六次甲基四胺工艺技术规程

乌洛托品工艺技术规程一、产品概述1.产品名称乌洛托品化学名称：六次甲基四胺，又名H促进剂，分子式：（CH2）6N4，结构式：NCH2CH2CH2NCH2NCH2NCH22.物理性质乌洛托品是白色粉状结晶物，无臭有甜味，对皮肤有刺激作用。比重1.27（25℃）。在空气中贮存性质安定，但易吸潮结块。在常压下加热到100℃以上时，有少量挥发分解，但长时间加热40小时内能挥发18.38%。加热到280℃时即开始升华，但并不溶化。在常压下，当温度升至200℃，分解物中开始有氢氰酸、甲烷、氢、氮等产生。在真空情况下当温度达到230~270℃时，升华极快，并发生分介。乌洛托品易燃，燃烧火焰为无色。乌洛托品极易溶解于水，但其在水中溶解度并不是随温度的升高而增加，相反温度降低时溶解度反而增加。（见表一）表一乌洛托品在水的溶解度序号温度（℃）溶解度（%）1047.322546.535045.0乌洛托品微溶于醚及芳香族碳氢化合物，在醇中稍能溶解，但在三氯甲烷中具有较高的溶解度。（见表二）表二乌洛托品在各种溶剂中室温时的溶解度序号溶剂名称溶解度（g/100ml）1石油醚不溶2乙醚0.033苯0.24戊醇1.85无水乙醇2.86甲醇7.27三氯甲烷13.4乌洛托品在氨水中的溶解度是随氨水浓度升高而降低的（见图一）图一乌洛托品在氨水中的溶解度3.化学性质乌洛托品与盐酸、硫酸、醋酸和水杨酸的作用后即分解，生成甲醛、氨、碳酸和甲胺。分解生成物的数量决定于所用酸的浓度、温度及其作用时间。乌洛托品氢离子浓度愈大分解速度即愈快（见图二）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%从上图中我们可以看到乌洛托品氢离子浓度愈大，六次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℃下仍有六次甲基四胺的分解。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，因此在工业生产中必须采用真空蒸发脱水，并且还必须保持少量的氨过量，使溶液呈碱性。乌洛托品与亚硝酸作用时生成二亚硝基五次甲基四胺。NOCH2NCH2NCH2NCH2NCH2NO此种物质容易被无机酸分解，生成HCOH、N2与NH3。与过量亚硝酸作用时生成三次甲基三亚硝基胺。NNOH2CCH2NONNNOCH2与稀酸一起加热时，该物质分解并析出HCOH与N2。浓酸能使该物质瞬间分解并析出氧化氮。乌洛托品是一种弱碱，与酸作用时生成盐，反应能力极强。它与硝酸反应时，随反应条件不同生成六次甲基四胺的硝酸盐C6H12N4·HNO3、六次甲基四胺的二硝酸盐C6H12N4·2HNO3或黑索金C3H6N6O6。乌洛托品的乙醇溶液与硝酸的乙醇溶液互相作用时生成乌洛托品的硝酸盐C6H12N4·HNO3，此种硝酸盐是一种结晶物质，易溶于水，其水溶液为中性。乌洛托品与氧化氢在柠檬酸或硝酸存在下，生成六次甲基三过氧化二胺：CH2OOCH2NCH2OOCH2NCH2OOCH2此种化合物可作起爆炸药用。4.乌洛托品用途乌洛托品广泛应用与树脂、塑料、橡胶等工业。例如：合成树脂作硬化剂、酚酞塑料作固化剂、氨基塑料作催化剂、橡胶工业作硫化促进剂（H）、纺织工业中作防缩剂。乌洛托品在医药上可用作利尿剂，因为乌洛托品对于脲酸有溶解作用。在食品工业中，乌洛托品可用作消毒作用。在实验工作中它可以合成许多种氨基化合物。在农业上可制取杀虫剂的原料。与烧碱和苯酚芮混合可用于防毒面具作光气吸收剂。在国防工业上，乌洛托品经硝化处理后可制造烈性黑索金炸药。5.乌洛托品产品质量标准乌洛托品产品质量规格应符合GB9015-1998标准。外观：白色或略带色调的结晶，无可见杂质。工业乌洛托品应符合下列要求。产品级别指标指标名称指标优等品一等品合格品纯度%≥99.399.098.0水分%≤0.501.0灰分%≤0.030.050.08水溶液外观合格—重金属（以pb）计%≤0.001—氯化物（以Cl）计%≤0.015—硫酸盐（以SO4）计%≤0.02—铵盐（以NH4）计%≤0.001—乌洛托品包装：内用薄膜塑料袋，外用编织袋，每袋净重25㎏。应贮存于干燥清洁通风的仓库内，不得露天堆放，应避免受潮污染。二、原料规格及标准1.甲醛：工业甲醛质量应符合GB/T9009—1998标准。项目指标优等品一等品合格品密度（ρ20）g/cm31.075~1.114甲醛含量%37.0~37.436.7~37.436.5~37.4酸度（以甲醛计）%0.020.040.05色度Hazen单位（铂－钴号）≤10铁含量%0.00010.0003（槽装）0.0005（槽装）0.0010（桶装）0.0010（桶装）甲醇含量%供需双方协商2.氨：液氨质量应符合GB536－88标准。指标名称指标优等品一等品合格品氨含量（%，≥）99.999.899.6残留物含量（%，≥）0.10.20.4水分（%）0.1————油含量（mg/㎏，≤）5————铁含量（mg/㎏，≤）1————外观无色液体3.蒸馏水：应符合GB/T6682三级水标准序号名称标准1PH值5.0~7.52电导率（25℃）ms/m≤0.503可氧化物质[以（0）计]mg/L≤0.44蒸发残渣（105±2℃）mg/L≤2三、乌洛托品生成的原理及过程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：6CH20＋4NH3（CH2）6N4＋6H2O＋339×103J/mol从反应式来看，乌洛托品是由6分子甲醛和4分子氨反应生成1分子乌洛托品和6分子水，并放出339×103J/mol热量。在实际生产过程中，为了能使反应向生成乌洛托品方向进行，为了避免副反应生成而影响消耗，因此一定要控制好反应温度和氨过量，即：使反应液中有游离氨存在，这样可以防止逆反应和抵制三甲胺的生成。三甲胺有恶臭味，会影响产品的纯度。生产过程：甲醛水溶液与氨气在反应器里反应，生成乌洛托品溶液。反应时伴随着放热。为了防止过高温度使乌洛托品生成油状聚合物，需要用冷却水不断的移走热量，保持反应温度不超过70℃。氨过量1%左右。所生成的乌洛托品溶液，再经真空脱水后进入真空蒸发结晶釜进一步脱水。最后形成乌洛托品结晶体，然后结晶体与母液分离后进入干燥系统，即可得到成品粉状的乌洛托品。四、工艺流程甲醛水溶液由甲醛贮槽用甲醛泵送入甲醛高位槽。甲醛高位槽保持溢流，回流液仍返回甲醛贮槽。从甲醛高位槽底部流出的甲醛水溶液经调节阀控制一定流量后进入反应器底部。氨气由界外送入或者由液氨经液氨蒸发器气化成气氨，氨气经调节阀控制一定流量后也进入反应器底部鼓泡反应。甲醛水溶液与氨气在反应器里反应生成乌洛托品溶液。反应液从反应器上部流入反应液中间槽。反应液控制PH值=8~9，并和甲醛进料调节阀形成自控。反应液生成热，借助于反应液循环泵打入板式换热器冷却后，也送入反应器底部，依次形成循环冷却。反应液中间槽中的乌洛托品溶液经转子流量计（或调节阀）被抽入膜式蒸发器内加热。蒸发后的汽液进入旋风分离器，乌洛托品浓缩液从旋风分离器底部流入中间槽。蒸汽由真空抽出经冷凝后送入回收或处理系统。乌洛托品浓缩的浓度由进料量和加热蒸汽来控制，一般控制浓缩液浓度为38%左右。乌洛托品浓缩液再经过滤也被抽入蒸发锅。蒸发锅保持一定的真空度，被蒸发的水分与喷射水混合物后流入冷却塔冷却。蒸发锅内水分被蒸发后，乌洛托品便形成结晶体，当结晶体达到一定浓度后，停止加热，打开放空阀和锅底放料阀，将乌洛托品和母液排入吸滤槽或离心机甩干。母液流入母液槽，再由母液泵打入母液高位槽，经过滤后仍流入蒸发锅内脱水。经脱水后含水量3~5%的乌洛托品被送入干燥系统，利用气流干燥或振动流化床干燥成含量为99.3%以上乌洛托品出料。最后成品经称量、包装后入库。五、生产控制1.过量氨的控制和测定乌洛托品生产工艺比较成熟而简单，甲醛遇到氨气很快地反应生成乌洛托品。关键问题要控制好过量氨，因为反应生成的乌洛托品溶液在碱性条件下为不可逆反应。因此在实际生产中要严格控制好PH值（8~10）并要经常对过量氨进行校核。过量氨测定方法取25ml蒸馏水于三角瓶中，滴入二滴酚酞溶液。即由无色变为红色，然后用0.5mol硫酸标准溶液滴定所消耗硫酸的毫升数，即为过量氨的百分数。2.生产控制指标反应温度50~70℃反应液PH值8~10过量氨气1%膜式蒸发器的真空度≥－60Kpa一膜浓缩液浓度38%蒸发锅真空度≥－67Kpa干燥空气温度120℃总蒸汽压力0.3~0.4Mpa冷却上水温度≤25℃六、安全技术乌洛托品生产工艺简单、操作方便，本身又是一种消炎药物，对人体无毒害作用。但是生产乌洛托品所用的原料甲醛、氨都属于易燃易爆易中毒物质。乌洛托品对皮肤也有过敏作用，而且易燃。因此生产过程中熟悉各种有害物质的性能及预防方法，做好劳动保护和安全生产工作，避免各类事故和中毒现象的发生，是十分重要和必要的。1.甲醛①性能：甲醛水溶液俗称福尔马林，分子式CH2O，分子量：30。甲醛具有刺激性气味，人体接触甲醛，眼睛会流泪，其液体接触皮肤会使皮肤变硬或变成黄褐色。甚至会使皮肤龟裂和溃烂，特别是指甲周围。吸入高浓度的甲醛蒸汽，能引起喉头水肿或痉挛致死。甲醛爆炸极限3.97~57%、闪点70℃，是易燃易爆物质。②预防方法：甲醛贮槽、泵等设备必须保持密封操作，消除跑、冒、滴、漏。厂房要保持良好的通风条件，控制空气中甲醛最高容许浓度为3mg/m3以下。接触高浓度甲醛时，必须戴好防毒面具。③急救治疗：当吸入大量甲醛蒸汽，以致引起急性中毒症状时，应立即吸入淡氨液的蒸汽，并迅速将患者搬离现场至空气新鲜处。有咳嗽时，可用磷酸可待因等镇咳剂，必要时吸入氧气。甲醛液溅到皮肤时，先用大量清水冲洗，再用肥皂水或2%碳酸氢钠液洗涤。严重者立即送职防所治疗。④对贮存、输送甲醛设备的要求：甲醛水溶液中含有少量的甲酸而且具有腐蚀性，因此贮存、输送甲醛设备必须采用不锈钢材质。贮槽使用碳钢材料必须涂防腐涂料。2.氨①性能：氨分子式：NH3；分子量：17。氨是没有颜色而有刺激性气味的气体，密度比空气小0.771g/L。爆炸极限15.5~27%，自然点651℃。是属有毒、易爆物质。氨很易液化，常压下冷却到－33.35℃或在常温下加压到7×105~8×105Pa，气态氨就会凝结成液体，同时放出大量的热量。液态氨气化时要吸收大量的热，氨也极易溶解于水。氨对人体粘膜有刺激及腐蚀作用，尤其是对眼睛结膜及角膜有不同程度的刺激作用。在较高的浓度下可引起人体组织的溶解性坏死。碱化脂肪吸收水分。高浓度的氨气除了能引起上呼吸道发炎外，还可刺激内部呼吸道引起肺部充血，形成肺水肿等症状。受毒严重时，会损伤心脏，甚至引起反射性的呼吸停止。②预防方法：氨的设备、管道等必须密闭，严格控制空气中最高容许浓度为30mg/m3以下。进入高浓度作业现场工作时，必须戴好防毒器材，并要有人监护。如果采用液氨运输，必须符合交通部制定的《危险物品运输规程》。③治疗方法：皮肤被氨液污染时，应立即脱除污染的衣着，用大量清水冲洗，然后用2%乙酸或食醋洗涤。有呼吸障碍及有心脏衰竭现象时，注射呼吸刺激剂及强心剂，同时吸入氧气。氨液溅入眼睛时，立即用清水冲洗及用4%硼酸水洗眼，然后滴入无菌橄榄油或油膏，局部可用温硼酸水作湿敷，若有疼痛可用0.5%盐酸潘妥卡因液点眼。严重者立即送职防所治疗。3.废水处理乌洛托品生产过程中有大量含氨废水排放，这是乌洛托品生产过程中必须重视和必须处理问题。生产原料甲醛水溶液中含有63%水分，乌洛托品反应中又生成水。平均每生产1吨乌洛托品约有2.8吨的废水排出。同时由于反应时控制氨过量，因此大量含氨废水必须处理。通常处理方法有四种：①中和法：将含1%的氨水用酸中和，达标后排放；②把含氨废水送入废水生化塔，作为营养剂用，或者直接作为农用淡氨水处理。③将蒸发锅冷凝水作为冷却塔补充水，或者作为锅炉补充水。④有条件的话可将膜式蒸发器含高浓度氨的冷凝水焚烧。七、岗位定员乌洛托品生产以四班三运转制定员计：序号岗位名称