[发明专利]一种高纯度固体硫酸羟胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯度固体硫酸羟胺的制备方法，尤其涉及一种以硫酸羟胺水溶液为原料，通过络合萃取等工艺得到高纯度固体硫酸羟胺的方法。

背景技术

高纯度硫酸羟胺可用于合成农药原料、医药原料、橡胶助剂原料、天然橡胶稳定剂，也可合成橡胶非污染性速止剂、金属处理剂、纤维改质剂、显影剂、还原剂，还可用于高分子合成原料和化合物的精制、聚合催化试剂等。

现有技术公开的国内外固体硫酸羟胺合成路线与工艺主要有硝基甲烷路线、天然气(甲烷)硝化路线、丙酮肟路线、二磺酸铵盐水解法、一氧化氮还原法、利用三甲氧苄氨基嘧啶废水生产硫酸羟胺等。但硝基甲烷路线产品收率低，副产物种类多，分离设备投资大；丙酮肟路线工艺过程较复杂，原料品种多，单耗大，成本高；二磺酸盐水解法生产工艺成熟，但只适合于大型工厂大规模生产，投资成本大，其余工艺路线收率相对偏低，综上所述，投资大、原料品种多、成本高、收率低、产品纯度低等相对制约了高纯度固体硫酸羟胺的产品竞争力。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，提供一种工艺简单、反应条件温和、收率高、成本低的高纯度固体硫酸羟胺的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种高纯度固体硫酸羟胺的制备方法，包括以下步骤：

(1)将质量百分比浓度为5～15％的硫酸羟胺水溶液加入第一反应器，与质量百分比浓度为18-23％的氨水充分混合，控制第一反应器温度为20～30℃，调节反应液_pH值为5.8～6.5，得到第一反应产物；

(2)将萃取剂、稀释剂、稳定剂按体积比1：3～3.5：0.001～0.002充分混合后进入第二反应器，经由质量百分比浓度为18-23％的氨水调节pH值为7.0～7.8，控制第二反应器温度为20～30℃，得到第二反应产物；

(3)将第一反应产物、第二反应产物按体积流量比为1:2.5～7.5同时进入第一萃取塔进行逆流萃取，塔顶得到第三反应产物；

(4)将第三反应产物与质量百分比浓度为20～30％的硫酸羟胺水溶液按体积流量比为10～20:1同时进入第二萃取塔进行逆流萃取，塔顶得到第四反应产物；

(5)将第四反应产物与质量百分比浓度为18～22％的稀硫酸按体积流量比为7.5～9.5:1同时进入第三萃取塔进行逆流萃取，塔釜得到第五反应产物；

(6)将第五反应产物浓缩、冷结晶、离心、真空干燥后得到目标产物高纯度固体硫酸羟胺。

作为本发明的优选实施方式，步骤(1)所述的第一反应器温度优选为22～28℃，反应液pH值优选为5.9～6.3。

作为本发明的优选实施方式，步骤(2)所述的pH值优选为7.1～7.5。

作为本发明的优选实施方式，步骤(2)所述的萃取剂优选为磷酸二辛酯。

作为本发明的优选实施方式，步骤(2)所述的稀释剂优选为磺化煤油或氯仿。

作为本发明的优选实施方式，步骤(2)所述的稳定剂优选为亚磷酸二甲酯或3，3＇—二硫代二丙酸二甲酯或两者的混合物

作为本发明的优选实施方式，优选将步骤(5)中所述的第三萃取塔的塔顶产物循环至第二反应器。

作为本发明的优选实施方式，步骤(6)中所述的浓缩的温度优选为60～70℃，真空度优选为0.05-0.1MPa；所述的冷结晶的温度优选为-5～0℃；所述的真空干燥的温度优选为55～65℃，真空度为0.05-0.1MPa。.

作为本发明的优选实施方式，优选将步骤(6)中所述的离心后得到的滤液循环至第一萃取塔。

本发明中因为硫酸羟胺和氨水反应放出大量的热量，不及时移走会造成反应温度过高使硫酸羟胺分解成氧化硫、氧化氮。低温有利于反应，但反应温度过低，将减慢反应速度且反应不完全，不能除去系统中含有的游离酸且收率有所下降，消耗上升。因此本发明中控制第一反应器温度为20～30℃，优选为22～28℃。

物料在第一反应器中反应时溶液的PH值大小对硫酸羟胺的收率和消耗有很的大的影响。pH值过低反应不完全，不能除去系统中含有的游离酸，影响收率，且设备易腐蚀；PH值过高，氨耗高，且物料中存在游离氨，将引起硫酸羟胺分解。因此本发明中物料在第一反应器中反应时溶液pH值控制为5.8～6.5，优选为5.9～6.3。