一種用于標定合成氣制乙二醇工藝中亞硝酸甲酯濃度的標準氣的制備方法技術

本發明專利技術提供一種用于標定合成氣制乙二醇工藝中亞硝酸甲酯濃度的標準氣的制備方法，包括將亞硝酸鈉溶液與無水甲醇進行混合、置換高純氮氣、滴加濃硫酸與冷卻貯存。本發明專利技術的反應系統中用高純氮氣進行填充，使整體反應系統為常壓、非真空狀態進行安全操作，從而防止了混合溶液中甲醇揮發產生NO，而使整個反應向正向發生；并且制備的亞硝酸甲酯氣體純度高，可作為檢測用亞硝酸甲酯標準氣。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供，包括將亞硝酸鈉溶液與無水甲醇進行混合、置換高純氮氣、滴加濃硫酸與冷卻貯存。本專利技術的反應系統中用高純氮氣進行填充，使整體反應系統為常壓、非真空狀態進行安全操作，從而防止了混合溶液中甲醇揮發產生NO，而使整個反應向正向發生；并且制備的亞硝酸甲酯氣體純度高，可作為檢測用亞硝酸甲酯標準氣?！緦＠f明】—種用于標定合成氣制乙二醇工藝中亞硝酸甲酯濃度的標準氣的制備方法
本專利技術涉及化工生產
，尤其涉及。
技術介紹
亞硝酸甲酯(麗)英文名稱為methyl nitrite,分子式為CH3ONO,其是無色氣體，熔點為-17°C、沸點為-12°C，密度dl50.991g/cm3。亞硝酸甲酯易水解釋放出亞硝酸，并且受陽光照射或受熱均易分解，其蒸汽能與空氣形成爆炸性混合物，易發生爆炸危險。乙二醇是一種重要的有機化工原料，現多采用以煤制合成氣與草酸二甲酯(DMO)加氫反應制備乙二醇這一生產工藝來制備。該工藝包括酯化、羰化與加氫反應，其中草酸二甲酯是通過CO氣相偶聯合成，先是CO在催化劑的作用下，與亞硝酸甲酯反應生成草酸二甲酯和NO，稱為偶聯反應，反應方程式如下為2C0+2CH30N0= (COOCH3)2 + 2N0;偶聯反應生成的NO與甲醇和02反應生成亞硝酸甲酯，稱為再生反應，反應方程式如下為2N0+2CH30H+1/202=2CH30N0+H20,生成的亞硝酸甲酯返回偶聯過程循環使用?？偡磻綖?2C0+ 1/202+2CH30H= (COOCH3)2+ H20。草酸二甲酯加氫是一個串聯反應，首先DMO加氫生成中間產物乙醇酸甲酯(MG)，MG再加氫生成乙二醇，總反應、主反應方程式如下=(COOCH3)2 +4?= (CH2OH) 2+ 2CH30H。由于亞硝酸甲酯是CO偶聯反應的主要原料氣體之一，在乙二醇工藝中需要測定合成氣制乙二醇工業化裝置中酯化、羰化混合氣中亞硝酸甲酯的濃度，需要亞硝酸甲酯標準氣來對其進行標定。但因亞硝酸甲酯沸點低、易水解、分解等造成了不易生產、貯存且濃度低，而作為標準氣的亞硝酸甲酯氣體濃度最少要達到99.9%。但目前沒有現成的高濃度亞硝酸甲酯氣體來源。
技術實現思路
本專利技術就是要解決上述不足，提供一種用于合成氣制乙二醇工藝中亞硝酸甲酯濃度檢測用的標準氣，為工業裝置在線檢測儀(在線質譜儀、紅外光譜儀、氣相色譜儀等)提供亞硝酸甲酯標準氣。為了達到上述目的，本專利技術提供，包括以下步驟: (1)將亞硝酸鈉溶液與無水甲醇進行混合； (2)用高純氮氣對反應系統進行吹掃，掃除反應系統內的空氣；(3)向(I)中混合液中緩慢滴加濃硫酸； (4)將(3)生成的亞硝酸甲酯氣體經冷卻至O~_15°C后通入真空鋼瓶中進行貯存；當鋼瓶中壓力達到絕壓為0.2MPa時即停止反應。進一步，所述步驟(2)中高純氮氣的濃度為99.999%。進一步，所述步驟(3)中濃硫酸的滴加速率為45-55滴/分鐘。進一步，所述步驟(3)中混合液的溫度為120_150°C。進一步，所述步驟(4)中經冷卻的亞硝酸甲酯氣體先將反應系統中高純氮氣排放后再進入鋼瓶中貯存，并將濃度為99.999%高純氮氣充入鋼瓶中形成亞硝酸甲酯的體積百分比不小于99.9%的混合氣。所述步驟(4)中亞硝酸甲酯氣體進入真空鋼瓶的流率為20-30L/分鐘。本專利技術在常壓、非真空的情況下制備得純度較高的亞硝酸甲酯氣體，其體積百分比>99.9vol.%，可以作為工業化合成氣制乙二醇裝置中酯化、羰化混合氣中亞硝酸甲酯濃度的在線檢測儀及氣相色譜儀提供亞硝酸甲酯標準氣。本專利技術的有益效果體現在: 1、本專利技術制備的亞硝酸甲酯氣體純度高，可作為檢測用亞硝酸甲酯標準氣； 2、本專利技術的反應系統中用高純氮氣進行填充，使整體反應系統為常壓、非真空狀態進行操作的，從而防止了混合溶液中甲醇揮發產生NO，而使整個反應向正向發生。3、本專利技術通過控制濃硫酸的滴加速率與反應溫度來達到安全生產:濃硫酸的滴加速率為45-55滴/分鐘，滴加過快例反應劇烈，滴加過慢則反應慢、反應物純度低?’反應溫度控制在120-150°C，如溫度低于120°C，則導致反應會很慢，副產物多；而當溫度高于150°C，則使反應劇烈而無法控制。4、由于鋼瓶內為真空，且反應系統內充入的高純氮氣被排出后，亞硝酸甲酯氣體才進入鋼瓶，反應過程中需控制好鋼瓶閥門開度，使亞硝酸甲酯氣體進入真空鋼瓶的流率為20-30L/分，避免了反應系統在真空下操作的不安全性。【具體實施方式】實施例一: ，包括以下步驟: (1)將4mol/L亞硝酸鈉溶液600ml與無水甲醇120ml進行混合； (2)用濃度為99.999%的高純氮氣對反應系統進行吹掃，掃除反應系統內的空氣； (3)向(I)中溫度為120°C的混合液中緩慢滴加50vol.%濃硫酸200ml，其滴加速率為45滴/分鐘 (4)將(3)生成的亞硝酸甲酯氣體經冷卻至-10°C后，先將反應系統中高純氮氣排放后，再進入真空鋼瓶中進行貯存；當鋼瓶中壓力達到絕壓為0.2MPa時即停止反應；最后將濃度為99.999%高純氮氣充入鋼瓶中形成亞硝酸甲酯的體積百分比為99.9%的混合氣作為檢測標準氣。實施例二:，包括以下步驟: (1)將4mol/L亞硝酸鈉溶液500ml與無水甲醇100ml進行混合； (2)用濃度為99.999%的高純氮氣對反應系統進行吹掃，掃除反應系統內的空氣； (3)向(I)中溫度為130°C的混合液中緩慢滴加50vol.%濃硫酸250ml，其滴加速率為50滴/分鐘 (4)將(3)生成的亞硝酸甲酯氣體經冷卻至0°C后，先將反應系統中高純氮氣排放后，再進入真空鋼瓶中進行貯存；當鋼瓶中壓力達到絕壓為0.2MPa時即停止反應；最后將濃度為99.999%高純氮氣充入鋼瓶中形成亞硝酸甲酯的體積百分比為99.95%的混合氣作為檢測標準氣。實施例三: ，包括以下步驟: (1)將4mol/L亞硝酸鈉溶液1000ml與無水甲醇200ml進行混合； (2)用濃度為99.999%的高純氮氣對反應系統進行吹掃，掃除反應系統內的空氣； (3)向(I)中溫度為120-150°C的混合液中緩慢滴加50vol.%濃硫酸500ml，其滴加速率為55滴/分鐘 (4)將(3)生成的亞硝酸甲酯氣體經冷卻至-15°C后，先將反應系統中高純氮氣排放后，再進入真空鋼瓶中進行貯存；當鋼瓶中壓力達到絕壓為0.2MPa時即停止反應；最后將濃度為99.999%高純氮氣充入鋼瓶`中形成亞硝酸甲酯的體積百分比為99.99%的混合氣作為檢測標準氣。以上實施例并非僅限于本專利技術的保護范圍，所有基于本專利技術的基本思想而進行修改或變動的都屬于本專利技術的保護范圍?！緳嗬蟆?.，其特征在于:包括以下步驟: (1)將亞硝酸鈉溶液與無水甲醇進行混合； (2)用高純氮氣對反應系統進行吹掃，掃除反應系統內的空氣； (3)向(I)中混合液中緩慢滴加濃硫酸； (4)將(3)生成的亞硝酸甲酯氣體經冷卻至O~_15°C后通入真空鋼瓶中進行貯存；當鋼瓶中壓力達到絕壓為0.2MPa時即停止反應。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中高純氮氣的濃度為99.999%。3.根據權利要求1所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于標定合成氣制乙二醇工藝中亞硝酸甲酯濃度的標準氣的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）將亞硝酸鈉溶液與無水甲醇進行混合；（2）用高純氮氣對反應系統進行吹掃，掃除反應系統內的空氣；（3）向（1）中混合液中緩慢滴加濃硫酸；（4）將（3）生成的亞硝酸甲酯氣體經冷卻至0～?15℃后通入真空鋼瓶中進行貯存；當鋼瓶中壓力達到絕壓為0.2MPa時即停止反應。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李紅，段巍，
申請(專利權)人：安徽淮化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34