[发明专利]羟铵的连续生产工艺

说明书

本发明涉及一种在羟铵合成区中连续生产羟铵的工艺，该羟铵是通过在催化剂的存在下用氢气还原硝酸根离子或氮氧化物而形成的。本发明还涉及一种连续生产环己酮肟的工艺，在该工艺中，使经酸缓冲的无机工艺液体从羟铵合成区连续循环至环己酮肟合成区并返回至羟铵合成区，在所述羟铵合成区中，通过在催化剂的存在下用氢气还原硝酸根离子或氮氧化物来形成羟铵，并且在所述环己酮肟合成区中，使羟铵与环己酮反应以形成环己酮肟。此外，本发明涉及一种用于在环己酮肟合成区中连续生产环己酮肟的装置，所述环己酮肟合成区以如下方式连接至羟铵合成区：可使经酸缓冲的无机工艺液体从所述羟铵合成区连续循环至环己酮肟合成区并返回至所述羟铵合成区。

利用例如磷酸和/或硫酸氢盐以及由这些酸衍生的缓冲盐对无机工艺液体进行酸缓冲。在羟铵合成区中，用氢气将硝酸根离子或氮氧化物转化成羟胺。羟胺与游离缓冲酸反应以形成相应的羟铵，然后将所述羟铵分离或作为盐输送至例如环己酮肟合成区。在环己酮肟合成区中，羟铵盐与酮反应以形成相应的肟，并释放酸。在将所述肟与无机工艺液体分离之后，可将该无机工艺液体返回至羟铵合成区，其中向该无机工艺液体补给新鲜的硝酸根离子或氮氧化物。如果羟铵合成始于磷酸和硝酸盐的溶液，工艺过程中发生的净化学反应可由下式表示：

1)制备羟铵：

2H₃PO₄+NO₃^-+3H₂→NH₃OH⁺+2H₂PO₄^-+2H₂O

2)制备肟：

3)移除所形成的肟后，供给HNO₃以弥补硝酸根离子源的消耗：

H₂PO₄^-+HNO₃→H₃PO₄+NO₃^-

如式1)的羟铵制备是非均相催化的。此制备中采用的催化剂主要由铂族金属(例如Pd或Pd+Pt)组成，其中铂族金属作为载体材料(例如碳)上的活性成分。已知的是，使用碳上钯铂(Pd+Pt-on-carbon)催化剂，可使硝酸根离子或氮氧化物生成羟铵盐的反应实现高活性和合理的选择性。使用碳上钯(Pd-on-carbon)催化剂，可使羟铵盐合成达到较高的选择性。但在同等条件下，用碳上钯催化剂得到的活性较低，因此通常优选碳上钯铂催化剂。然而，这种催化剂会在使用过程中失活并损失选择性，因此需要在使用一段时间后添加和/或更换催化剂。

CN 1391981中公开了一种延长这种催化剂使用寿命的方法。在CN1391981的方法中，当催化剂的总量达到原催化剂总量的1.7-1.8倍时，如果催化剂的活性和选择性再下降的话，则移除3-15％的失活催化剂并添加3-15％的活化催化剂，保持催化剂的总量不增加。尽管这样的方法有利于使工艺以可接受的活性和选择性进行延长的时间，但是在特定时刻仍需要更换全部催化剂从而使整个工艺中断。中断整个工艺这个不足会严重影响生产，原因是需要中断并重启该工艺。

本发明的目的是提供一种在连续生产羟铵的工艺中更换失活催化剂的改进方法，其中所述羟铵是在催化剂的存在下通过用氢气还原硝酸根离子或氮氧化物而形成的。

上述目的通过提供如下工艺实现：在羟铵合成区中的2个或多个并行设置的羟铵生产单元中生产羟铵。