[发明专利]一种生产肟的工业规模连续方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产肟的工业规模连续方法，其中通过羟胺和醛或酮反应制备肟。尤其是，它是指依据技术由环己酮和羟胺连续生产环己酮肟的方法。

背景技术

众所周知环己酮肟可依据不同技术制备，像氨肟化技术、HSO技术、硫酸中NO还原技术和技术。

一般来说，技术是优选技术因其综合了高质量环己酮肟的生产，对羟胺的高选择性，证实每生产线可扩展为至少200kat(每年千吨)并且不会产生任何硫酸铵副产物。

根据技术在循环工艺中制备环己酮肟，其中所述含水反应介质(无机工艺液体)在羟胺合成区和肟合成区保持循环。向羟胺合成区加入新鲜的氢并定期从系统中排放出少量空气以维持一个恒定的氢分压。排放出的空气含有氢、新鲜氢中的惰性气体成分和产生的气态副产物氮气(N₂)和氧化氮(N₂O)。

所述含水反应介质(无机工艺液体)可通过例如磷酸和/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。在羟胺合成区，用气态氢将循环的无机工艺液体中硝酸根离子或氧化氮转变成羟胺。

在羟胺合成区，硝酸根离子或氧化氮在溶液中与氢气反应制备羟胺，随后将该羟胺输入环己酮肟合成区，在那里它与环己酮反应生成环己酮肟。从含水反应介质(无机工艺液体)中分离出环己酮肟之后，将含水反应介质(无机工艺液体)循环到羟胺合成区并向含水反应介质(无机工艺液体)中加入新鲜硝酸根离子或氧化氮。

在用磷酸和硝酸盐溶液合成羟胺的情况下，化学方应表示如下：

反应1)在羟胺合成区制备羟胺；

2H₃PO₄+NO₃^-+3H₂→NH₃OH⁺+2H₂PO₄^-+2H₂O

反应2)在环己酮肟合成区制备环己酮肟；

反应3)加入HNO₃以补充硝酸根离子：

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

第一个反应是非均相催化。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。优选地，所述催化剂为碳载体上含Pd的催化剂。

第一个反应中得到的无机工艺液体(IPL)为含有具有不同的浓度羟铵盐和硝酸盐的磷酸铵缓冲液的含水溶液。

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

在将该无机工艺液体(IPL)输入到环己酮肟合成区(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。优选地经过滤实施该分离。过滤后，该无机工艺液体是羟胺盐溶液滤液。所述连续工艺含有至少两个回路。一个回路是无机工艺液体回路，即无机工艺液体经环己酮肟合成区循环到含有萃取区和汽提区的无机工艺液体提纯区(任选地到活性炭吸附区)，然后至少部分地经无机工艺液体调节区(含有一氨分解区和硝酸盐添加区)循环到羟胺合成区，随后再回到环己酮肟合成区。第二个回路是有机工艺液体回路，有机工艺液体经肟合成区循环到肟提纯区，然后到肟回收区，随后到萃取区然后回到肟合成区。所述有机工艺液体含有溶剂，优选地，所述溶剂为甲苯。另外所述有机工艺液体可含有环己酮和环己酮肟，其中环己酮和环己酮肟的浓度取决于其在工艺中的具体位置。

US5364609描述了一种利用附加步骤的方法，该附加步骤中燃烧氨生成NO、NO₂和水，将其引入到反应器中同时生成硝酸。然后将硝酸与氢反应生成羟铵。在羟铵形成期间产生N₂O和N₂气态副产物另外也生成了氨，氨溶解于含水无机工艺溶液中。所述氨依次与燃烧工艺得到的NO和NO₂反应并形成N₂气(Piria反应)。依据所述方法，可避免氨在含水无机工艺溶液中的有害累积，该累积可导致盐结晶。