气反应7h。反应结束后,碳酸钙析出,过滤收集滤液,滤液用盐酸调ph值至5,继续有不溶物析出,过滤掉不溶物,加入质量分数5%的4a分子筛干燥除水,过滤即得含水量小于0.1%的单氰胺甲苯溶液,收率90.7%。过滤回收的分子筛可进行再生与循环使用。