Modélisation générale des processus réactionnels intervenant au cours de la synthèse de la diméthylhydrazine asymétrique par le procédé Raschig. Quantification des produits de dégradation (hydrazone). II. Corrélations physiques entre l'état initial et l'état final. Optimisation dans des conditions de concentrations industrielles

Université Lyon I, Laboratoire de Physico-Chimie minérale 2, URA CNRS 116, 43, bd du 11 Novembre 1918, 69622 Villeurbanne Cedex, France.

Résumé

La seconde partie de ce mémoire est relative à la préparation de la diméthylhydrazine asymétrique (UDMH) dans des conditions de concentration industrielles. L’analyse des données cinétiques nous a permis de délimiter le domaine d’étude le plus favorable à la synthèse (pH = 13 - 14,64). Dans cet intervalle, un modèle théorique a été établi et des corrélations physiques entre l’état initial et l’état final élaborées. Elles font intervenir les réactions suivantes : - processus moléculaire et ionique de formation de l’UDMH ; - oxydation de l’UDMH par NH₂Cl et formation de formaldéhyde diméthylhydrazone (FDMH) ; - hydrolyse alcaline de NH₂Cl. L’influence de la concentration absolue des réactifs montre que les rendements P1 = [UDMH] _∞/ [NH₂Cl]₀ et_P₂ =_[UDMIl]_∞ / ([(CH₃)₂NH]₀ - [ (CH₃) ₂NH]_∞ tendent vers des valeurs limites p₁ et p₂ qui ne sont fonction que du rapport molaire P = [(CH₃)₂NH]₀ / [NH₂Cl]₀, du pH et de la température. Les teneurs en FDMH ont été quantifiées et des conditions opératoires de synthèse proposées.

Abstract

The second part of this paper concerns the preparation of UDMH under industrial conditions. Analysis of the kinetic data has permitted us to define the optimal range for synthesis (pH = 13 - 14,64). For this interval a theoretical model has been established and physical correlations between the initial and final states have been elaborated. This model is based on the following reactions : - diméthylhydrazine elaboration molecular and ionic processes ; - UDMH oxidation by NH₂Cl and formaldéhyde diméthylhydrazone formation (FDMH) ; - alkaline hydrolyse of chloramine. The influence of the absolute concentration of starting materials shows that the yields p, = [UDMH]_∞ / [NH₂Cl]₀ and P₂ =_[ UDMH]_∞ /([CH₃)₂NH]₀ - [(CH₃)₂NH]_∞), approach the limiting values p₁ and p₂, which depend solely upon the molar ratio p = [CH₃)₂NH]₀ / [NH₂Cl]₀, the pH and the temperature. The concentrations of the by-product FDMH have also been calculated and operating conditions for the synthesis have been proposed.