[發明專利]一種利用反應－萃取“耦合”技術制備羥胺鹽的方法

無效

• 申請號: 200610089403.3
• 申請日: 2006-06-23
• 公開（公告）號: CN101092236A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 任鐘旗;張衛東;劉光虎;陳星群
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C01B21/14
• 分類號: C01B21/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 何俊玲

技術領域：

本發明涉及一種利用反應-萃取“耦合”技術制備羥胺鹽的方法，屬于精細化工產品技術領域。

背景技術：

羥胺鹽是用途很廣的精細化工產品。硫酸羥胺和磷酸羥胺主要用于生產己內酰胺，在農藥、醫藥生產中也有重要用途；硝酸羥胺主要用于乏核材料處理及液體發射劑。

目前，制備硫酸羥胺的方法主要有NO還原法、丙酮肟化法、氧化鈣法、水解法等。制備硝酸羥胺的的方法主要有催化還原法、離子交換法、電滲析法、沉淀法、中和法、電解法、復分解法等。制備磷酸羥胺的方法主要加氫催化還原法和水解法等。

文獻1：劉思全，薛堯森，楊立榮.硫酸羥胺的合成[J].化學工程師，2004，102(3)：9～10，是將計量好的亞硝酸鈉加入1000mL圓底四口燒瓶中，加入一定量水溶解，保持一定溫度，滴加一定濃度的亞硫酸氫銨溶液，滴加完成后，控制一定溫度通入二氧化硫氣體磺化，達規定pH值后，加熱水解上述酸液得到硫酸羥胺。作者經過多次實驗，得到了使用亞硫酸氫胺、亞硝酸鈉、液體二氧化硫合成硫酸羥胺的最佳條件是：NH₄HSO₃∶NaNO₂(mol/mol)為1∶1.1，磺化溫度低于5℃，磺化pH值3～4，水解溫度高于105℃，時間不小于3h。

文獻2：經德齊，張續柱，金寵等.中和法制備硝酸羥胺的工藝研究[J].火炸藥學報，2003，26(1)：53～55，作者在裝有攪拌器和溫度計的500ml圓底三口燒瓶中加入41g硫酸強胺，并加入100ml去離子水攪拌溶解，置于零下5℃的冰鹽水浴中冷卻，然后加入50％的NaOH溶液31ml，控制反應溫度不超過10℃，加料完畢，繼續攪拌5min，靜置5min，冷卻到5℃抽濾，用50ml去離子水洗滌固體，最后得濾液188ml(質量為214g)和51.9g白色固體(硫酸鈉)。將濾液加入500ml單口燒瓶中進行減壓蒸餾，冷凝管溫度要保持在0℃以下，餾分即為HA溶液。量取15ml濃度50％的硝酸溶液，加入裝有攪拌器和溫度計的250ml圓底三口燒瓶中，置于0℃的冰水浴中冷卻。按等物質的量投料，計算出所需HA的體積，控制反應溫度不超過25℃。加料完畢后，調節終點pH值至1.0～1.3。

文獻3：張暉，梁志武.HPO工藝羥胺反應動力學研究和工藝優化探討[J].化工進展，2003，22(1)：83～86，作者對HPO工藝硝酸鹽加氫還原制備磷酸羥胺的反應進行了小試研究。作者研究的間歇試驗過程為：在間歇反應釜內進行不同攪拌轉速的實驗，以排除氫傳質對反應速率的影響。將一定量的催化劑和無機工藝液置于高壓攪拌釜內，反應氣體(氫氣、氮氣)由鋼瓶通過質量流量計控制，計量后的反應氣體連續進入反應釜，經反應后直接排空，反應系統的壓力由反應釜出口處的背壓閥自動調節，反應系統的溫度由溫控儀自動控制。連續攪拌釜試驗：在連續攪拌反應器內進行了提高工業反應器出口羥胺濃度的模擬試驗。原料采用生產裝置上的無機工藝液，用計量泵往連續攪拌反應器內補加一定量的硝酸。

上述這些方法普遍存在工藝路線復雜，工藝流程長，產品質量不穩定，后處理麻煩，收率低等缺陷。而羥胺鹽在國內外的應用越來越廣泛，業內界人士都在不斷地探索它的合理合成路線。因此，進一步探索生產羥胺鹽的新技術是很有意義的。

發明內容：

本發明的目的是提供一種利用反應-萃取“耦合”技術制備羥胺鹽的方法，是一種將化學反應和液液萃取過程相耦合的方法。

鹽酸羥胺與強酸(M)在水溶液中可發生可逆化學反應生成強酸(M)的羥胺鹽和鹽酸，反應方程式如下：

nNH₂OH·HCl+M→(NH₂OH)_n·M+nHCl

M為硝酸、硫酸或磷酸中的一種，n＝1～3。

若在反應液中加入有機萃取相，將副產物鹽酸萃取到有機相中，將使得水相中鹽酸濃度降低，可打破反應所受的熱力學平衡限制，促使反應向著生成產物的方向進行，可大幅度地提高產物的生成率。

本發明利用上述原理，在鹽酸羥胺與強酸(M)的水溶液中，加入可用于分離水相中副產物鹽酸的萃取劑，將其萃取到有機相，可得到高濃度的羥胺鹽，再通過減壓蒸餾操作，即得到該酸的羥胺鹽產品。

制備羥胺鹽的具體步驟是：

A.以胺類物質作主萃取劑，放置于干凈容器中，再向其中加入稀釋劑配制成混合萃取劑溶液，混合萃取劑溶液配比為：

主萃取劑體積分數：5％～70％

稀釋劑體積分數：30％～95％

較佳的配比為：