王曉梅，邵全毅

（天津市化工設(shè)計(jì)院，天津300193）

氫化鈉生產(chǎn)工藝研究

王曉梅，邵全毅

（天津市化工設(shè)計(jì)院，天津300193）

氫化鈉是高附加值精細(xì)化工產(chǎn)品，應(yīng)用范圍廣泛，因其工藝技術(shù)難度大，目前我國(guó)尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，本文介紹了氫化鈉的生產(chǎn)工藝。

氫化物；無(wú)機(jī)化學(xué)品；合成

氫化鈉（NaH）是高附加值精細(xì)化工產(chǎn)品，在有機(jī)合成中可用作縮合劑、還原劑、烷基化試劑、氫化催化劑、克萊遜氏試劑及釋氫劑，還廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、香料、農(nóng)藥、染料增白劑及其它精細(xì)有機(jī)合成中用作還原劑，目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)缺口很大，總體處于供不應(yīng)求狀態(tài)，市場(chǎng)前景較好。

目前NaH生產(chǎn)工藝多采用合成、離心、萃取、蒸餾、冷凝多步工序，設(shè)備多、路線長(zhǎng)、污染環(huán)境、生產(chǎn)成本高。本研究生產(chǎn)工藝先進(jìn)，裝置安全可靠，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，在國(guó)內(nèi)氫化鈉市場(chǎng)中具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

1 主要原料及其規(guī)格

本產(chǎn)品主要原料為金屬鈉，化學(xué)性質(zhì)非?；顡埽?.3類遇濕易燃物品。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)需滿足《工業(yè)金屬鈉》GB22379-2008中合格品的要求，Na≥99.2%，Ca≤0.1%，F(xiàn)e≤0.001%，Pb≤0.005%，Cl≤0.005%。

氫氣：無(wú)色無(wú)味氣體，難溶于水，易燃易爆，無(wú)毒，有窒息性，第2.1類易燃?xì)怏w。滿足《工業(yè)氫氣》GB/T3634-1995中合格品的要求，氫≥99%，氧含量≤0.4%，氮含量≤0.6%。

液體石蠟（白油）：主要成分為C16～C20正構(gòu)烷烴，原油分餾所得到的無(wú)色無(wú)味的混合物。為無(wú)色透明油狀液體，在日光下觀察不顯熒光，屬高閃點(diǎn)易燃液體，本品可燃，遇高熱、明火或氧化劑有火災(zāi)危險(xiǎn)，火災(zāi)危險(xiǎn)性分級(jí)為丙類。

2 工藝過(guò)程

反應(yīng)方程式：2 Na+H22NaH

工藝流程見(jiàn)圖1。

3 操作步驟

首先將液體石蠟通過(guò)計(jì)量泵打入帶夾套的反應(yīng)釜中，投入固體料金屬鈉，使金屬鈉全部淹沒(méi)于液體石蠟，以保證金屬鈉隔絕空氣，投料完畢后將反應(yīng)釜密封。

用氫氣將反應(yīng)釜內(nèi)剩余空間的空氣反復(fù)置換后，升溫，并連續(xù)通入氫氣，開(kāi)動(dòng)攪拌，攪拌速度不宜過(guò)快，升至一定溫度后，保溫至反應(yīng)終止。

排凈過(guò)量氫氣后，將反應(yīng)液抽至冷卻罐中通入循環(huán)水降到常溫、靜置后，用板框式過(guò)濾機(jī)壓濾出液體石蠟（循環(huán)使用），即可得到的產(chǎn)品，進(jìn)行包裝入庫(kù)。

4 產(chǎn)品規(guī)格及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

本研究產(chǎn)品外觀為灰色膏狀體或固體顆粒，氫化鈉含量50%～65%，活性氫量≥95（純度）。

純品NaH的理化性質(zhì)：白色至淡灰色的細(xì)微結(jié)晶，以25%～50%比例分散在油中。密度0.92，閃點(diǎn)185℃。在800℃熔化同時(shí)分解。不溶于液氨、二硫化碳、四氯化碳和其他有機(jī)溶劑；在室溫下的干燥空氣中或氧氣中穩(wěn)定；在潮濕空氣中極易水解；遇水劇烈反應(yīng)，有強(qiáng)還原性，故不穩(wěn)定。CAS No：7647-69-7

危險(xiǎn)特性：第4.3類（遇濕易燃物品）化學(xué)反應(yīng)活性很高，在潮濕空氣中能自燃。受熱或與潮氣、酸類接觸即放出熱量與氫氣而引起燃燒和爆炸。與氧化劑能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，引起燃燒或爆炸。遇濕氣和水分生成氫氧化物，腐蝕性很強(qiáng)。燃燒(分解)產(chǎn)物：氧化鈉、水（但氧化鈉會(huì)繼續(xù)跟水反應(yīng)，最終生成氫氧化鈉NaOH）。

儲(chǔ)運(yùn)特性：庫(kù)房通風(fēng)低溫干燥;與氧化劑、鹵素、強(qiáng)酸分開(kāi)存放。

5 清潔生產(chǎn)

本產(chǎn)品屬無(wú)機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)，物料為遇濕易燃易爆品，生產(chǎn)過(guò)程嚴(yán)禁用水，故無(wú)生產(chǎn)廢水產(chǎn)生。原料及產(chǎn)品均在密封容器、管道和桶中流動(dòng)或儲(chǔ)存。

液體石蠟循環(huán)利用，無(wú)廢液或固體廢物的堆積、排放，既降低了生產(chǎn)成本，又符合節(jié)能要求。

本項(xiàng)目原料及產(chǎn)品均在密封設(shè)備、管道中，生產(chǎn)過(guò)程不凝氣經(jīng)捕集器捕集、布袋過(guò)濾器處理后，尾氣達(dá)標(biāo)，不會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成新的污染，屬清潔生產(chǎn)工藝。

6 結(jié)果與討論

由于本項(xiàng)目大部分原料及產(chǎn)品遇濕危險(xiǎn)性較大，在生產(chǎn)、儲(chǔ)存過(guò)程嚴(yán)禁有水的介入，對(duì)車(chē)間、庫(kù)房進(jìn)行衛(wèi)生清理或遇雨天、夏季潮濕天氣時(shí)應(yīng)格外小心，制定相應(yīng)的事故預(yù)防和應(yīng)急預(yù)案。

氫化鈉反應(yīng)裝置操作彈性大，反應(yīng)升溫過(guò)程采用夾套式導(dǎo)熱油浴熱，加熱速度快，反應(yīng)溫度便于控制，能源利用率高，導(dǎo)熱油直接與反應(yīng)釜容器壁接觸，傳熱效果明顯，避免熱量散失。

工藝管道采用新型保溫材料，減少散熱。設(shè)備配置達(dá)到能耗低、工效高的要求，杜絕大馬拉小車(chē)的不合理設(shè)計(jì)。選型中力求采用先進(jìn)的、高效的工藝和設(shè)備，有效地節(jié)約各種能源。

原料供應(yīng)有保障，生產(chǎn)工藝先進(jìn)，裝置安全可靠，生產(chǎn)成本低廉，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，市場(chǎng)前景較好，屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，在國(guó)內(nèi)氫化鈉市場(chǎng)中具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。生產(chǎn)過(guò)程環(huán)境污染較小，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、降耗、增效，符合《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》和《中華人民共和國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益好。

10.3969/j.issn.1008-1267.2011.03.012

TQ122.3

B

1008-1267（2011）03-0037-02

2011-02-28