[发明专利]一种生产硝基胍的绿色工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产硝基胍的工艺，属于化学合成技术领域。

背景技术

硝基胍是一种白色晶体，熔点为232℃，爆发点为275℃/5s，威力为104％ (TNT当量)。它是一种重要的工业原料，用硝基胍作为原料经过不同路径可以 制备多种多样的烷基和芳基衍生物，它通常被作为推进剂和炸药装药组分，作 为产气组分被广泛用于机动车辆或飞行器的气袋系统。

传统的生产硝基胍的方法为硫酸脱水法，将浓硫酸加入反应器中，冷却至 5℃，慢慢加入计量的硝酸胍，加料温度为5-20℃。硝酸胍加完后，再在10-20℃ 下反应半小时。然后将反应物加入稀释锅中，以硝酸胍10倍量的冰水稀释，搅 拌30分钟并冷却到10℃下过滤，得粗硝基胍，得率80％以上。

硫酸脱水法需要将硫酸稀释到25％以下分离硝基胍，由此产生大量的稀硫 酸，浓缩时耗能大。为克服这一缺点，英国专利GB20006201公布了用硝酸硝化 制备硝基胍的方法，即将浓硝酸加入反应器中，加入计量的硝酸胍，升温搅拌， 60℃下保温搅拌3小时，然后在50℃，250毫米汞柱下减压蒸馏回收硝酸，回 收硝酸被冷却到0℃，回收硝酸作为稀释剂以4倍硝基胍的量稀释蒸馏余下的反 应物，硝基胍结晶析出，经过滤、洗涤得到硝基胍。

硝基胍在浓硝酸中会部分分解和在稀硝酸中溶解，为解决这一问题，西安 近代化学研究所(204所)在专利CN87103545A中公布了一种管道连续硝化制 备硝基胍的生产工艺，用固体加料器将硝酸胍连续送入预混器与连续流入的硝 酸混合，经管道反应温度为30-50℃，停留时间为25-35分钟，稀释温度为-5-5℃， 在上述条件下制得硝基胍。

连续管道法生产硝基胍具有反应时间短、生产效率高的优点，但因其废硝 酸量较大，且没有经过中试验证，所以未见其放大生产，2008年由204所技术 转让给庆化公司技术也未采用该专利，而用的是间断硝化法，采用间断硝化法 每生产一吨硝基胍将产生约5吨(折纯计算)45％左右的稀硝酸，若将稀硝酸浓 缩需要大量的设备投入。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种生产硝基胍的工艺，采用间断硝化法制备硝 基胍，解决传统方法制备硝基胍会产生大量废酸，以及得率较低等问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种生产硝基胍的工艺，其具体制备步骤如下：

步骤一、搅拌下将硝酸胍加入浓硝酸中，其中浓硝酸与硝酸胍的质量比是 3.8～5.0∶1，控制加入速度，使加料温度小于25℃，反应10～50分钟，加料完 毕升温到30～65℃，保温搅拌10～3小时；

步骤二、将上述反应物降温到-3～8℃，用水稀释，稀释水量与浓硝酸的质 量比是1～3∶1，稀释温度为-1～7℃，稀释过程中有白色硝基胍晶体析出，稀 释完毕后减压抽滤析出晶体得到硝基胍粗品，再用水洗涤四次以上，得到目标 产物。

有益效果

本发明工艺简单，省去了硝酸减压蒸馏回收过程，稀释剂由回收硝酸变为 水，最低反应温度由60℃下降为30℃，这样可减少硝基胍在浓硝酸中分解，最 快反应时间由3小时降为20分钟，生产效率得到很大提高，采用间断法可利用 我们现有的闲置生产设备，经过简单改造便可生产。另外该工艺废硝酸含量可 达45％以上，因此可以作为氧化剂及中和剂生产很多产品，例如：硝酸钠、草酸、 对硝基苯甲酸等。

具体实施方式

实施例1

(1)搅拌下将50克硝酸胍加入126ml浓硝酸中，控制加入速度，使加料 温度小于20℃，反应30分钟，加料完毕升温到40-45℃，保温搅拌50分钟；

(2)将上述反应物降温到-1℃，用水稀释，稀释温度为3℃，稀释过程中 有白色硝基胍晶体析出，稀释完毕后减压抽滤析出晶体得硝基胍粗品，硝基胍 粗品用水洗涤4次，得到目标产物，产率为90％。

实施例2

(1)搅拌下将50克硝酸胍加入126ml浓硝酸中，控制加入速度，使加料 温度小于20℃，反应30分钟，加料完毕升温到45-46℃，保温搅拌50分钟；

(2)将上述反应物降温到-1℃，用水稀释，稀释温度为3℃，稀释过程中 有白色硝基胍晶体析出，稀释完毕后减压抽滤析出晶体得硝基胍粗品，硝基胍 粗品用水洗涤4次，得到目标产物，产率为92％。

实施例3