介绍
联二脲是生产ADC（偶氮二甲酰胺）发泡剂的关键中间体，ADC发泡剂作为塑料、橡胶、电缆料等工业制品的发泡添加剂，具有广阔的市场需求。
图一 联二脲
由尿素法水合肼合成
现有技术中有两种工艺路线用于联二脲的缩合，即酸法和弱碱法。
酸法工艺为包括：将尿素溶解于精水合肼中，在缩合釜内先加入少量的盐酸，使得剩余在精水合肼中的碳酸钠被中和成氯化钠。待碳酸钠被完全中和后，将缩合釜内体系pH值控制在4~5、温度控制在105~110℃，反应约5h，至体系中水合肼含量＜1g/L，则反应过程结束，并将联二脲与母液分离，母液进入母液收集系统。分离得到的联二脲进入制取ADC发泡剂工序；母液则先蒸发分离出氯化钠，然后冷却析出氯化铵结晶。分离出的二次母液返回母液收集系统；经过多次反复蒸发冷却循环后，含有许多复杂组分的母液残余液则通过氢气焚烧来处理。
弱碱法工艺包括：将精水合肼先升温后进入蒸发器中蒸发，低浓度的水合肼蒸汽进入水合肼精馏塔提浓；蒸发过程中析出的氯化钠被分离去除，母液则返回蒸发器中。提浓至约20~25wt%浓度的水合肼与尿素混合后在一定的压力下反应产生联二脲和氨气，当体系内残存的水合肼约为5wt%时反应结束；分离出的联二脲固体进入制取ADC发泡剂工序，含有 5wt%水合肼的分离液采用酸法工艺来制取联二脲，其分离出联二脲固体的母液蒸发冷却后析出氯化铵；缩合反应中产生的氨气则经由氨吸收塔和提浓塔组成的系统将氨含量提升至要求值后进入下一个工序。
步骤S1，将碱金属氯化物与尿素法水合肼混合，得到沉淀物悬浮液；将沉淀物悬浮液进行第一固液分离，得到沉淀物和上清液；步骤S2，将上清液进行第一蒸发，得到浓缩上清液和混合蒸汽；将混合蒸汽送入气体混合反应器，并通入氯化氢气体，进行气相中和反应，得到中和后水蒸气和盐酸肼混合溶液；步骤S3，将尿素与盐酸肼混合溶液混合，得到混合底物；混合底物发生缩合反应，得到缩合产物混合液；将缩合产物混合液进行第二固液分离，得到联二脲和母液。
然后将上清液进行第一蒸发，得到浓缩上清液和混合蒸汽；将混合蒸汽送入气体混合反应器，并通入氯化氢气体，进行气相中和反应，得到中和后水蒸气和盐酸肼混合溶液。混合蒸汽中包括联氨蒸汽和水蒸气。强碱性的联氨蒸汽和在水蒸气存在下，显强酸性的氯化氢气体可极快地发生酸碱中和反应，生成沸点与水（100℃）相差较大的盐酸肼（240 ℃），盐酸肼在中和反应过程中能吸收体系内的水分，立刻凝结成液体从而从混合气相体系中自行分离，得到盐酸肼混合溶液。分离出的盐酸肼混合溶液中盐酸肼含量接近于其适于反应的最大浓度，即224g/L的状态。最后将尿素与盐酸肼混合溶液混合，得到混合底物；混合底物发生缩合反应，得到缩合产物混合液，将缩合产物混合液进行第二固液分离，得到联二脲和母液。制取联二脲的化学反应方程式为：
N2H5Cl+2N2H4CO+HCl=C2H6N4O2+2NH4Cl
由于前序工艺中采取气相混合反应制取的盐酸肼浓度接近饱和，与传统方法相比，水合肼的流失率减少，缩合反应的效率得到提高，且由于在气相状态中，生成的盐酸肼比在液相中生成的盐酸肼纯度高且杂质少，得到的联二脲品质优于弱碱法缩合反应制取的联二脲[1]。
图二 联二脲的合成工艺
参考文献
[1]青海盐湖工业股份有限公司.尿素法水合肼生产联二脲的方法:202610618991.2[P].2026-07-28.