[发明专利]通过氢（H2

说明书

本公开提供了一种用于由氢(H₂)和溶解于合适的溶剂中的元素碘(I₂)制造碘化氢(HI)的方法，该方法使用选自以下的至少一种催化剂：铂、钯、镍、钴、铁、氧化镍、氧化钴和氧化铁。

技术领域

所描述的本公开是使用碘和氢制备碘化氢(HI)的方法。具体地讲，本公开涉及一种在催化剂的存在下由氢和溶解的碘生产碘化氢的方法。

背景技术

碘化氢是重要的工业化学品，用作还原剂以及用于制备氢碘酸、有机和无机碘化物和碘代烷。然而，碘化氢由于其不稳定性和反应性而非常难以处理。例如，碘化氢在热或光的存在下分解以形成氢气和碘。另外，在水分的存在下，碘化氢形成可腐蚀大多数金属的氢碘酸。碘化氢的不稳定性和反应性使得其难以储存和运输。因此，无水碘化氢通常局部制备以立即使用。

已经报道了用于制备碘化氢的各种方法。参见例如N.N.Greenwood等人，元素的化学(The Chemistry of the Elements)，第2版，牛津大学:Butterworth-Heineman出版社(Oxford:Butterworth-Heineman)，第809–815页，1997，其中碘化氢根据以下方程式1由元素碘与肼的反应制备：

方程式1：2I₂+N₂H₄→4HI+N₂

在另一个实例中，在实用有机化学教科书(Textbook of Practical OrganicChemistry)，第3版中，A.I.Vogel提出，可根据以下方程式2，通过使硫化氢流与碘反应来制备碘化氢：

方程式2：H₂S+I₂→2HI+S

上述每个实例使用昂贵的起始物质，诸如硫化氢或肼，这限制了它们在大规模、经济地制备碘化氢方面的应用。另外，使用肼制备碘化氢导致形成作为副产物的氮气。从碘化氢中分离氮气以纯化碘化氢是困难且昂贵的，因此增加了制造成本。类似地，硫化氢的使用导致硫的形成，硫难以与未反应碘分离，这再次增加了制造成本。硫可减弱所使用的任何催化剂的作用，从而进一步增加了制造成本。

在一些其他示例中，气态碘化氢根据以下方程式3由元素碘和氢气制备：

方程式3：H₂+I₂→2HI

例如，US 3,154,382描述了熔融碘化物或碘化物水溶液与氢气结合使用以制备碘化氢。US 8,268,284 B2还公开了使用元素碘来制备碘化氢，其中固体碘首先熔化，然后气化以允许与氢的气相反应。

如前述参考文献所例示的，固体碘可以在其用作起始材料时存在困难，因为在由固体碘使反应器中产生气态进料流具有挑战性，并且碘蒸气的使用由于反应器部件的堵塞而引起进一步困难，因为气化的碘再次冷凝。

发明内容

本公开提供了一种用于由氢(H₂)和溶解于合适的溶剂中的元素碘(I₂)制造碘化氢(HI)的方法，该方法使用选自以下的至少一种催化剂：铂、钯、镍、钴、铁、氧化镍、氧化钴和氧化铁。

本公开提供了一种用于生产碘化氢的方法，包括提供包含氢(H₂)和碘(I₂)的反应物流，碘溶解在合适的溶剂中，该溶剂可以通过液体泵方便地进料到反应器中，不同于涉及将固体/气态碘添加到反应器中的固有困难，并且使反应物流在催化剂存在下反应以产生包含碘化氢的产物流。

溶剂可包括选自以下的至少一种溶剂：醚，诸如二乙醚和二甘醇二甲醚；腈，诸如苯甲腈和乙腈；甲酰胺，诸如二甲基甲酰胺；离子液体，诸如1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐；环丁砜；二硫化碳；甲苯；萘；二甲苯；2,2-二甲基丁烷；环己烷；丙酮；乙醇；全氟己烷；和均三甲苯。