專利名稱：一種制備磷酸羥胺的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備磷酸羥胺的方法，用于磷酸羥胺的制取。
有關以磷酸為緩沖溶液、以硝酸鹽、氫氣為原料制取磷酸羥胺的方法已有文獻報道，并已投入工業(yè)生產(chǎn)。荷蘭斯達米卡本(DSM)公司開發(fā)的5萬噸/年羥胺生產(chǎn)技術，是在10％鉑/鈀/炭(Pt/Pd/C)催化劑作用下，通過用氫氣還原硝酸鹽來制備磷酸羥胺的，反應在無攪拌的鼓泡反應器內(nèi)磷酸介質(zhì)中進行，所得副產(chǎn)物為氨離子、氮氣和一氧化二氮。氫氣進料和無機液進料從底部送入，含高濃度羥胺的無機液出料在反應器頂部排出，反應器尾氣借助壓縮機循環(huán)，部分尾氣作為副產(chǎn)氣體排出并增添新鮮氫氣，催化劑和無機液在燭芯過濾器中分離。為了使催化劑保持懸浮狀態(tài)，只濾出部分無機液，其余的懸浮液再循環(huán)至羥胺反應器中。反應熱在反應器下部的熱交換器中的液體循環(huán)管線中釋放。過濾器用過濾后的工藝液反沖洗。具體工藝條件如下羥胺反應器無機液進料量為70m3/hr，氫離子(H+)濃度為2.16-2.20mol/kg，游離硝酸濃度為小于0.2mol/kg，反應溫度45℃-60℃，壓力2450KPa(表壓)，氫氣含量36％-38％(體積百分比)，羥胺反應器出口無機液氫離子(H+)濃度為0.48～0.52mol/kg，羥胺根離子(NH3OH+)濃度為0.70mol/kg(磷酸羥胺凈生成為0.66mol/kg)，反應對羥胺的選擇性偏低。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的在羥胺反應器無機液進料前，通過連續(xù)補加30％-99％(重量百分比)的硝酸，將羥胺反應器無機液進料氫離子(H+)濃度從2.16～2.20mol/kg提高到2.6～2.8mol/kg，游離硝酸濃度從0.2mol/kg以下提高到0.6～0.8mol/kg。在惰性載體上的貴金屬催化劑存在條件下，通過用氫氣還原硝酸鹽，使羥胺反應器出料無機液氫離子(H+)濃度為0.38-0.45mol/kg，羥胺根離子濃度為0.80-0.91mol/kg(磷酸羥胺凈生成為0.76-0.87mol/kg)。
具體的工藝詳述如下在羥胺反應器無機液進料前，通過連續(xù)補加30-99％(重量百分比)的硝酸，將羥胺反應器無機液進料氫離子(H+)濃度從2.16-2.20mol/kg提高到2.6-2.8mol/kg，游離硝酸濃度從0.2mol/kg以下提高到0.6-0.8mol/kg。無機液進料進料量為80m3/h，反應溫度45-60℃，壓力2450KPa(表壓)，氫氣含量30％-45％(體積百分比)，反應是在無攪拌的鼓泡反應器中進行的，氫氣進料和無機液進料從底部送入，含高濃度羥胺的無機液出料在反應器頂部排出，反應器尾氣借助壓縮機循環(huán)，部分尾氣作為副產(chǎn)氣體排出并增添新鮮氫氣。催化劑和無機液在若干燭芯過濾器中分離。為了使催化劑保持懸浮狀態(tài)，只濾出部分無機液，剩余的懸浮液再循環(huán)至羥胺反應器中。反應熱在反應器下部的水冷卻熱交換器中的液體循環(huán)管線中釋放。過濾器用過濾后的工藝液反沖洗。在10％鉑/鈀/炭(Pt/Pd/C)催化劑作用下，通過用氫氣還原硝酸鹽，羥胺反應器出口無機液氫離子(H+)濃度為0.38-0.45mol/kg，羥胺根離子(NH3OH+)濃度為0.80-0.91mol/kg(磷酸羥胺凈生成為0.76-0.87mol/kg)。
本發(fā)明的積極效果在于僅對羥胺反應器無機液進料組成進行調(diào)整，使羥胺產(chǎn)量明顯提高，經(jīng)濟效益顯著。
實施例2在羥胺反應器無機液進料前，通過連續(xù)補加30-99％(wt)的硝酸(其中亞硝酸含量小于0.3％重量百分比，灼燒殘渣含量小于0.4％重量百分比)，使羥胺反應器無機液進料量為80m3/h，無機液進料氫離子(H+)濃度為2.61mol/kg、羥胺根離子(NH3OH+)濃度為0.05mol/kg，游離硝酸濃度為0.62mol/kg，當反應溫度為60℃，壓力為2450KPa(表壓)，氫氣含量為32.94％(體積百分比)時，在鉑/鈀/炭(Pt/Pd/C，含Pt8％、Pd2％，活性炭為載體，美國JM公司產(chǎn))催化劑作用下，羥胺反應器出料無機液氫離子濃度(H+)為0.42mol/kg、羥胺根離子(NH3OH+)濃度為0.88mol/kg(磷酸羥胺凈生成為0.83mol/kg)。
實施例3在羥胺反應器無機液進料前，通過連續(xù)補加30-99％(重量百分比)的硝酸(其中亞硝酸含量小于0.3％重量百分比，灼燒殘渣含量小于0.4％重量百分比)，使羥胺反應器無機液進料量為80m3/h，無機液進料氫離子(H+)濃度為2.71mol/kg、羥胺根離子(NH3OH+)濃度為0.04mol/kg，游離硝酸濃度為0.73mol/kg，當反應溫度為55.3℃，壓力為2450KPa(表壓)，氫氣含量為33.5％(體積百分比)時，在鉑/鈀/炭(Pt/Pd/C，含Pt8％、Pd2％，活性炭為載體，美國JM公司產(chǎn))催化劑作用下，羥胺反應器出料無機液氫離子濃度(H+)為]0.42mol/kg、羥胺根離子(NH3OH+)濃度為0.87mol/kg(磷酸羥胺凈生成為0.83mol/kg)。
權利要求
1.一種制備磷酸羥胺的方法，在鉑/鈀/炭催化劑作用下，用氫氣還原硝酸鹽，無機液進料氫離子濃度為2.16-2.20mol/kg，游離硝酸濃度為小于0.2mol/kg，其特征在于通過連續(xù)補加30-99％重量百分比濃度的硝酸，使羥胺反應器無機液進料氫離子濃度為2.6-2.8mol/kg，游離硝酸濃度為0.6-0.8mol/kg。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備磷酸羥胺的方法。主要涉及磷酸羥胺的制取。通過連續(xù)補加30－99％(重量百分比濃度)的硝酸，對羥胺反應器無機緩沖溶液進料組成進行調(diào)整，結(jié)果使磷酸羥胺產(chǎn)量提高。
文檔編號C01B25/26GK1406862SQ0112855
公開日2003年4月2日 申請日期2001年8月23日 優(yōu)先權日2001年8月23日
發(fā)明者朱澤華, 程立泉, 劉小秦, 楊立新, 張暉, 唐贊文, 瞿亞平, 周平 申請人:中國石油化工股份有限公司巴陵分公司