PROCEDIMIENTO PARA PREPARAR HIDROXILAMINA.
Procedimiento para preparar hidroxilamina, que comprende las etapas de:
(i) pretratar una solución tampón ácida que comprende un reactivo tampón ácido, ácido nítrico o nitratos, e impurezas metálicas, comprendiendo el pretratamiento de la solución tampón ácida las etapas de:
(a) añadir un precipitante representado por la fórmula (I) a la solución tampón ácida,
(I)[(A)aM(CN)6xH2O]
en donde A se elige del grupo consistente en metales IA y NH4, M es hierro, a es un entero de 3 o 4 y x es un entero de 0 a 10,
(b) reaccionar el precipitante con las impurezas metálicas en la solución tampón ácida para formar complejos metálicos; y
(c) separar los complejos metálicos de la solución tampón ácida; y
(ii) reducir los iones nitrato proporcionados por el ácido nítrico o nitratos en la solución tampón ácida con hidrógeno en presencia de catalizadores para proporcionar así hidroxilamina
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07007104.
Solicitante: CHINA PETROCHEMICAL DEVELOPMENT CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Taiwan, Provincia de China.
Dirección: 10-11 F., NO.12, DONGSING ROAD,SONGSHAN DISTRICT TAIPEI CITY.
Inventor/es: YAO,PIN-TO, HSIEH,CHENG-FA, HWANG,YUH-ING.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 4 de Abril de 2007.
Fecha Concesión Europea: 6 de Enero de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C01B21/14B2
- C01C3/11 QUIMICA; METALURGIA. › C01 QUIMICA INORGANICA. › C01C AMMONIA; CYANOGEN; SUS COMPUESTOS (sales de oxácidos de halógenos C01B 11/00; peróxidos, sales de los perácidos C01B 15/00; tiosulfatos, ditionitos, politionatos C01B 17/64; compuestos de selenio o teluro C01B 19/00; azidas C01B 21/08; amidas metálicas C01B 21/092; nitritos C01B 21/50; fosfuros C01B 25/08; sales de los oxácidos del fósforo C01B 25/16; compuestos que contienen silicio C01B 33/00; compuestos que contienen boro C01B 35/00; procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la preparación de elementos o de compuestos inorgánicos excepto anhídrido carbónico C12P 3/00; producción de elementos no metálicos o de compuestos inorgánicos por electrólisis o electroforesis C25B). › C01C 3/00 Cianógeno; Sus compuestos. › Cianuros complejos.
- C01C3/12 C01C 3/00 […] › Cianuros simples o complejos del hierro.
Clasificación PCT:
- C01B21/14 C01 […] › C01B ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la preparación de elementos o de compuestos inorgánicos excepto anhídrido carbónico C12P 3/00; producción de elementos no metálicos o de compuestos inorgánicos por electrólisis o electroforesis C25B). › C01B 21/00 Nitrógeno; Sus compuestos. › Hidroxilamina; Sus sales.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Procedimiento para preparar hidroxilamina.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar hidroxilamina y, más particularmente, a un procedimiento para preparar hidroxilamina por reducción de iones nitrato con hidrógeno.
Antecedentes de la invención
La preparación industrial de hidroxilamina se lleva a cabo normalmente bajo un sistema de reciclo en combinación con otros procedimientos, por ejemplo, el sistema de reacción hidroxilamina-oxima. En este sistema, se emplean ácido nítrico e hidrógeno como material de partida y se utiliza sal fosfato como una solución de elaboración inorgánica. Los iones nitrato se reducen a hidroxilamina en presencia de catalizadores. La hidroxilamina obtenida se somete a una reacción de condensación con ciclohexanona para proporcionar ciclohexanonoxima. Una vez producida la oxima, se añade ácido nítrico a la solución de elaboración de fosfato o se introduce y absorbe gases nitrosos para formar ácido nítrico, con el fin de incrementar la cantidad requerida de iones nitrato. A continuación, la solución de elaboración inorgánica de fosfato se introduce en un reactor de hidroxilamina para generar hidroxilamina. Estas reacciones se ilustran como sigue:
Preparación de fosfato de hidroxilamonio por reducción de iones nitrato
Preparación de ciclohexanonoxima por condensación con ciclohexanona
Suplementos de iones nitrato en la solución de elaboración inorgánica de fosfato
Dado que la solución de elaboración inorgánica que contiene sal fosfato es reciclada durante la elaboración, la cantidad de hidroxilamina obtenida se ve afectada directamente por la calidad de la solución de elaboración inorgánica. En la solución de elaboración inorgánica, se emplean ácido fosfórico y sales fosfatos como una solución tampón ácida. Las impurezas metálicas formadas a través de la corrosión de la instalación o por otras causas se disolverán en la solución tampón ácida durante la elaboración por reciclo y descenderá la selectividad de producción de hidroxilamina.
Con fines ilustrativos, la Patente US No. 3.767.758 describe que una solución de elaboración inorgánica que contiene molibdeno, rodio o rutenio causa un descenso de la selectividad de producción de hidroxilamina. Además, la Patente US No. 4.062.927 describe que cuando se prepara hidroxilamina por reducción de iones nitrato o monóxido de nitrógeno con hidrógeno en una solución ácida, la solución ácida puede corroer la instalación o dispositivos y causa así la contaminación con metal pesado. Entre los contaminantes de metales pesados, los contaminantes de molibdeno pueden causar un descenso de 5-15% aproximadamente de la selectividad de producción de hidroxilamina. Por tanto, los contaminantes de molibdeno se separan de la solución ácida por coprecipitación de los contaminantes de molibdeno junto con el precipitado de ión-fosfato amónico.
Sin embargo, la coprecipitación requiere un pH por encima de 3,5 para proporcionar precipitados y se necesita una solución básica para ajustar el pH de la solución de elaboración inorgánica ácida utilizada en el sistema de reacción hidroxilamina-oxima. Sin embargo, este tratamiento incrementará el coste y la complejidad de los procedimientos y la selectividad de la producción de hidroxilamina solo es promovida hasta 83%.
En consecuencia, es conveniente proporcionar un procedimiento simple con alta selectividad para la preparación de hidroxilamina.
La US 4.062.972 describe un procedimiento para preparar una sal de hidroxilamina por reducción de una solución de iones nitrato o monóxido de nitrógeno, en donde el molibdeno se separa del nitrato/monóxido de nitrógeno por coprecipitación con un complejo de ión-fosfato amónico.
Resumen de la invención
Para solucionar los problemas antes mencionados del estado de la técnica, un objeto de esta invención consiste en proporcionar un procedimiento para preparar hidroxilamina con una alta selectividad de producción de hidroxilamina.
Otro objeto de esta invención consiste en proporcionar un procedimiento para preparar hidroxilamina, en donde las impurezas metálicas puede ser separadas sin ajustar el pH de la solución tampón ácida.
Un objeto más de esta invención consiste en proporcionar un procedimiento para preparar hidroxilamina, en donde las impurezas metálicas pueden ser separadas sin cambiar la composición de la solución tampón ácida.
Para conseguir los anteriores y otros objetos, se proporciona un procedimiento para preparar hidroxilamina de acuerdo con la presente invención, que comprende las etapas de: (i) tratar previamente una solución tampón ácida constituida por un reactivo tampón ácido, ácido nítrico o nitratos, e impurezas metálicas por adición de un precipitante representado por la fórmula (I),
en donde cada símbolo se define como más adelante se indica, seguido por separación del complejo metálico formado por la reacción del precipitante con las impurezas metálicas en la solución tampón ácida; y (ii) reducir los iones nitrato proporcionados por el ácido nítrico y nitratos en la solución tampón ácida con hidrógeno en presencia de catalizadores para proporcionar hidroxilamina. De acuerdo con la presente invención, la solución tampón ácida se trata previamente con un precipitante específico sin ajustar el pH de la solución tampón ácida, y el complejo metálico formado puede ser separado fácilmente. Debido a que la solución tampón ácida empleada en la preparación de hidroxilamina es tratada previamente para separar impurezas metálicas antes de la síntesis de hidroxilamina, la selectividad de la producción de hidroxilamina se puede acentuar de manera importante.
Descripción detallada de las modalidades preferidas
Se ofrecen las siguientes modalidades para ilustrar la descripción de la presente invención. Estas y otras ventajas y efectos de la presente invención pueden ser entendidas aparentemente por los expertos en la materia tras la lectura de esta descripción. La presente invención también puede llevarse a cabo o aplicarse a través de otras modalidades diferentes. Los detalles de la descripción pueden ser modificados y variados en base a diferentes puntos y aplicaciones sin desviarse por ello del espíritu de la presente invención.
En la presente invención, los iones nitrato en una solución tampón ácida pretratada se reducen a hidroxilamina con hidrógeno en presencia de catalizadores. La solución tampón ácida incluye un reactivo tampón ácido, ácido nítrico o nitratos e impurezas metálicas. Ejemplos de reactivos tampón ácidos incluyen, por ejemplo, ácido sulfúrico, ácido fosfórico y sus sales.
En una modalidad de la presente invención, la solución de elaboración inorgánica de fosfato en el sistema de reciclo de hidroxilamina-oxima se emplea como la solución tampón ácida para la síntesis de fosfato de hidroxilamonio. La solución tampón ácida comprende iones fosfato, iones amonio, iones nitrato e impurezas metálicas, tales como hierro, molibdeno, níquel, bismuto, cobalto, cobre, manganeso, estaño, tungsteno, zinc y similares. Dado que las impurezas metálicas en la solución tampón ácida darán lugar a un descenso de la selectividad para la producción de hidroxilamina, se necesita realizar un tratamiento previo con el fin de eliminar las impurezas metálicas. Tal y como aquí se emplea, la selectividad de la producción de hidroxilamina se define como sigue:
Selectividad para la producción de hidroxilamina = dos veces el rendimiento en hidroxilamina/consumo de iones hidrógeno x 100%.
En la presente invención, el tratamiento previo incluye: (a) añadir un precipitante...
Reivindicaciones:
1. Procedimiento para preparar hidroxilamina, que comprende las etapas de:
(i) pretratar una solución tampón ácida que comprende un reactivo tampón ácido, ácido nítrico o nitratos, e impurezas metálicas, comprendiendo el pretratamiento de la solución tampón ácida las etapas de:
(ii) reducir los iones nitrato proporcionados por el ácido nítrico o nitratos en la solución tampón ácida con hidrógeno en presencia de catalizadores para proporcionar así hidroxilamina.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la etapa (b) se efectúa a una temperatura de 25ºC a 120ºC.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en donde la etapa (b) se efectúa a una temperatura de 40ºC a 95ºC.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la solución tampón ácida se obtiene a partir de la síntesis de ciclohexanonoxima.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de suplementar iones nitrato en la solución tampón ácida antes de llevar a cabo la etapa (ii).
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el reactivo tampón ácido se elige del grupo consistente en ácido sulfúrico, ácido fosfórico y sales de los mismos.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde las impurezas metálicas incluyen hierro, molibdeno, níquel, bismuto, cobalto, cobre, manganeso, estaño, tungsteno y zinc.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde el pH de la solución tampón ácida es menor de 3,5.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en donde el pH de la solución ácida está comprendido entre 0,5 y 1,8.
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