[發(fā)明專利]一種硫酸羥胺的制備方法及其使用的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610074203.4
• 申請(qǐng)日: 2016-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN105731400B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊燁;王洪亮;劉科偉;唐堅(jiān);陳振宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京國電龍?jiān)喘h(huán)保工程有限公司
• 主分類號(hào): C01B21/14
• 分類號(hào): C01B21/14;B01J19/26;B01J19/18
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11004
• 代理人: 朱婷婷

一種硫酸羥胺制備方法及其設(shè)備，該方法包括：鈣鹽調(diào)質(zhì)、溶液降溫、溶液混合、調(diào)節(jié)混合溶液PH值和溶液水解。首先用酸將鈣鹽溶液或懸濁液的PH值調(diào)節(jié)至0.1～3.5；隨后將調(diào)質(zhì)后的鈣鹽溶液或懸濁液與含有亞硝酸根的溶液分別降至10℃以下；再將降溫后的鈣鹽溶液或懸濁液與含有亞硝酸根的溶液在≤10℃混合；再向混合后的溶液中加酸調(diào)節(jié)溶液PH值至0.1～3.5；最后將溶液或懸濁液在小于150℃時(shí)加熱0.2～3h，即得含有硫酸羥胺的溶液；設(shè)備主要包括鈣鹽調(diào)質(zhì)降溫釜、二磺酸鹽制備反應(yīng)釜和水解反應(yīng)器。本發(fā)明工藝簡單、反應(yīng)條件溫和、收率高，能將燃煤煙氣石灰石濕法脫硫副產(chǎn)物資源循環(huán)利用，轉(zhuǎn)化為高附加值用途廣泛的硫酸羥胺。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污染控制和資源回收利用領(lǐng)域，具體涉及一種硫酸羥胺制備方法及其使用的設(shè)備。

背景技術(shù)

硫酸羥胺即可用于高分子合成，例如是合成己內(nèi)酰胺的重要原料，還可用于合成醫(yī)藥、農(nóng)藥，例如用于生產(chǎn)異噁唑衍生物、磺胺藥物和維生素B5、維生素B12、丙酮肟等，此外還可用作還原劑、顯影劑、橡膠硫化劑和建材膠黏劑等，市場價(jià)格在10000元/噸以上，可見硫酸羥胺是一種用途廣泛且具有高附加值的化工原料。

硫酸羥胺的合成路線主要包括：Rashing氧化法；一氧化氮還原法；硝基烷烴水解法；酮肟化水解法等。

Rashing氧化法是以亞硝酸鈉、亞硫酸氫鈉或亞硫酸氫銨、二氧化硫?yàn)樵希?jīng)羥胺-N,N-二磺酸鹽水解得硫酸羥胺，以亞硫酸氫鈉為原料的反應(yīng)式如下：NaHSO₃+SO₂+NaNO₂→HON(SO₃Na)₂；HON(SO₃Na)₂+2H₂O→(NH₃OH)HSO₄+Na₂SO₄。中國專利申請(qǐng)?zhí)?01010115879.6公開了一種從煙氣中回收二氧化硫并生產(chǎn)硫酸羥胺的方法及系統(tǒng)，該方法利用氨水回收煙氣中的二氧化硫生成亞硫酸氫銨，再通過Rashing氧化法合成硫酸羥胺，利用煙氣中的二氧化硫降低了羥胺生產(chǎn)成本，但利用氨水回收煙氣中的二氧化硫成本較高。日本專利申請(qǐng)?zhí)朖P53143190公開了一種用亞硫酸鹽制備硫酸羥胺的方法，該方法用亞硝酸銨和亞硫酸銨的混合溶液吸收二氧化硫氣體，然后將上述溶液加熱水解得到硫酸羥胺、硫酸銨和硫酸的混合物，再向水解后的混合溶液中加入堿和乙醇得到硫酸羥胺晶體。日本專利申請(qǐng)?zhí)朖P55127213公開了一種硫酸羥胺的制備方法，該方法采用亞硫酸銨吸收一氧化氮?dú)怏w，然后將吸收一氧化氮?dú)怏w的溶液水解即得到硫酸羥胺。該法需要燃燒硫磺制備二氧化硫氣體參與反應(yīng)，且需要用大量的二氧化硫氣體制備亞硫酸氫鈉或亞硫酸銨等增加了生產(chǎn)成本。

一氧化氮還原法是以一氧化氮為原料，鉑為催化劑，在酸性介質(zhì)中氫化還原制備羥胺，反應(yīng)式如下：4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O；2NO+3H₂+2H₂SO₄→2(NH₃OH)HSO₄。中國專利申請(qǐng)?zhí)?01310282414.3公開了一種利用還原硝酸鹽或一氧化氮生產(chǎn)羥胺的方法，該方法用氫還原硝酸鹽或一氧化氮制備羥胺。中國專利申請(qǐng)?zhí)?01280019823.8公開了一種催化的羥胺制備方法，該方法是在含有液相、氣相和非均相氫化催化劑的反應(yīng)區(qū)域中用氫還原硝酸鹽制備羥胺。US5364609涉及一種在磷酸緩沖溶液中使用氫氣還原硝酸鹽制備羥胺的方法。還原法需要氨氣或氫及鉑催化劑等，生產(chǎn)安全性差、技術(shù)難度大生產(chǎn)成本高。美國專利US6469163B1公開了一種在傳統(tǒng)己內(nèi)酰胺合成過程中硫酸羥胺的生產(chǎn)方法，先用氨氣氧化制備一氧化氮，然后再將部分一氧化氮氧化為二氧化氮等氮氧化物，氮氧化物再與碳酸銨反應(yīng)制備亞硝酸銨，亞硝酸銨再取用來制備磷酸羥胺硫酸鹽，該鹽水解即得硫酸羥胺。該技術(shù)生產(chǎn)硫酸羥胺的路線復(fù)雜。