[发明专利]一种采用除雾器连续分离水性羟铵盐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从含氢的气相中以连续过程分离含无机工艺液体液滴的羟铵盐的方法，该方法包括将含氢的气相通过除雾器，其中所述气相含有含水性羟铵盐的无机工业液体液滴，将分离的含水性羟铵盐的液相回收并且将至少一部分分离的含水性羟铵盐的液相引回到羟铵盐合成区。

背景技术

羟铵盐的重要用途是从酮或醛制备肟，特别是由环己酮制备环己酮肟。就该肟的制备而言，循环法是公知的，其中含水的酸性缓冲反应介质通过羟铵盐合成区和肟合成区保持循环。反应介质被例如磷酸和/或硫酸和这些酸衍生出的缓冲盐，例如碱性盐和/或铵盐酸性缓冲。在羟铵盐合成区，用氢气将循环的含水无机工艺液体中的硝酸根离子或氮氧化合物转变成羟铵。

输入新鲜氢气到羟铵盐合成区，并从系统中定期净化出一定量的气体以维持恒定的氢气分压。净化气体包括新鲜氢气中的惰性气体成分和生成的气态副产物氮气(N₂)以及一氧化二氮(N₂O)。

羟铵与游离的缓冲酸反应形成相应的羟铵盐，随后将该羟铵盐输入肟合成区，在那里它与酮反应生成相应的肟，同时释放酸。从反应介质中分离出肟之后，将反应介质循环到羟铵盐合成区并向反应介质中加入新鲜的硝酸根离子或氮氧化合物。

在用磷酸和硝酸盐溶液合成羟铵盐的情况下，上述化学反应表示如下：

反应1）在羟铵盐合成段制备羟铵：

2H₃PO₄+NO₃^-+3H₂→NH₃OH⁺+2H₂PO₄^-+2H₂O

反应2)在肟合成区制备肟：

反应3)分离出形成的肟之后，以HNO₃的形式补充新的硝酸根离子：

H₃PO₄+H₂PO₄^-+HNO₃+3H₂O→2H₃PO₄+NO₃^-+3H₂O

第一个反应是非均相催化的。优选地，催化剂以均匀分散的固体的形式作为液体反应混合物中的分散相存在。

在羟铵盐溶液中，第一步的反应混合物是含固体催化剂颗粒悬浮体的含水无机工艺液体。

由反应过程可知，含水无机工艺液体可含有中间物质，例如羟胺或者氨，其也可被质子化为例如羟铵或者铵。也就是说，根据本发明羟胺和羟铵都可以理解为羟胺和/或羟铵，同时氨和铵可以理解为氨和/或铵。

在将该含水无机工艺液体输入到肟合成区（反应2）之前，优选地是从该含水无机工艺液体中分离出固体催化剂颗粒。过滤后，该含水无机工艺液体是羟铵盐溶液滤液。

这样的过程包括DSM的过程(参考例如H.J.Damme,J.T.van Goolen and A.H.de Rooij,Cyclohexanone oxime made without by-product (NH₄)₂SO₄,July10,1972,Chemical Engineering;pp54/55or Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry(2005)at page6/7under chapter Caprolactam)。

虽然几十年来羟铵的制备是公知的并且改善已知的制备方法也已被研究多年，但是现行的具有持续性的工业方法仍然存在不足。

US20050047987公开了一种制造羟胺盐的方法所属方法包含如下步骤：

a.向反应混合物中输入气态氢气，所述反应混合物包含一种水性反应介质和气相；

b.在反应混合物中，用氢气催化还原氮化物或氮氧化物生成羟胺；

c.从反应混合物中回收气体混合物，所属气体混合物包含气态氢气和气态的非氢气组分；

d.从气体混合物中分离至少部分的气态的非氢气组分，获得富含氢气的气体；并且

e.将富含氢气的气体通入加氢区。