BRPI0613171A2 - processo e equipamento para a produção contìnua de hidroxilamÈnio - Google Patents
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Abstract
PROCESSO E EQUIPAMENTO PARA A PRODUçãO CONTINUA DE HIDROXILAMONIO. Processo e equipamento para a produção contínua de hidroxilamónio pela redução de lons nitrato ou óxidos de nitrogênio com hidrogênio na presença de um catalisador pelo qual o hidroxilamónio é produzido em 2 ou mais unidades de produção de hidroxilamónio colocadas em paralelo em que o processo seja opcionalmente parte de um processo para a produção de oxima de ciclohexanona em que um líquido de processo inorgânico é passado em ciclos de uma zona de síntese de hídroxílamónio (A) a uma zona de síntese de oxima de ciclohexanona (B) e de volta à zona de síntese de hidroxilamónio, por exemplo, através de uma zona de extração (C) e uma zona de produção de ácido nítrico (D), em que o hidroxilamónio da zona de síntese de hidroxilamónio é formado pela redução de íons nitrato ou óxidos de nitrogênio com hidrogênio na presença de um catalisador, e em que hidroxilamónio da zona de síntese de oxima de ciclohexanona é reagido com a ciclohexanona para formar oxima de ciclohexanona.
Description
PROCESSO E EQUIPAMENTO PARA A PRODUÇÃO CONTÍNUA DEHIDROXILAMÔNIO
A invenção relaciona-se a um processo para a produçãocontínua de hidroxilamônio em uma zona de síntese dehidroxilamônio pela redução de íons de nitrato ou de óxidosdo nitrogênio com hidrogênio na presença de um catalisador.
A invenção ainda relaciona-se a um processo para a produçãocontínua de oxima de ciclohexanona em que um líquido deprocesso inorgânico tamponado por ácido é passado em cicloscontinuamente de uma zona de síntese de hidroxilamônio parauma zona de síntese do oxima de ciclohexanona e de voltapara a zona de síntese de hidroxilamônio, em que ohidroxilamônio da zona de síntese de hidroxilamônio éformado pela redução de íons nitrato ou de óxidos denitrogênio com hidrogênio na presença de um catalisador, eem que o hidroxilamônio da zona de síntese de oxima deciclohexanona é reagido com ciclohexanona para formar oximade ciclohexanona. Além disso, a invenção relaciona-se a umequipamento para a produção contínua de oxima deciclohexanona em uma zona de síntese de oxima deciclohexanona que é conectada a uma zona de síntese dehidroxilamônio de tal forma que um líquido de processoinorgânico tamponado de ácido pode ser passado em cicloscontinuamente da zona de síntese de hidroxilamônio à zonade síntese de oxima de ciclohexanona e de volta a zona desíntese de hidroxilamônio.
O líquido de processo inorgânico é tamponado de ácido,por exemplo, ácido fosfórico e/ou sulfato de hidrogênio eos sais de tampão derivados destes ácidos. Na zona desíntese de hidroxilamônio os íons nitrato ou óxidos denitrogênio são convertidos com hidrogênio a hidroxilamina.A hidroxilamina reage com o tampão ácido livre para formaro hidroxilamônio correspondente, que é então isolado outransportado como um sal, por exemplo, a uma zona desíntese de oxima de ciclohexanona. Em uma zona de síntesede oxima de ciclohexanona o sal de hidroxilamônio reage comuma cetona para formar a oxima correspondente, comliberação de ácido. Após a separação da oxima do líquido deprocesso inorgânico, o líquido de processo inorgânico podeser retornado à zona de síntese de hidroxilamônio, por meiode íons de nitrato ou óxidos de nitrogênio frescos sãofornecidos ao líquido de processo inorgânico. Se a síntesede hidroxilamônio partir de uma solução de ácido e nitratofosfórico, as reações químicas líquidas que ocorrem duranteo processo podem ser representadas pelas seguintesequações:
3) Fornecimento de HNO3 para fazer a depleção da fontede íons nitrato após remoção da oxima formada
H2PO4" + HNO3 H3PO4 + NO3"
a preparação de hidroxilamônio de acordo com a equação1 é catalisada heterogeneamente. 0 catalisador aplicadonesta preparação consiste na maior parte de um metal dogrupo metal platina, por exemplo, Pd ou Pd+Pt, como ocomponente ativo em um material carreador tal como ocarbono. Sabe-se que com um catalisador de Pd+Pt-em-carbono
1) Preparação do hidroxilamônio:
2H3PO4 + NO3" + 3H2 NH3OH+ + 2H2P04" + 2H20
2) Preparação de oximaé alcançado uma atividade elevada e uma seletividaderazoável a respeito da reação de íons de nitrato ou dosóxidos de nitrogênio ao sal de hidroxilamônio. Com umcatalisador de Pd-em-carbono uma seletividade mais elevadaa respeito da síntese de sal do hidroxilamônio é alcançada.
Mas sob condições comparáveis a atividade alcançada comeste catalisador é mais baixa, de modo que na maior parteum catalisador de Pd+Pt-em-carbono seja preferido. Noentanto, o uso de tais catalisadores desativam e perdem aseletividade, que requer a adição e/ou a substituição docatalisador após ser usado por um determinado período detempo.
Um método para prolongar a vida de funcionamento detal catalisador é divulgado em CN-1391981. No método de CN-1391981 3-15% do catalisador desativado estão removidos e3-15% do catalisador ativado são adicionados quando umaqueda na seletividade e na atividade da quantidade total decatalisador alcançou 1,7-1,8 vezes que da quantidade totaldo catalisador original, mantendo a quantidade total decatalisador sem aumento. Embora tal método seja útil emrealizar um processo com uma atividade e uma seletividadeaceitáveis por um período de tempo prolongado em umdeterminado momento é ainda necessário substituir todo ocatalisador e conseqüentemente interrompendo o processointeiro. O inconveniente de interromper o processo inteiroé uma queda séria na produção devido à interrupção e areinicialização do processo.
O objetivo da presente invenção é fornecer um métodomelhorado para a substituição do catalisador desativado emum processo para a produção contínua de hidroxilamônioformado pela redução de íons nitrato ou de óxidos denitrogênio com o hidrogênio na presença de um catalisador.
Este objetivo é conseguido pelo fornecimento de umprocesso pelo qual o hidroxilamônio é produzido na zona desíntese de hidroxilamônio em 2 ou mais unidades de produçãode hidroxilamônio colocadas em paralelo.
A vantagem do processo de acordo com a presenteinvenção é que o processo de produção de hidroxilamôniopode ser continuado quando uma parte do catalisadordesativado for substituída pelo catalisador altamente ativoe seletivo fresco. Esta substituição é realizada em uma dasunidades de produção de hidroxilamônio colocadas emparalelo quando o processo de produção de hidroxilamôniopuder ser continuado em 1 ou mais das unidades de produçãode hidroxilamônio colocadas em paralelo. Tal processo évantajoso sobre o processo como, por exemplo, divulgado naCN-1391981 pelo qual 3-15% do catalisador desativado sãoremovidos e 3-15% do catalisador ativado são adicionadosquando uma queda na seletividade e na atividade daquantidade total de catalisador alcançou 1,7-1,8 vezes quea quantidade total do catalisador original, mantendo aquantidade total de catalisador sem aumento, para diversasrazões como dadas abaixo. No processo de acordo com apresente invenção apenas o catalisador desativado da mesmaidade é removido visto que em um processo em que 3-15% docatalisador desativado é removido e 3-15% do catalisadorativado são adicionados somente no primeiro catalisadordesativado modificado da mesma idade são removidos, emtodas as mudanças seguintes do catalisador possuindo umaidade diferente são removidas. Conseqüentemente, noprocesso de acordo com a presente invenção a quantidade dehidroxilamônio produzida por grama de catalisador é pelomenos aproximadamente 10% maior do que um processo em que ocatalisador é removido e adicionado em um reator. Uma outravantagem do processo de acordo com a presente invenção éque a taxa de produção de hidroxi lamônio é aumentadaaproximadamente 10%. Ainda uma outra vantagem do processode acordo com a presente invenção sobre um processo em quea parte da quantidade total de catalisador é substituídacom o catalisador fresco é a estabilidade do processo deprodução de hidroxilamônio. No processo de acordo com apresente invenção o catalisador é substituído em umaunidade de produção pelo qual o processo de produção dehidroxilamônio nas outras unidades de produção écontinuado, visto que em um processo em uma unidade deprodução em que a parte da quantidade total de catalisadoré substituída com o catalisador fresco, uma vez que oprocesso tem que ser interrompido completamente quesubseqüentemente requererá algum tempo para re-estabelecerum processo de produção estável.
Além disso, o processo de acordo com a presenteinvenção é favorável para uma forma altamente flexível deproduzir continuamente o hidroxilamônio. Uma parada de umadas unidades de produção de hidroxilamônio colocadas emparalelo pode também ser usado para limpar essa unidade ourealizar outras operações requeridas sem interromper aprodução de hidroxilamônio na zona da síntese dehidroxilamônio. Ê também possível interromper a produção dehidroxilamônio em uma das unidades de produção dehidroxilamônio colocadas em paralelo no caso dos materiaisbrutos estarem escassos ou no caso do consumo dehidroxilamônio em um processo continuado tenha declinado.
Além de diminuir a capacidade de produção por eliminação deuma unidade de produção é também simples aumentar acapacidade de produção pela adição de uma unidade deprodução adicional, por exemplo, pode ser favorável para odesestrangulamento de um processo continuado. Um exemplo detal processo continuado é a produção de oxima deciclohexanona. Em um processo para a produção continua deoxima de ciclohexanona o processo para produção continua dehidroxilamônio de acordo com a presente invenção tem umavantagem adicional em que a necessidade de aplicar umestoque de tampão de hidroxilamônio entre a zona de síntesede hidroxilamônio e a zona de síntese de oxima deciclohexanona é reduzida ou mesmo eliminada, desde que umadas unidades de produção de hidroxilamônio colocadas emparalelo possa ser interrompida sem interromper a produçãocontínua de hidroxilamônio. Conseqüentemente a presenteinvenção é relacionada também a um processo para a produçãocontínua de oxima de ciclohexanona em que um líquido deprocesso inorgânico é passado em ciclos continuamente deuma zona de síntese de hidroxilamônio a uma zona de síntesede oxima de ciclohexanona e de volta à zona da síntese dohidroxilamônio, em que o hidroxilamônio da zona de síntesede hidroxilamônio é formado pela redução de íons nitrato ouóxidos de nitrogênio com hidrogênio na presença de umcatalisador, e em que o hidroxilamônio da zona de síntesede hidroxilamônio é reagido com a ciclohexanona para formara oxima de ciclohexanona. Adicionalmente a presenteinvenção é relacionada a um processo para diminuir ouaumentar a capacidade da produção de um processo para aprodução contínua de oxima de cielohexanona em que umlíquido de processo inorgânico é passado em cicloscontinuamente de uma zona de síntese de hidroxilamônio auma zona de síntese de oxima de ciclohexanona e de volta àzona de síntese de hidroxilamônio, em que o hidroxilamônioda zona de síntese de hidroxilamônio é formado pela reduçãode íons nitrato ou de óxidos de nitrogênio com hidrogêniona presença de um catalisador, em que o hidroxilamônio dazona de síntese de hidroxilamônio é reagido com aciclohexanona para formar a oxima de ciclohexanona.
A presente invenção é ainda relacionada adicionalmentea um equipamento para a produção contínua de oxima deciclohexanona em uma zona de síntese de oxima deciclohexanona que seja conectada a uma zona de síntese dehidroxilamônio que compreende duas ou mais unidades deprodução de hidroxilamônio colocadas em paralelo, de talforma que um líquido de processo inorgânico pode serpassado em ciclos continuamente da zona de síntese dehidroxilamônio à zona de síntese de oxima de ciclohexanonae de volta à zona de síntese de hidroxilamônio. Talequipamento é ilustrado esquematicamente na figura 1. 0equipamento como ilustrado na figura 1 compreende 3unidades de produção colocadas em paralelo, entretanto, oequipamento pode também compreender 2, 4, 5, 6 ou maisunidades de produção colocadas em paralelo.
Em cada unidade de produção de hidroxilamônio colocadaem paralelo o hidroxilamônio é produzido pela redução deíons nitrato ou óxidos de nitrogênio com hidrogênio em umlíquido de processo inorgânico na presença de umcatalisador. Um processo apropriado, por exemplo, édivulgado em EP-A-1404613 e em referências citas nela. Nogeral, o catalisador empregado na unidade de produção dehidroxilamônio colocada em paralelo compreende um metalprecioso em um suporte, preferivelmente platina, paládio,ou uma combinação de paládio e platina em um suporte.Preferivelmente, o suporte compreende um suporte de carbonoou de alumina, mais preferivelmente carbono. O catalisadorempregado na unidade de produção de hidroxilamônio colocadaem paralelo compreende preferivelmente entre 1 a 25 % empeso, mais preferivelmente entre 5 a 15 % em peso do metalprecioso, relativo ao peso total do suporte maiscatalisador. No geral, o catalisador ainda compreende umativador. 0 ativador é selecionado preferivelmente do grupoconsistindo de Cu, Ag, Au, Cd, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb, As,Sb e Bi, mais preferivelmente Ge. Geralmente, o ativadorestá presente em uma quantidade entre 0,01 e 100 mg/g decatalisador, preferivelmente entre 0,05 e 50 mg/g decatalisador, mais preferivelmente entre 0,1 e 10 mg/g decatalisador, mais preferivelmente entre 1 e 7 mg/g decatalisador.
Geralmente, o catalisador está presente em uma unidadede produção de hidroxilamônio em uma quantidade de 0,05-25% em peso, preferivelmente em uma quantidade de 0,5-15 % empeso, mais preferível em uma quantidade de 0,2-5 % em pesorelativo ao peso do líquido de processo inorgânico total naunidade de produção do hidroxilamônio. No geral o processode acordo com a presente invenção uma quantidade decatalisador é substituída quando a quantidade total decatalisador é mantida mais ou menos constante. Entretanto,o processo de acordo com a presente invenção não é limitadoa manter a quantidade total de catalisador sem aumento oudiminuição. É bem possível adicionar o catalisador a fimaumentar a quantidade total de catalisador ou adicionarmenos catalisador após a remoção de uma determinadaquantidade de catalisador. Um aumento ou uma diminuição naquantidade total de catalisador podem ser usado a umaumento ou diminuição adicional da taxa de produção dehidroxilamônio.
Geralmente, o líquido de processo inorgânico é umlíquido de processo inorgânico acidificado, tamponado quecompreende um meio de reação aquoso e uma fase gasosa.Tipicamente, o meio de reação aquoso é acidificado, o pHpreferivelmente entre 0,5 e 6, mais preferivelmente entre 1e 4. Preferivelmente, o meio de reação aquoso é tamponado.Preferivelmente, o meio de reação aquoso contém ácidosulfúrico ou ácido fosfórico, mais preferivelmente ácidofosfórico. Preferivelmente, a concentração do fosfato nomeio de reação aquoso é maior que 2,0 mol/1 e menor que 8,0mol/1. Mais preferivelmente maior que 2,5 mol/1 e menor que5 mol/1, mais preferivelmente maior que 3,5 mol/1 e menorque 4.5 mol/1.
0 nitrato (NO3") ou oxido de nitrogênio pode serreduzido em qualquer temperatura apropriada, por exemplo,em uma faixa de temperatura de 2 0 a 100°C, preferivelmente30-90°C, mais preferivelmente 40-65°C. Preferivelmente, umacorrente de produto aquoso que contem o hidroxilamônioformado é retirado do meio de corrente de produto aquoso, aconcentração de hidroxilamônio na corrente de produtoaquoso varia preferivelmente entre 0,15 e 3,0 mol/1, maispreferivelmente entre 0,5 e 2,5 mol/1, mais preferivelmenteentre 0,8 e 2,0 mol/1.
O líquido de processo inorgânico que sai da unidade deprodução de hidroxilamônio é filtrado onde o catalisadorsendo removido é retornado a unidade de produção dehidroxilamônio. A filtração pode ser realizada por qualquermétodo de filtração conhecido, por exemplo, pelo emprego deuma técnica de filtração de fluxo cruzado como descrito naEP577213 ou filtração de bolo como descrito na EP1257500.
Tipicamente, a fase gasosa contém geralmente ohidrogênio, e os compostos não-hidrogenados, a composiçãosendo dependente das taxas de fluxo relativas dos compostosde hidrogênio e não-hidrogenados e da mistura de reação ena taxa em que a redução é efetuada. 0 volume relativo dafase gasosa pode variar entre faixas amplas.Preferivelmente, a porcentagem do volume da fase gasosa éentre 15 a 50 % vol (relativo ao volume do meio de reaçãoaquoso mais o volume da fase gasosa mais o volume docatalisador). A fração molar de hidrogênio na misturagasosa (com respeito à quantidade molar total de todos oscompostos gasosos na mistura do gás, isto é a quantidademolar de H2 na mistura do gás dividida pela quantidademolar da soma de todos os compostos gasosos na mistura dogás) não é limitada a um valor específico. Uma mistura dogás pode ser retirada em que a fração molar do hidrogênio,por exemplo, é maior que 0,35 preferivelmente maior que0,4, mais pref erivelmente maior que 0,5, maispreferivelmente maior que 0,6. Aumentar a fração molar dohidrogênio na mistura de gás tem a vantagem que a pressãoparcial de hidrogênio na mistura de reação é trazida a umnível maior (para uma pressão total constante). Não hánenhum limite superior específico para a fração molar dohidrogênio na mistura de gás. Para razões práticas, afração molar do hidrogênio na mistura do gás é geralmentemenor de 0,95, em particular menor que 0,9.
No geral, a zona de síntese de hidroxilamônio pode seroperada em pressões atmosférica, sub-atmosférica ouelevada, preferivelmente entre 0,1 e 5 MPa, maispreferivelmente entre 0,3 e 3 MPa, e em particular entre0,5 e 2 MPa (pressão parcial do hidrogênio). Uma pressãoparcial aumentada do hidrogênio na mistura de reação tem avantagem que a atividade e/ou seletividade é aumentada.
Como usado aqui a pressão parcial do hidrogênio na misturade reação se refere à fração molar do hidrogênio na misturado gás multiplicada pela pressão total na mistura dereação. Preferivelmente, a pressão total na mistura dereação é maior que 1,5 MPa, mais preferivelmente maior que2,0 MPa, mais preferivelmente maior que 2,5 MPa. A pressãototal na mistura de reação é preferivelmente menor que 4,0MPa, mais preferivelmente menor que 3,5 MPa.
A mistura do gás retirada da unidade de produção dohidroxilamônio compreende o hidrogênio gasoso (H2) ecompostos gasosos não-hidrogenados. Como usado aqui, ohidrogênio se refere a H2, e compostos gasosos não-hidrogenados se referem aos compostos gasosos à exceção deH2. Os compostos gasosos não-hidrogenados podem, porexemplo, incluir CH4, H2O, NO, NO2, N2 e/ou N2O. Oscompostos gasosos não-hidrogenados podem, por exemplo,incluir sub-produtos de redução (por exemplo H2O, NO, NO2,N2 e/ou N2O) e/ou compostos que podem ser alimentados àzona de reação junto com o hidrogênio gasoso (por exemploCH4 e/ou N2).
A fração molar de compostos não-hidrogenados namistura do gás pode variar entre faixas amplas. A fraçãomolar do N2 na mistura do gás pode, por exemplo, estarentre 0,02 e 0,65, preferivelmente entre 0,05 e 0,5. Se CH4estiver presente na mistura do gás, a fração molar de CH4na mistura do gás pode por exemplo estar entre 0 e 0,65,pref erivelmente entre 0 e 0,5. A fração molar de N2O namistura do gás pode por exemplo estar entre 0,001 e 0,08,preferivelmente abaixo de 0,05, mais preferivelmente abaixode 0,03. As frações molares são dadas em relação àquantidade molar da soma de todos os compostos gasosos namistura do gás.
a unidade de produção pode ser qualquer reatorapropriado, por exemplo, um reator com um agitador mecânicoou uma coluna, mais preferivelmente uma coluna de bolhas.Um exemplo de coluna de bolhas apropriada é descrito na NL-A-6908934.
Em uma modalidade preferida o líquido de processoinorgânico que compreende o hidroxilamônio é alimentado auma zona de síntese de oxima de ciclohexanona. Em tal zonade síntese de oxima de ciclohexanona o hidroxilamônio éreagido com a ciclohexanona na presença de um solventeorgânico para formar a oxima de ciclohexanona. Tipicamente,o líquido de processo inorgânico e a ciclohexanona sãoalimentados à zona de síntese de oxima de ciclohexanona, eum líquido de processo inorgânico e a oxima deciclohexanona são retirados da zona de síntese de oxima deciclohexanona, pelo qual o líquido de processo inorgânico éreciclado à zona de síntese de hidroxilamônio.
Um processo apropriado para a produção contínua deoxima de c ic lohexanona, por exemplo, é descrito na EP1303480, US 3997607 ou na GB 1138750. A zona de síntese deoxima de ciclohexanona pode ser operada em uma temperaturaque varia de 40 a 150°C e em pressões atmosférica, sub-atmosférica ou elevada, preferivelmente entre 0,05 e 0,5MPa mais preferivelmente entre 0,1 e 0,2 MPa, maispreferivelmente entre 0,1 e 0,15 MPa. Preferivelmente, omeio de reação aquoso que entra na zona de síntese de oximade cic lohexanona têm um pH entre 1 e 6, maispreferivelmente entre 1,5 e 4.
Preferivelmente, o líquido de processo inorgânico quesae da zona de síntese de oxima de ciclohexanona ésubmetido a uma ou mais etapas de separação antes dereingressar na zona de síntese de hidroxilamônio a fim dereduzir a quantidade de contaminantes orgânicos, emparticular a ciclohexanona e a oxima de ciclohexanona.
Preferivelmente, o líquido de processo inorgânico que saeda zona de síntese de oxima de ciclohexanona ou que sae dazona de extração é submetido a extração para obter reduçãoadicional em contaminantes orgânicos. O processo deextração descrito na US 3940442 pode por exemplo ser usado.
Prefere-se que o teor em conjunto de ciclohexanona e deoxima de ciclohexanona no líquido de processo inorgânicoque entra na zona de síntese de hidroxilamônio não é maisde 0,02 % em peso (200 ppm), mais preferivelmente não maiorque 0,005 % em peso, em particular não maior que 0,002 % empeso, mais em particular não maior que 0,001 % em peso emais preferivelmente não maior que 0,0002 % em peso(relativo ao peso do líquido de processo inorgânico).
Breve descrição do desenho
A FIG. 1 é um diagrama esquemático de uma modalidadedo processo para a produção contínua de oxima deciclohexanona de acordo com a presente invenção.
Descrição de uma modalidade
Se referindo a FIG. 1, A representa a zona de síntesede hidroxilamônio, visto que B representa uma zona desíntese de oxima de ciclohexanona. A zona A de síntese dehidroxilamônio compreende três unidades de produção dehidroxilamônio colocadas em paralelo Aa/ Ab e Ac. Na zona Ao hidrogênio é alimentado através da linha la, Ib e Ic àsunidades de produção Aa, Ab e Ac, respectivamente; ohidrogênio não reagido é descarregado, com todos os outrosgases, das unidades de produção Aa, Ab e Ac através da linha2 a, 2b e 2C, respectivamente. 0 líquido de processoinorgânico, compreendendo íons fosfato e nitrato ou óxidosde nitrogênio, é alimentado às unidades de produção Aa, Abe Ac na zona A através da linha 12a, 12b e 12c,respectivamente. Nas unidades de produção Aa, Ab e Ac nazona A o hidroxilamônio é produzido no líquido de processoinorgânico. Subseqüentemente, o líquido de processoinorgânico que compreende o hidroxilamônio é passadoatravés da linha 3a, 3b e 3C, respectivamente, na linha 4 emais adicionalmente na zona de reação B. No hidroxilamônioda zona de reação B o hidroxilamônio é reagido com aciclohexanona a fim produzir a oxima de ciclohexanona. Acic1ohexanona é alimentado em um solvente orgânico à zonade reação B através da linha 5. A maior parte de oxima deciclohexanona produzida e dissolvida no solvente orgânico éremovida do sistema através da linha 6. 0 líquido deprocesso inorgânico é passado à zona de extração C atravésda linha 7 afim de remover a última parte de oxima deciclohexanona e do solvente orgânico. O líquido de processoinorgânico purificado na zona de extração C é alimentado àzona D através da linha 8. Opcionalmente, o líquido deprocesso inorgânico é alimentado através de uma coluna deextração na zona D. Tal coluna de extração não é ilustradana figura 1. Na zona D, o ácido nítrico é produzido.Preferivelmente, o ácido nítrico é produzido, na zona D oudepois disso, pela reação com o ar, alimentado através dalinha 9, com amônia, alimentada através da linha 10, e comágua do líquido de processo inorgânico aquoso. Fornecendoácido nítrico diretamente ao líquido de processo inorgânicoaquoso em vez de produzir o ácido nítrico é tambémpossível. Conseqüentemente, o nível de nitrato é aumentadono meio inorgânico na zona D. 0 líquido de processoinorgânico termina então o ciclo retornando à zona desíntese de hidroxilamônio A através da linha 11, onde édividida nas linhas 12a, 12b e 12c.
Os seguintes exemplos específicos devem serinterpretados como meramente ilustrativos, e não limitando,o restante da divulgação.
Exemplos
Experimento comparativo A
Através de um reator de vidro de 2 litros, um líquidode processo inorgânico que compreende um catalisador, 12gde Pd 10% no catalisador de carbono ativado com 72mg deóxido de germânio por litro de líquido de processoinorgânico, é reciclado continuamente. 0 reator de vidro éfornecido com um agitador (1500 RPM), defletores, um tubode entrada do gás para a fonte de hidrogênio (150 l/h), umafonte líquida, um condensador, uma saída de gás e uma saídalíquida fornecida com um sistema de filtro. A temperaturano reator de vidro é 40°C. 0 líquido de processoinorgânico, tendo um valor de pH de 1,6, compreende 2,1mol/kg de H3PO4, 1,4 mol/kg de NaNO3 e 0,4 mol/kg de HNO3.
A taxa de produção de hidroxilamônio foi medida pormedição volumétrica, a concentração do hidroxilamônio acada 4 horas no líquido de processo inorgânico que sae doreator. No momento em que a taxa inicial de produção dehidroxilamônio foi diminuída em 40%, o catalisador separadode 10% em peso do teor do reator foi substituído por l,2gde catalisador fresco de Pd 10% em catalisador de carbonoativado com 7,2 mg de oxido de germânio. Esta substituiçãode catalisador foi repetida cada vez que a taxa de produçãode hidroxilamônio foi diminuída a 40% do nível inicial.
Desta maneira uma quantidade de hidroxilamônio foiproduzido de 19,8 g/h, ou recalculada na quantidade decatalisador: 195 g/g catalisador.
Experimento Comparativo B
O experimento comparativo A foi repetido, ao invés de10% em peso do teor do reator 30% pelo peso foi substituídopelo catalisador fresco (3,6g de Pd 10% no catalisador decarbono ativado com 21,6 mg de óxido de germânio). Estasubstituição do catalisador foi repetida cada vez que ataxa de produção de hidroxilamônio foi diminuída a 4 0% donível inicial.
Nesta maneira uma quantidade de hidroxilamônio foiproduzida de 20,9 g/h, ou recalculada na quantidade decatalisador: 188 g/g catalisador.
Exemplo I 1
Através de três reatores de vidro de 1 litro, cada umcompreendendo 1/3 da quantidade de líquido de processoinorgânico reciclado no experimento comparativo A, e assimcompreendendo 4g de Pd 10% no catalisador de carbonoativado com 24 mg de óxido de germânio, o líquido deprocesso inorgânico é reciclado continuamente. 0 reator devidro é fornecido com um agitador (1500 rpm), defletores,um tubo de entrada de gás para fornecer hidrogênio (150l/h), uma fonte líquida, um condensador, uma saída de gás euma saída líquida fornecida com um sistema de filtro. Atemperatura no reator de vidro é 40°C. O líquido deprocesso inorgânico, tendo um valor de pH de 1,6,compreende 2,1 mol/kg de H3PO4, 1,4 mol/kg de NaNO3 e 0,4mol/kg de HNO3.
A taxa de produção de hidroxilamônio foi medida comodescrita de acordo com o experimento comparativo A. Nomomento em que a taxa inicial de produção de hidroxilamôniofoi diminuída em 40%, em um reator de vidro o catalisadorfoi separado e substituído por 4g de catalisador fresco dePd 10% no catalisador de carbono. Esta substituição decatalisador foi repetida cada vez que a taxa inicial deprodução de hidroxilamônio foi diminuída em 40%, e cada vezem um outro reator.
Desta maneira uma quantidade de hidroxilamônio foiproduzida de 20,9 g/h, ou recalculada na quantidade decatalisador: 209 g/g de catalisador. Comparado aoexperimento comparativo B isto significa que por grama decatalisador, 9% a mais de hidroxilamônio é produzido.Exemplo II
O exemplo I foi repetido com a única diferença que emvez de três reatores de vidro de 1 litro, dois reatores devidro de 1 litro foram usados, cada um compreendendo 1/2 daquantidade de líquido de processo inorgânico reciclado noexperimento comparativo A, e compreendendo assim 6g de Pd10% no catalisador de carbono ativado com 3 6mg de óxido degermânio.
Desta maneira uma quantidade de hidroxilamônio foiproduzido de 21,5 g/h, ou recalculada na quantidade decatalisador: 197 g/g de catalisador. Comparado aoexperimento comparativo A isto significa um aumento na taxade produção superior a 11%.
Claims (10)
1. Processo para a produção contínua de hidroxilamôniopela redução de íons nitrato ou óxidos de nitrogênio comhidrogênio na presença de um catalisador caracterizado pelofato de que o hidroxilamônio é produzido em 2 ou maisunidades de produção de hidroxilamônio colocadas emparalelo.
2. Processo, de acordo com a reivindicação I7caracterizado pelo fato de que em uma ou mais unidades deprodução de hidroxilamônio colocadas em paralelo ocatalisador é substituído onde a produção de hidroxilamônioé contínua em pelo menos uma unidade de produção dehidroxilamônio colocada em paralelo.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que o hidroxilamônio é produzidoem um líquido de processo inorgânico tamponado de ácidofosfórico.
4. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que ocatalisador usado é platina, paládio, ou uma combinação depaládio e platina em um suporte.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que o suporte é um suporte decarbono ou alumina.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que o catalisador usado épaládio em carbono, onde o catalisador compreende 5 a 15 %em peso de paládio e entre 0,01 e 1 % em peso de germânio,relativo ao peso total do catalisador mais suporte.
7. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fatode que duas ou três unidades de produção de hidroxilamôniosão colocadas em paralelo.
8. Processo para a produção de oxima de ciclohexanonaem que um líquido de processo inorgânico é passado emciclos de uma zona de síntese de hidroxilamônio a uma zonade síntese de oxima de ciclohexanona e de volta à zona desíntese de hidroxilamônio, em que o hidroxilamônio da zonade síntese de hidroxilamônio é formado pela redução de íonsnitrato ou óxidos do nitrogênio com hidrogênio na presençade um catalisador, e em na zona de síntese de oxima deciclohexanona o hidroxilamônio é reagido com ciclohexanonapara formar oxima de ciclohexanona, caracterizado pelo fatode que o hidroxilamônio da zona de síntese dehidroxilamônio é produzido conforme as reivindicações 1, 2,- 3, 4, 5, 6 ou 7.
9. Equipamento para a produção de oxima deciclohexanona do processo da reivindicação 8 compreendendouma zona de síntese de hidroxilamônio e uma zona de síntesede oxima de ciclohexanona caracterizado pelo fato de que azona de síntese de hidroxilamônio compreende 2 ou maisunidades de produção de hidroxilamônio colocadas emparalelo.
10. Equipamento, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que a zona de síntese dehidroxilamônio compreende 3 ou 4 unidades de produção dehidroxilamônio colocadas em paralelo.
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