氫化鈉生產(chǎn)工藝研究

王曉梅，邵全毅

（天津市化工設計院，天津300193）

氫化鈉生產(chǎn)工藝研究

王曉梅，邵全毅

（天津市化工設計院，天津300193）

氫化鈉是高附加值精細化工產(chǎn)品，應用范圍廣泛，因其工藝技術難度大，目前我國尚未實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，本文介紹了氫化鈉的生產(chǎn)工藝。

氫化物；無機化學品；合成

氫化鈉（NaH）是高附加值精細化工產(chǎn)品，在有機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，還廣泛應用于醫(yī)藥、香料、農(nóng)藥、染料增白劑及其它精細有機合成中用作還原劑，目前國內外市場缺口很大，總體處于供不應求狀態(tài)，市場前景較好。

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，設備多、路線長、污染環(huán)境、生產(chǎn)成本高。本研究生產(chǎn)工藝先進，裝置安全可靠，產(chǎn)品質量穩(wěn)定，屬國內領先水平，在國內氫化鈉市場中具有較強的競爭優(yōu)勢。

1 主要原料及其規(guī)格

本產(chǎn)品主要原料為金屬鈉，化學性質非常活撥，第4.3類遇濕易燃物品。檢驗標準需滿足《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：無色無味氣體，難溶于水，易燃易爆，無毒，有窒息性，第2.1類易燃氣體。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正構烷烴，原油分餾所得到的無色無味的混合物。為無色透明油狀液體，在日光下觀察不顯熒光，屬高閃點易燃液體，本品可燃，遇高熱、明火或氧化劑有火災危險，火災危險性分級為丙類。

2 工藝過程

反應方程式：2 Na+H22NaH

工藝流程見圖1。

3 操作步驟

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

用氫氣將反應釜內剩余空間的空氣反復置換后，升溫，并連續(xù)通入氫氣，開動攪拌，攪拌速度不宜過快，升至一定溫度后，保溫至反應終止。

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

4 產(chǎn)品規(guī)格及檢驗標準

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：白色至淡灰色的細微結晶，以25%～50%比例分散在油中。密度0.92，閃點185℃。在800℃熔化同時分解。不溶于液氨、二硫化碳、四氯化碳和其他有機溶劑；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，有強還原性，故不穩(wěn)定。CAS No：7647-69-7

危險特性：第4.3類（遇濕易燃物品）化學反應活性很高，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)生強烈反應，引起燃燒或爆炸。遇濕氣和水分生成氫氧化物，腐蝕性很強。燃燒(分解)產(chǎn)物：氧化鈉、水（但氧化鈉會繼續(xù)跟水反應，最終生成氫氧化鈉NaOH）。

儲運特性：庫房通風低溫干燥;與氧化劑、鹵素、強酸分開存放。

5 清潔生產(chǎn)

本產(chǎn)品屬無機精細化工產(chǎn)品生產(chǎn)，物料為遇濕易燃易爆品，生產(chǎn)過程嚴禁用水，故無生產(chǎn)廢水產(chǎn)生。原料及產(chǎn)品均在密封容器、管道和桶中流動或儲存。

液體石蠟循環(huán)利用，無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。

本項目原料及產(chǎn)品均在密封設備、管道中，生產(chǎn)過程不凝氣經(jīng)捕集器捕集、布袋過濾器處理后，尾氣達標，不會對環(huán)境構成新的污染，屬清潔生產(chǎn)工藝。

6 結果與討論

由于本項目大部分原料及產(chǎn)品遇濕危險性較大，在生產(chǎn)、儲存過程嚴禁有水的介入，對車間、庫房進行衛(wèi)生清理或遇雨天、夏季潮濕天氣時應格外小心，制定相應的事故預防和應急預案。

氫化鈉反應裝置操作彈性大，反應升溫過程采用夾套式導熱油浴熱，加熱速度快，反應溫度便于控制，能源利用率高，導熱油直接與反應釜容器壁接觸，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。設備配置達到能耗低、工效高的要求，杜絕大馬拉小車的不合理設計。選型中力求采用先進的、高效的工藝和設備，有效地節(jié)約各種能源。

原料供應有保障，生產(chǎn)工藝先進，裝置安全可靠，生產(chǎn)成本低廉，產(chǎn)品質量穩(wěn)定，市場前景較好，屬國內領先水平，在國內氫化鈉市場中具有較強的競爭優(yōu)勢。生產(chǎn)過程環(huán)境污染較小，可實現(xiàn)節(jié)能、減排、降耗、增效，符合《清潔生產(chǎn)促進法》和《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法》，綜合技術經(jīng)濟效益好。

10.3969/j.issn.1008-1267.2011.03.012

TQ122.3

B

1008-1267（2011）03-0037-02

2011-02-28