processo de peróxido - Peroxide process

O processo de peróxido é um método para a produção industrial de hidrazina .

Neste processo de peróxido de hidrogénio é utilizado como um oxidante em vez de hipoclorito de sódio , que é tradicionalmente usado para gerar hidrazina. A principal vantagem do processo de peróxido de hidrazina em relação ao tradicional processo Raschig é que ele não co-produzir sal . A este respeito, o processo de peróxido é um exemplo de química verde . Uma vez que muitos milhões de quilos de hidrazina são produzidas anualmente, este método é de tanto significado comercial e ambiental.

Produção

formação Ketazine

Na aplicação habitual, o peróxido de hidrogénio é usado em conjunto com acetamida . Esta mistura não reagir com amoníaco directamente mas fá-lo na presença de metiletilcetona para dar o oxaziridina .

Pechiney-Ugine-Kuhlmann process.png

equações balanceadas para as etapas individuais são as seguintes. formação da imina através de condensação:

Me (Et) C = O + NH 3 → Me (Et) C = NH + H 2 S

Oxidação do imina ao oxaziridina:

Me (Et) C = NH + H 2 O 2 → Me (Et) CONH + H 2 S

A condensação da oxaziridina com uma segunda molécula de amoníaco para dar a hidrazona:

Me (Et) CONH + NH 3 → Me (Et) C = NNH 2 + H 2 O

A hidrazona seguida, condensa-se com um segundo equivalente de cetona para se obter o ketazine :

Me (Et) C = O + Me (Et) C = NNH 2 → Me (Et) C = NN = C (Et) Me + H 2 S

Condições de processo típicas são de 50 ° C e à pressão atmosférica, com uma mistura de alimentação de H 2 O 2 : cetona: NH 3 em uma razão molar de cerca de 1: 2: 4. Metil-etil-cetona é vantajoso porque a acetona ketazine resultante é imiscível na mistura de reacção e pode ser separado por decantação. Um processo semelhante baseado em benzofenona , também foi descrito.

Ketazine a hidrazina

A etapa final envolve a hidrólise do ketazine purificada:

Me (Et) C = NN = C (Et) Me + 2 H 2 O → 2 Me (Et) C = O + N 2 H 4

A hidrólise da azina é catalisada por ácido , por conseguinte, a necessidade de isolar o azina a partir da mistura de reacção contendo inicial de amoníaco. Ela também é endotérmica , e assim requer um aumento da temperatura (e pressão) para desviar o equilíbrio a favor dos produtos desejados: cetona (que é reciclado) e hidrato de hidrazina. A reacção é realizada por simples destilação do azeótropo: As condições típicas são uma pressão de 8 bar e temperaturas de 130 ° C no topo da coluna e 179 ° C na parte inferior da coluna. O hidrato de hidrazina (30-45% de solução aquosa) é executado fora a partir da base da coluna, enquanto a metil etil cetona é removido por destilação a partir do topo da coluna e reciclado.

História

O processo de peróxido, também chamado o processo Pechiney-Ugine-Kuhlmann , foi desenvolvido no início da década de 1970 por Produits Chimiques Ugine Kuhlmann . Originalmente, o processo utilizado acetona em vez de metil etil cetona. Metil-etil-cetona é vantajoso porque a resultante ketazine é imiscível na mistura de reacção e pode ser separado por decantação. A maior do mundo hidrato de hidrazina planta está em Lannemezan , na França, a produção de 17.000 toneladas de produtos de hidrazina por ano.

ketazine processo Bayer

Antes de invenção do processo de peróxido, o processo ketazine Bayer tinha sido comercializada. No processo da Bayer, a oxidação de amoníaco por hipoclorito de sódio é conduzida na presença de acetona. O processo gera o cloreto ketazine mas também de sódio:

2 Me 2 CO + 2 NH 3 + NaOCl → Me 2 C = NN = CMe 2 + 3H 2 O + NaCl
Me 2 C = NN = CMe 2 + 2 H 2 O → N 2 H 4 + 2 Me 2 CO

Referências

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