[go: up one dir, main page]

SK12282000A3 - Method for producing hydroxylammonium salts - Google Patents

Method for producing hydroxylammonium salts Download PDF

Info

Publication number
SK12282000A3
SK12282000A3 SK1228-2000A SK12282000A SK12282000A3 SK 12282000 A3 SK12282000 A3 SK 12282000A3 SK 12282000 A SK12282000 A SK 12282000A SK 12282000 A3 SK12282000 A3 SK 12282000A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
nitric oxide
catalyst
acid
molecular sieves
carried out
Prior art date
Application number
SK1228-2000A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Daniel Heineke
Heinz-Walter Schneider
Alfred THOME
Günther Achhammer
Ulrich Müller
Otto Hofstadt
Original Assignee
Basf Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Aktiengesellschaft filed Critical Basf Aktiengesellschaft
Publication of SK12282000A3 publication Critical patent/SK12282000A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/082Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
    • C01B21/14Hydroxylamine; Salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/082Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
    • C01B21/14Hydroxylamine; Salts thereof
    • C01B21/1409Preparation
    • C01B21/1418Preparation by catalytic reduction of nitrogen oxides or nitrates with hydrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for producing hydroxylammonium salts by means of catalytic reduction of nitrogen monoxide with hydrogen in the presence of an acid and a hydrogenating catalyst, whereby the nitrogen monoxide is purified before the catalytic reduction by at least one treatment with porous oxides based on silicon and/or aluminum or with activated carbon.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Predložený vynález sa týka postupu na prípravu hydroxylamóniových solí katalytickou redukciou oxidu dusnatého vodíkom za prítomnosti kyseliny a hydrogenačného katalyzátora.The present invention relates to a process for the preparation of hydroxylammonium salts by catalytic reduction of nitric oxide with hydrogen in the presence of an acid and a hydrogenation catalyst.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Hydroxylamín má rozsiahle použite najmä pri príprave kaprolaktámu. V súčasnosti sa pripravuje v priemyselnom meradle medzi iným aj redukciou oxidu dusnatého vodíkom. Oxid dusnatý sa zasa získava reakciou amoniaku a kyslíka Ostwaldovým procesom a používa sa priamo v syntéze hydroxylamínu. Tu sa oxid dusnatý čistí v práčke plynov a konvertuje sa na hydroxylamín reakciou s vodíkom pod 50 °C pomocou vhodného katalyzátora na báze drahého kovu v suspenzii kyseliny sírovej. Takto vznikajú malé množstvá síranu amónneho a oxidu dusného ako vedľajšie produkty. Vo všeobecnosti sa používajú platinové katalyzátory na nosiči, ktorých selektivita na hydroxylamín sa maximalizuje čiastočnou otravou katalyzátora.Hydroxylamine is widely used especially in the preparation of caprolactam. It is currently being prepared on an industrial scale, inter alia, by reduction of nitric oxide with hydrogen. Nitric oxide is in turn obtained by the reaction of ammonia and oxygen by the Ostwald process and is used directly in the synthesis of hydroxylamine. Here, nitric oxide is purified in a gas scrubber and converted to hydroxylamine by reaction with hydrogen below 50 ° C using a suitable precious metal catalyst in a sulfuric acid slurry. This results in small amounts of ammonium sulfate and nitrous oxide as by-products. In general, supported platinum catalysts are used whose selectivity to hydroxylamine is maximized by partial poisoning of the catalyst.

DE-A-956 038 opisuje postup na prípravu hydroxylamóniových solí, v ktorom sa uskutočňuje redukcia oxidu dusnatého na platinovo/grafitových katalyzátoroch, ktoré sa získavajú redukčným zrážaním platiny na suspendované grafitové nosiče, v prípade potreby s prídavkom katalytických jedov, ako sú napríklad zlúčeniny síry, selénu, arzénu alebo telúru. Tieto katalyzátory majú tú nevýhodu, že ich reaktivita a selektivita rýchlo pri dlhšom používaní klesá.DE-A-956 038 discloses a process for the preparation of hydroxylammonium salts in which the reduction of nitric oxide on platinum / graphite catalysts is obtained by reducing the precipitation of platinum on suspended graphite supports, if necessary with the addition of catalytic poisons such as sulfur compounds , selenium, arsenic, or tellurium. These catalysts have the disadvantage that their reactivity and selectivity decrease rapidly with prolonged use.

DE-A-40 22 851 opisuje platinovo/grafitové katalyzátory na hydrogenáciu oxidu dusnatého, ktorých selektivita súvisí so zdanlivou hustotou, pevnosťou v tlaku a poréznosťou grafitového nosiča.DE-A-40 22 851 describes platinum / graphite nitric oxide hydrogenation catalysts whose selectivity is related to the apparent density, compressive strength and porosity of the graphite support.

DE-A-40 22 853 opisuje platinovo/grafitové katalyzátory, v ktorých má grafitový nosič istú distribúciu veľkosti častíc v intervale od 1 do 600 pm. Pri použití týchto katalyzátorov sa selektivita tvorby hydroxylamínu v hydrogenácii oxidu dusnatého môže zvýšiť.DE-A-40 22 853 describes platinum / graphite catalysts in which the graphite support has a certain particle size distribution in the range from 1 to 600 µm. Using these catalysts, the selectivity of hydroxylamine formation in nitric oxide hydrogenation can be increased.

V známych spôsoboch prípravy hydroxylamínu sa selektivita tvorby oxidu dusnatého, priestorovo-časové výťažky a prevádzkové životnosti katalyzátorov dajú zlepšiť.In the known processes for the preparation of hydroxylamine, the selectivity of nitric oxide formation, the space-time yields and the operating life of the catalysts can be improved.

Oxid dusnatý pripravený spaľovaním amoniaku obsahuje ďalšie zlúčeniny NOX| ako napríklad NO2 a N2O, ako aj mnohé ďalšie nečistoty v množstvách ppm, z ktorých najdôležitejšie sú H2S, CO2, CO, CH4 a ďalšie uhľovodíky. DE-A-15 42 628 už opísal postup na selektívne odstraňovanie oxidu dusnatého a/alebo molekulárneho kyslíka katalytickou redukciou s redukčnými plynmi pomocou katalyzátorov, ktoré obsahujú striebro a prípadne mangán vo forme ich oxidových zlúčenín ako aktívne zložky. Tento postup je však príliš komplikovaný na priemyselné využitie, pretože vyžaduje dodatočný hydrogenačný krok a dodatočný katalyzátor. Okrem toho odstraňovanie NO2 je nedostatočné a koncentrácia oxidu dusného sa zvyšuje.Nitric oxide prepared by the combustion of ammonia contains other NO X 1 compounds such as NO 2 and N 2 O, as well as many other impurities in ppm amounts, the most important of which are H 2 S, CO 2 , CO, CH 4 and other hydrocarbons. DE-A-15 42 628 has already described a process for selectively removing nitric oxide and / or molecular oxygen by catalytic reduction with reducing gases by means of catalysts containing silver and optionally manganese in the form of their oxide compounds as active ingredients. However, this process is too complicated for industrial use because it requires an additional hydrogenation step and an additional catalyst. In addition, the removal of NO 2 is insufficient and the concentration of nitrous oxide increases.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Cieľom predloženého vynálezu je poskytnúť zlepšený postup na prípravu hydroxylamóniových solí redukciou NO vodíkom, ktorý je technicky jednoduchý a dáva vysoké selektivity a priestorovo-časové výťažky. Okrem toho by katalyzátor mal mať pomerne dlhú prevádzkovú životnosť.It is an object of the present invention to provide an improved process for preparing hydroxylammonium salts by reducing NO with hydrogen, which is technically simple and gives high selectivities and space-time yields. In addition, the catalyst should have a relatively long service life.

Zistili sme, že tento cieľ možno dosiahnuť čistením oxidu dusnatého jednoduchým spôsobom pôsobením poréznych oxidov na báze kremíka alebo hliníka alebo aktívnym uhlím, keďže sme zistili, že čistota použitého oxidu dusnatého ovplyvňuje vyššie uvedené parametre.We have found that this goal can be achieved by purifying nitric oxide in a simple manner by treating porous silicon or aluminum-based oxides or activated carbon, since we have found that the purity of the nitric oxide used affects the above parameters.

Predložený vynález teda poskytuje postup na prípravu hydroxylamóniových solí katalytickou redukciou oxidu dusnatého vodíkom za prítomnosti kyseliny a hydrogenačného katalyzátora, pri ktorom sa oxid dusnatý pred katalytickou redukciou čistí aspoň jedným spracovaním poréznymi oxidmi na báze kremíka a/alebo hliníka alebo aktívnym uhlím.Thus, the present invention provides a process for preparing hydroxylammonium salts by catalytic reduction of nitric oxide with hydrogen in the presence of an acid and a hydrogenation catalyst, wherein the nitric oxide is purified prior to catalytic reduction by at least one treatment with porous silicon and / or aluminum oxides or activated carbon.

Poréznymi oxidmi, ktoré možno použiť, sú najmä oxidy kremičité ako napríklad silikagél a molekulové sitá. Molekulové sitá sú, ako je známe, prírodné alebo syntetické zeolity, teda alumíniumsilikáty obsahujúce katióny alkalického kovu alebo kovu alkalických zemín a majúce vzorecIn particular, porous oxides which can be used are silicas such as silica gel and molecular sieves. Molecular sieves are, as is known, natural or synthetic zeolites, i.e., aluminum silicates containing alkali metal or alkaline earth metal cations and having the formula

ManO-AfeOs.xSiOj.yHjO, kde M je alkalický kov alebo kov alkalickej zeminy, n je mocenstvo katiónu a x > 2. Priemer pórov molekulových sít sa často udáva v Ĺ, teda molekulové sito označené ako 3 A má priemer pórov 3 Ĺ (0,3 nm).ManO-AfeOs.xSiOj.yHjO, where M is an alkali metal or an alkaline earth metal, n is a cationic valence ax> 2. The pore diameter of molecular sieves is often given in Ĺ, ie the molecular sieve labeled 3 A has a pore diameter of 3 Ĺ , 3 nm).

Podľa predloženého vynálezu sa uprednostňujú molekulové sitá 5A a najmä molekulové sitá 4A.According to the present invention, molecular sieves 5A and especially molecular sieves 4A are preferred.

Oxidy, najmä molekulové sitá, sa často používajú v stave s obsahom len malého množstva vody alebo v zásade bezvodom stave.Oxides, especially molecular sieves, are often used in a state containing only a small amount of water or in a substantially anhydrous state.

Aktívne uhlie, ktoré možno použiť, sú komerčné aktívne uhlia ako Degusorb, Contarbon BA, Supersorbon K alebo Desorex A.The activated carbon that can be used is commercial activated carbon such as Degusorb, Contarbon BA, Supersorbon K or Desorex A.

Podľa predloženého vynálezu sa zistilo, že je osobitne výhodné oxid dusnatý pred čistením vysušiť. Na tento účel možno použiť zvyčajné materiály, ale zistilo sa, že na krok sušenia je osobitne užitočné použiť jeden z vyššie uvedených poréznych oxidov, najmä silikagél. V osobitne výhodnom uskutočnení sa teda oxid dusnatý najprv spracúva silikagélom s cieľom vysušenia (a počiatočného čistenia) a potom molekulovým sitom, aby sa ďalej vyčistil.According to the present invention, it has been found that it is particularly advantageous to dry the nitric oxide before cleaning. Conventional materials may be used for this purpose, but it has been found that one of the porous oxides mentioned above, in particular silica gel, is particularly useful for the drying step. Thus, in a particularly preferred embodiment, the nitric oxide is first treated with silica gel for drying (and initial purification) and then molecular sieving for further purification.

Sušenie aj čistenie možno uskutočniť v jednom alebo viacerých štádiách a pomocou jedného alebo viacerých sušiacich alebo čistiacich prostriedkov. Vo všeobecnosti sa sušenie a čistenie uskutočňuje v zvyčajných aparatúrach, ale zistilo sa, že je výhodné uskutočniť sušenie a čistenie vo vhodne dimenzovaných vežiach.Both drying and cleaning can be carried out in one or more stages and by one or more drying or cleaning agents. Generally, the drying and purification is carried out in conventional apparatuses, but it has been found to be advantageous to carry out the drying and purification in suitably sized towers.

Na čistenie asi 10 štandardných 1/h NO sa obyčajne používa od 1000 do 1500 ml čistiaceho prostriedku a asi také isté množstvo sušidla. Čistiace veže sa vo všeobecnosti regenerujú vypekaním po asi 8 až 12 prevádzkových hodinách. Sušiace veže sa vypekajú po asi 300 až 400 prevádzkových hodinách.Typically, from 1000 to 1500 ml of detergent and about the same amount of desiccant is used to clean about 10 standard 1 / h NO. Cleaning towers are generally regenerated by baking after about 8 to 12 hours of operation. The drying towers are baked after about 300 to 400 operating hours.

Teplota aj tlak použitý pri čistení a sušení oxidu dusnatého sa môže meniť v širokom rozmedzí. Vo všeobecnosti sa sušenie a/alebo čistenie uskutočňuje pri 20 až 500 °C, najmä od 20 do 150 °C, a pri tlaku v intervale od 100 milibarov do 100 barov, najmä od 800 milibarov do 2 barov, ale najvýhodnejšie pri približne atmosférickom tlaku.The temperature and pressure used in the purification and drying of nitric oxide may vary within wide limits. Generally, the drying and / or cleaning is carried out at 20 to 500 ° C, in particular from 20 to 150 ° C, and at a pressure in the range of from 100 millibars to 100 bar, in particular from 800 millibars to 2 bar, but most preferably at approximately atmospheric pressure. .

Analýza oxidu dusnatého pred a po čistení ukazuje, že najmä obsah iných oxidov dusíka ako N2O a NO2, ktoré sa objavujú v množstve niekoľkých percent, a obsah H2S, ktorý sa objavuje v množstve niekoľkých ppm, sa značne znižuje. Toto možno vidieť z tabuľky 3 v príklade 3.Analysis of nitric oxide before and after purification shows that, in particular, the content of nitrogen oxides other than N 2 O and NO 2 , which appear in amounts of several percent, and the content of H 2 S, which appears in amounts of several ppm, is greatly reduced. This can be seen from Table 3 in Example 3.

Hydrogenácia, ktorá nasleduje po kroku čistenia, sa uskutočňuje známym spôsobom. Vodík a oxid dusnatý sa s'výhodou nechajú reagovať v molárnom pomere v intervale od 1,5:1 do 6:1. Osobitne dobré výsledky sa získavajú, keď sa v reakčnej zóne udržiava molárny pomer vodíka k oxidu dusnatému od 3,5:1 do 5:1.The hydrogenation following the purification step is carried out in a known manner. Hydrogen and nitric oxide are preferably reacted in a molar ratio in the range from 1.5: 1 to 6: 1. Particularly good results are obtained when the molar ratio of hydrogen to nitric oxide is maintained in the reaction zone from 3.5: 1 to 5: 1.

Používané hydrogenačné katalyzátory sú tie, ktoré sa zvyčajne používajú na tento účel. Uprednostňujú sa katalyzátory typu platina na grafite, ktoré sú opísané vDE-A-40 22 853. Konkrétnejšie, katalyzátor sa pred hydrogenáciou spracuje v roztoku kyseliny, s výhodou v kyseline, v ktorej sa uskutočňuje hydrogenácia. Toto vedie k aktivácii katalyzátora.The hydrogenation catalysts used are those usually used for this purpose. Preferred are the platinum-type graphite catalysts described in DE-A-40 22 853. More specifically, the catalyst is treated in an acid solution, preferably in the acid in which the hydrogenation is carried out, before hydrogenation. This leads to activation of the catalyst.

Hydrogenácia sa uskutočňuje za prítomnosti kyseliny, s výhodou silnej minerálnej kyseliny, napríklad kyseliny dusičnej, kyseliny sírovej alebo kyseliny fosforečnej, alebo alifatickej CrCs-monokarboxylovej kyseliny, napríklad kyseliny mravčej, octovej, propiónovej, butánovej alebo Valérovej, s výhodou mravčej alebo octovej. Vhodné sú aj soli kyselín, ako je napríklad hydrogénsíran amónny. Vo všeobecnosti sa používajú 4 až 6 N vodné roztoky kyselín a dbá sa na to, aby koncentrácia kyseliny v priebehu hydrogenácie neklesla pod 0,2 N. V prípade potreby sa pridá ďalšia kyselina.The hydrogenation is carried out in the presence of an acid, preferably a strong mineral acid, for example nitric acid, sulfuric acid or phosphoric acid, or an aliphatic C 1 -C 5 -monocarboxylic acid, for example formic, acetic, propionic, butanoic or valeric acid, preferably formic or acetic. Acid salts such as ammonium hydrogen sulphate are also suitable. Generally, 4 to 6 N aqueous acid solutions are used and care is taken that the acid concentration does not fall below 0.2 N during the hydrogenation. Additional acid is added if necessary.

Pomer kyseliny ku katalyzátoru výrazne závisí od použitého katalyzátora. Vo všeobecnosti je v intervale od 1 do 150 g katalyzátora na liter minerálnej kyseliny. V prípade vyššie uvedeného platinového katalyzátora opísaného v DE-A-40 22 853 je pomer s výhodou v intervale od 1 do 100 g, najmä od 20 do 80 g katalyzátora na liter minerálnej kyseliny.The ratio of acid to catalyst greatly depends on the catalyst used. It is generally in the range of from 1 to 150 g of catalyst per liter of mineral acid. In the case of the aforementioned platinum catalyst described in DE-A-40 22 853, the ratio is preferably in the range from 1 to 100 g, in particular from 20 to 80 g of catalyst per liter of mineral acid.

Hydrogenácia sa vo všeobecnosti uskutočňuje od 30 do 80 °C, s výhodou od 35 do 60 °C. Tlak počas hydrogenácie sa obyčajne volí v intervale od 1 do 30 barov, s výhodou od 1 do 20 barov (absolútny).The hydrogenation is generally carried out from 30 to 80 ° C, preferably from 35 to 60 ° C. The pressure during hydrogenation is usually selected in the range from 1 to 30 bar, preferably from 1 to 20 bar (absolute).

Postup podľa predloženého vynálezu na prípravu hydroxylamóniových solí dáva výrazne vyššie hydroxylamóniové selektivity a nižšie selektivity na oxid dusný. Okrem toho priestorovo-časový výťažok katalyzátorov, ktoré sú vystavené čistenému oxidu dusnatému v súlade s postupom podľa predloženého vynálezu, sa v porovnaní s použitím neošetreného oxidu dusnatého značne zvyšuje. Navyše sa zvyšuje aj prevádzková životnosť použitých katalyzátorov. V dôsledku toho treba katalyzátor regenerovať menej často, čo zlepšuje ekonomiku procesu.The process of the present invention for the preparation of hydroxylammonium salts yields significantly higher hydroxylammonium selectivity and lower selectivity to nitrous oxide. In addition, the space-time yield of catalysts that are exposed to purified nitric oxide in accordance with the process of the present invention increases considerably compared to the use of untreated nitric oxide. In addition, the operating life of the catalysts used is increased. As a result, the catalyst needs to be regenerated less frequently, which improves the process economy.

Ďalej uvedené príklady vynález ilustrujú bez toho, aby obmedzovali jeho rozsah.The following examples illustrate the invention without limiting its scope.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklad 1Example 1

a) 40 g grafitu od Asbury s veľkosťou častíc od 2 do 50 pm a 0,5310 g hexahydrátu kyseliny hexachloroplatičitej sa miešalo cez noc pri 80 °C vo vodnom roztoku obsahujúcom 3,87 ml koncentrovanej kyseliny chlorovodíkovej a 0,87 ml koncentrovanej kyseliny dusičnej. Do získanej suspenzie sa pridával uhličitan sodný, kým pH nebolo 2,75. Potom sa pridalo 2,5 g octanu sodného ako tlmivého prvku. Potom sa pridalo 5 mg elementárnej síry a po 2 minútach čakania sa získaná suspenzia zmiešala so 14,1 g 40 % hmotnostných vodného roztoku mravčanu sodného (83 mmol) a miešala sa pri 80 °C počas 4 hodín. Po uplynutí tohto času sa už platina nedala zistiť pomocou hydrazín hydrátu (za prítomnosti platiny dáva v alkalickom roztoku čiernu zrazeninu).(a) 40 g of Asbury graphite having a particle size of 2 to 50 µm and 0.5310 g of hexachloroplatinic acid hexahydrate were stirred overnight at 80 ° C in an aqueous solution containing 3.87 ml of concentrated hydrochloric acid and 0.87 ml of concentrated nitric acid . Sodium carbonate was added to the obtained suspension until the pH was 2.75. Then 2.5 g of sodium acetate was added as a buffer. Then 5 mg of elemental sulfur was added and after 2 minutes of waiting, the obtained suspension was mixed with 14.1 g of a 40% by weight aqueous sodium formate solution (83 mmol) and stirred at 80 ° C for 4 hours. After this time, platinum could no longer be detected with hydrazine hydrate (in the presence of platinum it gives a black precipitate in an alkaline solution).

Takto pripravený katalyzátor sa separoval od reakčnej zmesi filtráciou cez sklenenú fritu a premyl sa destilovanou vodou, kým pH oplachu neprestalo byť kyslé. Vysušený katalyzátor obsahoval 0,5 % hmotnostných platiny.The catalyst thus prepared was separated from the reaction mixture by filtration through a glass frit and washed with distilled water until the pH of the rinse ceased to be acidic. The dried catalyst contained 0.5% by weight of platinum.

b) 3,6 g katalyzátora pripraveného v a) sa suspendovalo v 120 ml 4,3 N kyseliny sírovej a pri 40 °C sa do suspenzie počas intenzívneho miešania (3500 ot./min) vháňalo 7,75 1/h zmesi 35 % objemových oxidu dusnatého, ktorý sa predtým pretláčal cez sušiacu vežu naplnenú 800 ml silikagélu a potom cez čistiacu vežu naplnenú 1200 ml molekulových sít 4A (Carl Roth GmbH, Karlsruhe), a 65 % objemových vodíka. Po 4 hodinách sa katalyzátor oddelil a kvapalná fáza sa analyzovala. Katalyzátor, ktorý sa oddelil, sa zmiešal so 120 ml 4,3 N kyseliny sírovej a reakcia pokračovala. Tento postup sa^opakoval každé štyri hodiny a bude označovaný ako várka. Katalyzátor sa testoval, kým sa syntéza hydroxylamínu od dávky k dávke nelíšila o menej ako 0,5 % (aktivačná fáza). Toto vyžadovalo prebehnutie 20 várok. V 21. várke sa použil nečistený NO; v 22. várke sa znova použil čistený NO ako v predchádzajúcich várkach. V každom prípade sa analyzovala kvapalná fáza. Selektivity dosiahnuté v týchto várkach sú uvedené v tabuľke 1.b) 3.6 g of the catalyst prepared in a) were suspended in 120 ml of 4.3 N sulfuric acid and 7.75 l / h of a 35% v / v mixture was injected into the suspension at 40 ° C with vigorous stirring (3500 rpm). nitric oxide, which was previously passed through a drying tower filled with 800 ml of silica gel and then through a cleaning tower filled with 1200 ml of 4A molecular sieves (Carl Roth GmbH, Karlsruhe), and 65% by volume of hydrogen. After 4 hours, the catalyst was separated and the liquid phase analyzed. The catalyst which separated was mixed with 120 ml of 4.3 N sulfuric acid and the reaction continued. This procedure was repeated every four hours and will be referred to as a batch. The catalyst was tested until the hydroxylamine synthesis varied from less to 0.5% (activation phase) from dose to dose. This required 20 batches. In 21st batch, unclean NO was used; purified batch NO was reused in 22nd batch as in previous batches. In each case, the liquid phase was analyzed. The selectivities achieved in these batches are shown in Table 1.

Tabuľka 1Table 1

Várka brew 20 20 21 21 22 22 Čistenie NO Cleaning NO Molekulové sitá 4A Molecular sieves 4A - - Molekulové sitá 4A Molecular sieves 4A Selektivita na NH2OH [%]NH 2 OH selectivity [%] 90,93 90.93 87,17 87,17 90,76 90.76 Selektivita na NH3 [%]NH 3 selectivity [%] 8,47 8.47 8,40 8.40 8,92 8.92 Selektivita na N2O [%]N 2 O selectivity [%] 0,60 0.60 4,42 4.42 0,32 0.32 Konverzia NO [%] NO Conversion [%] 95,16 95.16 94,75 94.75 94,79 94.79 Priestorovo-časový výťažok Spatial-time yield 0,872 0,872 0,833 0,833 0,867 0,867

Z tabuľky 1 možno vidieť, že použitie nečisteného NO vedie k podstatnému nárastu selektivity NO2, najmä na úkor hydroxylamínovej selektivity. Ak sa v nasledujúcej várke znova použije čistený NO, znova sa dosiahnu hodnoty predchádzajúcej várky.It can be seen from Table 1 that the use of unpurified NO leads to a substantial increase in the NO2 selectivity, in particular at the expense of the hydroxylamine selectivity. If purified NO is reused in the next batch, the previous batch will be reached again.

Príklad 2Example 2

Pretláčanie NO cez sušiacu vežuPressing NO through the drying tower

3,6 g katalyzátora pripraveného v príklade 1a) sa suspendovalo v 120 ml 4,3 N kyseliny sírovej a pri 40 °C sa do suspenzie počas intenzívneho miešania (3500 ot./min) vháňalo 7,75 1/h zmesi 35 % objemových oxidu dusnatého, ktorý sa predtým pretláčal cez sušiacu vežu naplnenú 800 ml silikagélu a 65 % objemových vodíka. Po 4 hodinách sa katalyzátor oddelil a kvapalná fáza sa analyzovala. Katalyzátor, ktorý sa oddelil, sa zmiešal so 120 ml 4,3 N kyseliny sírovej a reakcia pokračovala. Tento postup sa opakoval každé štyri hodiny. Reakcia sa zastavila, keď selektivita na oxid dusný prekročila vopred určený horný limit 5 %. Experimentálne výsledky sú uvedené v tabuľke 2.3.6 g of the catalyst prepared in Example 1a) were suspended in 120 ml of 4.3 N sulfuric acid and 7.75 l / h of a 35% v / v mixture was injected into the suspension at 40 ° C with vigorous stirring (3500 rpm). nitric oxide which was previously passed through a drying tower filled with 800 ml of silica gel and 65% by volume of hydrogen. After 4 hours, the catalyst was separated and the liquid phase analyzed. The catalyst which separated was mixed with 120 ml of 4.3 N sulfuric acid and the reaction continued. This procedure was repeated every four hours. The reaction stopped when selectivity to nitrous oxide exceeded a predetermined upper limit of 5%. The experimental results are shown in Table 2.

Príklad 3Example 3

Pretláčanie NO cez sušiacu vežu a čistiacu vežuPushing NO through drying tower and scrubbing tower

3,6 g katalyzátora pripraveného v príklade 1a) sa suspendovalo v 120 ml 4,3 N kyseliny sírovej a pri 40 °C sa do suspenzie počas intenzívneho miešania (3500 ot./min) vháňalo 7,75 1/h zmesi 35 % objemových oxidu dusnatého, ktorý sa predtým pretláčal cez sušiacu vežu naplnenú 800 ml silikagélu a potom cez čistiacu vežu naplnenú 1200 ml molekulových sít 4 A (Carl Roth GmbH, Karlsruhe), a 65 % objemových vodíka. Po 4 hodinách sa katalyzátor oddelil a kvapalná fáza sa analyzovala. Katalyzátor, ktorý sa oddelil, sa zmiešal so 120 ml 4,3 N kyseliny sírovej a reakcia pokračovala. Tento postup sa opakoval každé štyri hodiny. Reakcia sa zastavila po 50 várkach. Selektivita na oxid dusný bola v tomto bode 0,41 %. Dosiahnuté výsledky sú uvedené v tabuľke 2.3.6 g of the catalyst prepared in Example 1a) were suspended in 120 ml of 4.3 N sulfuric acid and 7.75 l / h of a 35% v / v mixture was injected into the suspension at 40 ° C with vigorous stirring (3500 rpm). nitric oxide, which was previously passed through a drying tower filled with 800 ml of silica gel and then through a cleaning tower filled with 1200 ml of 4 A molecular sieves (Carl Roth GmbH, Karlsruhe), and 65% by volume of hydrogen. After 4 hours, the catalyst was separated and the liquid phase analyzed. The catalyst which separated was mixed with 120 ml of 4.3 N sulfuric acid and the reaction continued. This procedure was repeated every four hours. The reaction was stopped after 50 batches. The selectivity for nitrous oxide at this point was 0.41%. The results obtained are shown in Table 2.

Tabuľka 2Table 2

Príklad 2 Example 2 Príklad 3 Example 3 Čistenie NO Cleaning NO Sušiaca veža Drying tower Sušiaca veža, čistiaca veža Drying tower, cleaning tower Selektivita na NH2OH [%]NH 2 OH selectivity [%] 89,70 89,70 90,05 90.05 Selektivita na NH3 [%]NH 3 selectivity [%] 7,87 7.87 9,27 9.27 Selektivita na N2O [%]N 2 O selectivity [%] 2,43 2.43 0,68 0.68 Konverzia NO [%] NO Conversion [%] 97,34 97.34 95,88 95.88 Priestorovo-časový výťažok Spatial-time yield 0,880 0,880 0,871 0,871 Prevádzková životnosť [počet várok] Service life [number of batches] 30 30 >54 > 54

Z tabuľky možno vidieť, že katalyzátor vystavený pôsobeniu NO, ktorý bol predtým pretláčaný len cez sušiacu vežu, má pri porovnateľných hydroxylamínových selektivitách a priestorovo-časových výťažkoch kratšiu prevádzkovú životnosť. Je preto jasné, že molekulové sitá odstraňujú z NO dodatočné nečistoty, ktoré vedú k zrýchlenému starnutiu katalyzátora. Aby sme jasne ukázali účinok čistenia, obsah nečistôt v nečistenom NO a v NO čistenom rôznymi spôsobmi (sušiaca veža obsahujúca silikagél alebo molekulové sitá 4A) je uvedený v tabuľke 3.From the table, it can be seen that the catalyst exposed to NO, which had previously been extruded only through a drying tower, has a shorter operating life at comparable hydroxylamine selectivities and space-time yields. It is therefore clear that the molecular sieves remove additional impurities from the NO, leading to accelerated aging of the catalyst. In order to clearly show the effect of the purification, the impurity content in the untreated NO and in the NO purified by different methods (drying tower containing silica gel or molecular sieves 4A) is shown in Table 3.

Tabuľka 3Table 3

NO NO n2 i%]n 2 i%] O2 [ppm]O 2 [ppm] CO [ppm] WHAT [Ppm] CO2 [ppm]CO 2 [ppm] ch4 [PPm] 4 [PPm] c2h4 [PPm]c 2 h 4 [PPm] N2O [%]N 2 O [%] no2 [%] 2 [%] H2S [PPm]H 2 S [PPm] Oceľová fľaša steel a bottle 0,82 0.82 1,0 1.0 <1 <1 <5 <5 <2 <2 1 1 0,6677 0.6677 0,7942 .7942 4,1 4.1 cez sušiacu vežu through the drying tower 0,57 0.57 1.2 1.2 <1 <1 <5 <5 <2 <2 1 1 0,6883 .6883 0,0090 0.0090 1.1 1.1 cez molekulové sitá4A via molecular sieves 4A 0,62 0.62 1.2 1.2 <1 <1 <5 <5 <2 <2 <1 <1 0.2574 0.2574 0,0044 0.0044 0,4 0.4

Hodnoty sa získali separáciou NO, ktorý sa mal analyzovať, v kolónach niž šie uvedeného typu alebo pomocou uvedených metód.Values were obtained by separating the NO to be analyzed in columns of the above type or by the methods described.

Molekulové sitá 5A; 50 m; 0,32 mm; (inertné plyny)Molecular sieves 5A; 50 m; 0.32 mm; (inert gases)

Aktívne uhlie; 2 m; 4 mm; (vodík)Activated carbon; 2 m; 4 mm; (H)

Poraplot Q; 50 m; 0,53 mm; (oxid uhličitý)Poraplot Q; 50 m; 0.53 mm; (carbon dioxide)

AI2O3/KCI; 100 m; 0,53 mm; (uhľovodíky) plynová chromatografia, atómovo emisná technika (H2S)Al 2 O 3 / KCl; 100 m; 0.53 mm; (hydrocarbons) gas chromatography, atomic emission technology (H 2 S)

Infračervená spektroskopia (N2O, NO2)Infrared spectroscopy (N 2 O, NO 2 )

Claims (8)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Postup na prípravu hydroxylamóniových solí katalytickou redukciou oxidu dusnatého vodíkom za prítomnosti kyseliny a hydrogenačného katalyzátora, vyznačujúci sa tým, že oxid dusnatý pripravený spaľovaním amoniaku pred katalytickou redukciou sa čistí aspoň jedným spracovaním poréznymi oxidmi na báze kremíka a/alebo hliníka.Process for the preparation of hydroxylammonium salts by catalytic reduction of nitric oxide with hydrogen in the presence of an acid and a hydrogenation catalyst, characterized in that the nitric oxide prepared by combustion of ammonia prior to the catalytic reduction is purified by at least one treatment with porous silicon and / or aluminum-based oxides. 2. Postup podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že použitým poréznym oxidom sú molekulové sitá alebo silikagél.Method according to claim 1, characterized in that the porous oxide used is molecular sieves or silica gel. 3. Postup podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že oxid dusnatý sa pred čistením podrobí kroku sušenia.Process according to claim 1 or 2, characterized in that the nitric oxide is subjected to a drying step before purification. 4. Postup podľa nároku 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že oxid dusnatý sa najprv pretláča cez silikagél a potom cez molekulové sitá, najmä molekulové sitá s veľkosťou pórov 4A.Method according to claim 2 or 3, characterized in that the nitric oxide is first passed through silica gel and then through molecular sieves, in particular molecular sieves having a pore size of 4A. 5. Postup podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že čistenie sa uskutočňuje pri 20 až 500 °C, najmä od 20 do 150 °C.Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the purification is carried out at 20 to 500 ° C, in particular from 20 to 150 ° C. 6. Postup podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že čistenie sa uskutočňuje pri tlaku v intervale od 100 milibarov do 100 barov, najmä od 800 milibarov do 2 barov.Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the cleaning is carried out at a pressure in the range from 100 to 100 bar, in particular from 800 to 2 bar. 7. Postup podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že katalytická redukcia sa uskutočňuje pri 30 až 80 °C a tlaku v intervale od 1 do 30 barov.Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the catalytic reduction is carried out at 30 to 80 ° C and a pressure in the range from 1 to 30 bar. 8. Postup podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že hydrogenácia sa uskutočňuje s použitím molárneho pomeru vodíka k oxidu dusnatému v intervale od 3,5:1 do 5:1.Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the hydrogenation is carried out using a molar ratio of hydrogen to nitric oxide in the range from 3.5: 1 to 5: 1.
SK1228-2000A 1998-03-03 1999-03-02 Method for producing hydroxylammonium salts SK12282000A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19808939A DE19808939A1 (en) 1998-03-03 1998-03-03 Process for the preparation of hydroxylammonium salts
PCT/EP1999/001338 WO1999044938A1 (en) 1998-03-03 1999-03-02 Method for producing hydroxylammonium salts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK12282000A3 true SK12282000A3 (en) 2001-04-09

Family

ID=7859505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1228-2000A SK12282000A3 (en) 1998-03-03 1999-03-02 Method for producing hydroxylammonium salts

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP1060124A1 (en)
JP (1) JP2002505246A (en)
KR (1) KR20010041538A (en)
CN (1) CN1291962A (en)
BG (1) BG104723A (en)
BR (1) BR9908398A (en)
CO (1) CO5060532A1 (en)
DE (1) DE19808939A1 (en)
ID (1) ID26109A (en)
PL (1) PL342760A1 (en)
SK (1) SK12282000A3 (en)
WO (1) WO1999044938A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA92616C2 (en) 2005-09-27 2010-11-25 Басф Се Method of removING nitrous oxide FROM VENT GAS
WO2007039515A1 (en) * 2005-09-27 2007-04-12 Basf Aktiengesellschaft A method of removing nitrous oxide
CN115215307B (en) * 2021-04-15 2024-03-29 华东师范大学 A kind of synthesis method of hydroxylamine solution

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2568396A (en) * 1946-07-19 1951-09-18 Union Oil Co Process for producing and separating nitrogen oxides
NL271122A (en) * 1960-11-15
DE3244370A1 (en) * 1982-12-01 1984-06-07 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen METHOD FOR THE REMOVAL OF DISTROXIDE OXIDE FROM HYDROGEN, NITROGEN MONOXIDE AND GASES CONTAINING DISTICKOXIDE
LU88021A1 (en) * 1991-10-21 1993-05-17 Euratom Process for the preparation of hydroxylamine from NOx-containing exhaust gases

Also Published As

Publication number Publication date
DE19808939A1 (en) 1999-09-09
JP2002505246A (en) 2002-02-19
CN1291962A (en) 2001-04-18
WO1999044938A1 (en) 1999-09-10
CO5060532A1 (en) 2001-07-30
EP1060124A1 (en) 2000-12-20
KR20010041538A (en) 2001-05-25
BR9908398A (en) 2000-10-31
PL342760A1 (en) 2001-07-02
BG104723A (en) 2001-05-31
ID26109A (en) 2000-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2397265C (en) Process for eliminating nox and n2o from the residual gas from nitric acid production
EP2067746B1 (en) ß - ZEOLITE FOR SCR CATALYST AND METHOD FOR PURIFYING NITROGEN OXIDES USING SAME
US6221324B1 (en) Process for the removal from gases of nitrogen oxides NOx by selective catalytic reduction (SCR) using ammonia over zeolite catalysts not causing the formation of nitrogen protoxide
EP3411132B1 (en) Method for the removal of nitrous oxide from off gas in presence of a catalyst comprising an fe-aei zeolite material essentially free of alkali metal
AU2677100A (en) Method for simultaneously abating nitric oxides and nitrous oxides in gases containing them
AU2002257618B2 (en) Method of reducing the N2O content of gases and selected catalysts
RO119864B1 (en) Catalyst for reducing the content of nitrous oxide in n2o-containing gases, process for producing and using the same
CN111943222B (en) Fe-beta molecular sieve for removing NOx and synthetic method and application thereof
CA1267128A (en) Catalyst for reducing the nitrogen oxide content of flue gases
US5582810A (en) Removal of nitrous oxide from gaseous effluents comprised thereof
RU2159211C2 (en) Method of preparing hydroxylammonium salts
US20090200207A1 (en) Absorption Composition and Process for Removing Mercury
WO1994027709A1 (en) Nitrous oxide decomposition catalyst
SK282140B6 (en) Process of catalytic oxidation of ammonia to nitrogen in exhaust gas
EP1093853B1 (en) Process for the regeneration of zeolitic catalysts containing titanium
SK12282000A3 (en) Method for producing hydroxylammonium salts
EP1013606B1 (en) Enhancing boro-aluminosilicate zeolite structures
JP7657452B2 (en) Catalyst for synthesizing ammonia from nitrogen oxides
CZ20003108A3 (en) Process for preparing hydroxylammonium salts
US5554353A (en) Preparation of hydroxylammonium salts
JP5498169B2 (en) Method for removing NO and N2O from a gas mixture
CN112537777A (en) Method for passivating titanium silicalite hexacoordinate titanium species
CN114618572A (en) High-efficiency decomposition of N2Bimetallic catalyst of O, preparation method and decomposition method thereof
RU2035221C1 (en) Method for preparation of catalyst for production of sulfur from hydrogen sulfide
JPH08131836A (en) Exhaust gas purification catalyst