Способ получения гидроксиламинсульфата

(51) С 011 21/14 НАЦИОНАЛЬНЫЙ цЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Украинский государственнь 1 й научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (ПА)(72) Авторы Мамедов Абиль Аббасович Барабащ Иван Иванович Карлова Галина Анисимовна (ПА)(73) Патентообладатель Украинский государственный научно-исследовательский и Проектный институт азотной промыщленности и продуктов органического синтеза (ПА)Способ получения гидроксиламинсульфата, включающий приготовление реакционной смеси из аммиака, кислорода и паров воды, каталитическое окисление аммиака, смещение нитрозного газа с водородом, стабилизацию нитрозного газа путем гидрирования избь 1 точного кислорода на серебряно-марганцевом катализаторе, двухступенчатое концентрирование его путем конденсации паров воды, Жидкофазное гидрирование на платиновом катализаторе азотнокислого конденсата второй ступени концентрирования нитрозного газа,смещение полученного монооксида азота с водородом и концентрированным нитрозным газом и синтез гидроксиламинсульфата на платиновом катализаторе в среде, содержащей 19 мас. серной кислоты, полученной смещением концентрированной серной кислоты,конденсата первой ступени концентрирования нитрозного газа, продукта гидрирования конденсата второй ступени концентрирования нитрозного газа и обессоленной воды с последующей очисткой, отличающийся тем, что используют среду, полученную путемразбавления концентрированной серной КИСЛОТЫ конденсатом первой ступени концентрирования нитрозного газа и обессоленной водой до концентрации 21,1-22,3 мас. , последующей очистки и смешивания очищенной разбавленной серной Кислоты с продуктом гидрирования азотнокислого конденсата второй ступени концентрирования нитрозного газа.Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способу получения гидроксиламинсульфата (ГАС), применяемого в производстве капролактама.Известен способ получения монооксида азота, включающий приготовление катализатора, состоящего из платины, сульфида платины (2) и оксида платины (4) на носителе графите, активацию катализатора в среде 1-15 мас. раствора азотной кислоты при температуре 60-90 С в течение 0,5-2 час, гидрирование азотной кислоты водородом при температуре до 90 С таким образом, чтобы массовая доля азотной кислоты в реакторе не превыщала 0,45 мас. . Получающийся при этом монооксид азота не содержит примесей,таких как азот и гемиоксид азота, и в смеси с водородом может быть использован для синтеза гидроксиламинсульфата (ГАС) 1.Достоинством такого катализатора и способа гидрирования азотной кислоты является возможность использования разбавленных растворов азотной кислоты, являющихся отходом производства ГАС и получение чистого монооксида азота, что существенно улучщает экономические показатели производства ГАС.Недостатком такого способа гидрирования азотной кислоты является частичное растворение платины катализатора и ее практически безвозвратные потери с продуктом гидрирования.Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения ГАС, включающий приготовление реакционной смеси из аммиака, кислорода и паров воды, каталитическое окисление аммиака,смещение нитрозного газа с водородом, стабилизацию нитрозного газа путем гидрирования избыточного кислорода на серебряно-марганцевом катализаторе, двухступенчатое концентрирование нитрозного газа конденсацией паров воды, очистку концентрированного нитрозного газа от диоксида азота, смещение сконцентрированного нитрозного газа с водородом, жидкофазное гидрирование азотнокислого конденсата второй ступени концентрирования нитрозного газа в присутствии платинового катализатора, смещение образующегося в результате гидрирования чистого монооксида азота с основным потоком нитрозного газа и водородом (синтез-газом), смещение продукта гидрирования конденсата второй ступени с конденсатом первой ступени, обессоленной водой и концентрированной серной кислотой, и прямой синтез ГАС в среде разбавленной серной кислоты гидрированием монооксида азота водородом в присутствии платинового катализатора 2.Достоинством такого способа получения ГАС является полная утилизация отходов производства - азотнокислых конденсатов, образующихся на стадии концентрирования нитрозного газа, а также получение в результате гидрирования азотной кислоты чистого монооксида азота, не содержащего инертных примесей. Кроме того, благодаря автономности стадий синтеза ГАС и гидрирования конденсата второй ступени, управление процессом в целом упрощается и становится надежным.Недостатком такого способа получения ГАС является растворение платины в среде азотной кислоты в условиях жидкофазного гидрирования конденсата второй ступени и ее безвозвратные потери на стадии разбавления серной кислоты и ее очистки. По этому способу концентрированную серную кислоту разбавляют в одну ступень от 94-98 мас. до 19 мас. смесью конденсата первой ступени, продукта гидрирования конденсата второй ступени и обессоленной воды. Полученную 19 мас. серную кислоту обычно (патент ФРГ 2111118, МПК С 01 В 17/90, 1973, заявка Франции 2128662 заявлена 06.03.1972, при 2оритет ФРГ от 09.03.1971) очищают на активированном угле от органических И неорганических примесей и диоксида серы в присутствии кислорода (на схеме не показано). Например, при двухступенчатой конденсации паров воды в процессе концентрирования нитрозного газа образуется около 14300 кг/час конденсата на первой ступени, содержащего до 0,25 мас. азотной кислоты, и 3570 кг/час на второй ступени с содержанием азотной кислоты более 3 мас. . Гидрирование 3570 кг/час конденсата второй ступени концентрирования нитрозного газа в присутствии около 400 кг платинового катализатора приводит к растворению до 2,3-2,4 гр/час платины, т.е. 18,4-19,2 кг/год. В процессе очистки 19 мас. серной кислоты на активированном угле безвозвратно теряется до 12-13 кг/год платины. На стадии синтеза ГАС в восстановительной среде значительная часть платины осаждается на платиновом катализаторе синтеза ГАС и ее потери не превышают 1,5 кг/год.Задачей настоящего изобретения является усовершенствование способа получения ГАС путем изменения технологической схемы процесса так, чтобы максимально снизить потери платины.Поставленная задача решается тем, что в способе получения ГАС, включающем подготовку реакционной смеси из аммиака, кислорода и водяного пара, каталитическое окисление аммиака, смешение нитрозного газа с водородом, стабилизацию нитрозного газа посредством гидрирования избыточного кислорода на серебряно-марганцевом катализаторе, двухступенчатое концентрирование нитрозного газа конденсацией паров воды, очистку концентрированного нитрозного газа от диоксида азота, жидкофазное гидрирование азотнокислого конденсата второй ступени концентрирования нитрозного газа в присутствии платинового катализатора, смешение концентрированного нитрозного газа с водородом и с монооксидом азота, полученным в результате гидрирования конденсата второй ступени и прямой синтез ГАС на платиновом катализаторе в среде 19 мас. серной кислоты, полученной смешением концентрированной серной кислоты, конденсата первой ступени концентрирования нитрозного газа, продукта гидрирования конденсата второй ступени концентрирования нитрозного газа и обессоленной воды, и очищенной, согласно изобретению, разбавление концентрированной серной кислоты осуществляют в два этапа на первом этапе концентрированную серную кислоту смешивают с конденсатом первой ступени концентрирования нитрозного газа и обессоленной водой с получением 21,1-22,3 мас. кислоты, которую очищают от органических и неорганических примесей и диоксида серы на активированном угле в присутствии кислорода. На втором этапе добавляют продукт гидрирования азотнокислого конденсата второй ступени концентрирования, содержащий растворенную в нем платину. Получаемую 19 мас. серную кислоту используют для синтеза ГАС.Заявляемь 1 й способ получения ГАС поясняется схемой, представленной на фиг. 1, и,для сравнения, на фиг. 2 представлена схема получения ГАС по прототипу.Способ осуществляют следующим образом.В реакторе 1 аммиак окисляют кислородом в среде водяного пара. Образовавшийся нитрозный газ после стабилизации его состава в реакторе 2 путем гидрирования избь 1 точного кислорода водородом на серебряно-марганцевом катализаторе направляют в конденсатор 3 первой ступени, где из него выделяют до 80 конденсата, содержащего до 0,3 мас. азотной кислоты, а затем в конденсатор 4, где выделяют до 20 конденсата с содержанием азотной кислоты более 3 мас. , направляют его в реактор 6, где в присутствии платинового катализатора азотную кислоту гидрируют до ее содержания не менее 0,45 мас. . Образовавшийся в результате гидрирования чистый монооксид азота в смеси с водородом соединяют с основным потоком концентрированного нитрозного газа и водорода (синтезгазом) и направляют на стадию синтеза ГАС, где в среде 19 мас. серной кислоты на платиновом катализаторе происходит синтез ГАС. Для получения 19 мас. серной кислоты конденсат первой ступени в смеси с обессоленной водой направляют на разбавление концентрированной серной кислоты в смеситель 8, где получают 21,13 мас. кислоту, кото ВУ 8968 С 1 200711248рую очищают от органических И неорганических примесей И диоксида серы в присутствии кислорода на активированном угле в колонне 9. В емкости 10 очищенную серную кислоту смешивают с продуктом гидрирования конденсата второй ступени, содержащем растворенную платину, и получают необходимую 19 мас. серную кислоту. Таким образом, вся растворенная на стадии жидкофазного гидрирования конденсата второй ступени концентрирования нитрозного газа платина попадает непосредственно на стадию синтеза ГАС, где в восстановительной среде осаждается на платиновый катализатор синтеза ГАС Таким образом, растворенная платина возвращается в технологический процесс.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.