EA028289B1

EA028289B1 - Предотвращение или снижение образования твердых отложений в производстве фосфорной кислоты мокрым способом

Info

Publication number: EA028289B1
Application number: EA201270464A
Authority: EA
Inventors: Сатханджхери Равишанкар; Бин Ван
Original assignee: Сайтек Текнолоджи Корп.
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2017-10-31
Also published as: IL218757A; AP2012006168A0; JO3035B1; CA2775344A1; MA33797B1; CN102712476A; CN102712476B; IL218757A0; ZA201202019B; AR078448A1; SA110310714B1; AP3403A; AU2010298172A1; MX2012003383A; BR112012006675A2; TN2012000121A1; WO2011038167A1; EA201270464A1; AU2010298172B2; EP2480496A1

Abstract

Предложены способы предотвращения или снижения образования твердых отложений в процессе производства фосфорной кислоты мокрым способом при помощи смешивания водорастворимого функционального органического реагента на одной или нескольких стадиях процесса производства фосфорной кислоты в количестве, достаточном для предотвращения или снижения образования по меньшей мере одного вида твердых отложений.

Description

1. Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к подобранным реагентам и способам для предотвращения или снижения образования твердых отложений в и/или на производственном оборудовании на различных стадиях процесса производства фосфорной кислоты.

2. Уровень техники

Хотя фосфорную кислоту можно производить тремя путями - термическим способом, мокрым способом и сухим способом в печи - мокрый способ представляет собой наиболее широко используемый способ в производстве фосфорной кислоты. В способе кальциево-фосфатные породы, которые содержат, в основном, фосфат кальция, очищают в установке для мокрого обогащения и измельчают в шаровой мельнице перед подачей в ряд реакторов для варки с серной кислотой вместе с фосфорной кислотой, рециклированной из процесса. Температура варки обычно варьируется от 40 до 80°С. После завершения ряда реакций технологический поток промывают конденсатом испарителя, продавливая при этом через фильтр.

После варки реакционную кашицу отфильтровывают для отделения фосфорной кислоты от гипса (сульфата кальция). Отфильтрованную сырую фосфорную кислоту затем направляют в очистители и испарители для дальнейшей очистки и концентрирования. Очищенную фосфорную кислоту либо выпускают в качестве кислоты торгового качества (МОЛ), либо продолжают до изготовления суперфосфорной кислоты с 69% Р₂О₅ (8РА). Гипс промывают и высушивают перед продажей для промышленных применений. Какую-то часть сырой фосфорной кислоты концентрируют до 44% (Р₂О₅) перед направлением в производство фосфата моноаммония (МАР), фосфата диаммония (ЮАР) и фосфата-сульфата аммония (АР8).

Из-за пересыщенной природы кислоты и примесей в фосфатных породах стадии концентрирования по отношению к Р₂О₅ вызывают несколько побочных реакций, вызывающих образование твердых отложений в и/или на оборудовании на различных стадиях производства фосфорной кислоты. Например, фторсиликат представляет собой один из распространенных видов твердых отложений, обнаруживаемых в производстве фосфорной кислоты. Его можно изобразить следующими уравнениями:

Са₅Р(РО₄)_{3 +} 5Н₂5О_{4 +} 5пН₂О -► ЗН₃РО₄ + 5Са8О₄-пН₂О + НР + 2Н₂О

К или №

Κο5ίΡκ·'№ο5ίΡ

6НР + 5Ю₂ -► Η₂δίΡ₆ . ₊ . 2'

Η₂3ίΡ₆ ->- 2Н + 5ίΡ₆

Более чем 12-15 других типов твердых отложений можно обнаружить по всему процессу производства фосфорной кислоты, и они создают значительные затруднения для промышленности. Обычно на фабриках приходится останавливать производство каждые несколько недель для того, чтобы физически вычистить твердые отложения с использованием воды под высоким давлением и/или механических устройств. Экономический эффект для проблем, связанных с твердыми отложениями, является значительным, и промышленности требуется более эффективная технология предотвращения образования твердых отложений, чем существующие физические устройства удаления твердых отложений после их образования.

По существу, существует два основных типа подходов к удалению твердых отложений из процесса производства фосфорной кислоты - а именно физический способ и химический способ. Существует несколько вариантов для физического способа. В дополнение к ранее указанным механическому и способу гидросмыва, способы магнитного разделения (^апд, СЬиЬиа; Бепзоп, КоЬег) Е.; Магйп, Исаи Е. ЕпЬапсеб зо1иЫ1йу о£ зобшт йиогозШса1:е зса1е Ьу тадпейс 1геа1теп1, Е1опйа 8с1епйз1: (1998), 61(1), 17-25) и ультразвуковой (Рапйеу, Α.Ό.; МаШск, К.К.; Рапйеу, Р.С.; Уагта, 8. Ргеуепйоп о£ зса1е йерозйюп оп Ьеа) ехсЬапдегз зиг£асез Ьу изе о£ ЫдЬ пЦепзПу ийгазотс \ауез биппд сопсеШгаПоп о£ \\е1 ргосезз рЬозрЬопс ашй, Еегййзег Хе\з (1983), 28(6), 45-8) также использовали в качестве части физического подхода. Также доступен другой подход, при помощи физически отшлифованных трубопроводов в производстве фосфорной кислоты (см. ΌΕ 3039187).

Что касается химического способа, этот подход обычно осуществляют путем добавления реагентов для изменения степени пресыщения, либо для вызывания осаждения перед фильтрацией, либо для предотвращения образования твердого отложения. Это является предпочтительным подходом, так как это требует ограниченных размеров капитальных затрат, и не изменяет существующий процесс в установках для фосфорной кислоты. Он также не требует большого количества реагента и, следовательно, считается как экологическим, так и имеющим минимальное влияние ниже по потоку.

Однако большая часть существующих работ, посвященных проблеме твердых отложений в установках производства фосфорной кислоты, основана на работе, посвященной проблемам твердых отложений в системах водогрейных котельных. Некоторые примеры обработки твердых отложений в котловой воде представляют собой такие, как сополимеры акриловой кислоты и 2-акриламидо-2-метилпропан- 1 028289 сульфоновой кислоты (ΑΜΡδ) (ЕР 0271035). Как сообщалось, эти полимеры снижали количество силикатного геля, прилипающего к стенке испытательных бутылей. Другие системы, такие как мономеры и полимеры на основе полиаминов, фосфоновой кислоты и карбоновой кислоты, также показали свою эффективность в удалении твердых отложений в системе водогрейной котельной (см., например, ОБ 2424876, ΙΡ 2002263690 и ЕР 0677485).

Так как системы водогрейных котельных чрезвычайно отличаются от среды производства фосфорной кислоты мокрым способом, эта система не обеспечивает наилучшей модели для использования в процессе производства фосфорной кислоты. Системы водогрейных котельных обычно имеют мягкие условия с рН в диапазоне от 8 до 9, и низкую концентрацию растворенных солей. Среда процесса производства фосфорной кислоты мокрым способом, напротив, обычно содержит жесткие условия с низким рН и высоким содержанием твердых веществ. В дополнение, твердые отложения в установках для фосфорной кислоты обычно имеют гораздо более сложные компоненты - содержащие более чем 15 известных видов, такие как Ν;·ι₂δίΤ·, Κ₂δίΡ₆, Са81Р₆-2Н₂О, СаР₂, МдР₂, Са8О₄-2Н₂О (гипс), Μ§δίΡ₆·6Η₂Ο, Мд_0>8Л1_1>5Р₆-ХН₂О (где X представляет собой изменяющееся целое число), МдН₂Р₆О₇, Са8О₄, А1(РО₃)₃, Ν;·ιΙ<₂Λ1Τ·, Са₃(А1Р₆)₂4Н₂О, Мд№А1Р₆4Н₂О, Са₄8О₄А1§1р₁₃· 10Н₂О (см., например, А. ХУППат Рга/юг. 1ате8 К. ЬеЬг, апД Е\уе11 Р. БШагД, Епу1гоитейа1 8с1еисе 8, ТесЬпо1оду, 11, 1007, 1977). Более того, различные установки для фосфорной кислоты подвергаются формированию различных типов твердых отложений, и даже внутри одной установки тип твердых отложений может сильно отличаться в одной точке процесса от другой. Из-за сложности проблем формирования твердых отложений разработать реагенты для ингибирования твердых отложений для использования в предотвращении и/или снижении формирования твердых отложений в установках для фосфорной кислоты является серьезной трудностью.

Например, в обычном производстве 52% фосфорной кислоты в испарителе используют вакуум в 60 торр, и фосфорная кислота при 85°С циркулирует и нагревается при помощи теплообменника при 130°С. Во время этого процесса испарения какое-то количество твердых отложений формируется либо на испарителе, либо на теплообменнике. Однако твердые отложения, сформировавшиеся на испарителе, могут отличаться от таковых, сформировавшихся на теплообменнике. Медленно образующиеся твердые отложения, такие как, например, образующиеся на теплообменнике в основном содержат фторалюминаты магния; в то время как быстро образующиеся твердые отложения, такие как, например, образующиеся на трубах, в основном содержат фторсиликат натрия или калия.

Все же существует очень мало информации, посвященной проблеме твердых отложений в установках для фосфорной кислоты в промышленном масштабе. Даже в академических исследованиях результаты являются разрозненными. Например, в нескольких статьях указываются реагенты для ингибирования фторсиликатов в производстве фосфорной кислоты (см. Ь. Уаид, 2Ьапд Υ., Ниаид, Υ. СНеш1са1 1иДи81гу апД Епдшеегшд (Сйиа), (2002), V 19(1), 1). В китайском патенте ΟΝ 1762857 раскрывается, что смеси фосфоновых кислот, полимеров и пестицидов могут эффективно снижать образование твердых отложений в производстве фосфорной кислоты мокрым способом. В патенте США № 5120519 раскрывается, что полиакриламид и полиакриловая кислота с большой молекулярной массой могут предотвращать налипание твердых отложений на поверхности фосфатной породы и фосфорной кислоты. Однако использование большинства из этих химикатов не является новым, и применялось в системе очистки воды для регулирования твердых отложений, и механизм этих реагентов, в основном, основан на их диспергирующем действии.

Соответственно композиции и способы, доступные в настоящее время для предотвращения и/или снижения образования твердых отложений в процессе производства фосфорной кислоты, требуют дальнейшего улучшения. Композиции и составы, которые эффективно предотвращают и/или снижают образование твердых отложений, таким образом, позволяя установке для производства фосфорной кислоты функционировать дольше без остановки для удаления твердых отложений, являлись бы полезным преимуществом для уровня техники и могли бы найти быстрое одобрение в промышленности.

Краткое изложение сущности изобретения

В настоящее время было обнаружено, что определенные подобранные водорастворимые органические реагенты являются пригодными для предотвращения и/или ингибирования образования многочисленных видов твердых отложений в и/или на промышленном оборудовании на различных стадиях производства фосфорной кислоты мокрым способом. Такие подобранные реагенты увеличивают время производства для получения фосфорной кислоты путем уменьшения частоты времени промывки/отключения для удаления твердых отложений, таким образом, улучшая общую продуктивность оборудования и установки.

Соответственно в одном аспекте в изобретении предлагаются способы для предотвращения или снижения образования по меньшей мере одного вида твердых отложений в процессе производства фосфорной кислоты мокрым способом путем добавления на одной или более стадиях производственного процесса водорастворимого функционального органического реагента, выбранного из одного или нескольких из: производного фосфоновой кислоты; сульфоновой кислоты или соответствующего производного; производного карбоновой кислоты; фосфитного производного; сополимера, имеющего первый

- 2 028289 мономер, выбранный из любого из предыдущих реагентов, и второй мономер, выбранный из подходящего полимера, в количестве, достаточном для предотвращения или снижения образования твердых отложений, при условии, что производное фосфоновой кислоты не выбирают из амино-три(метиленфосфоновой кислоты) (АТМРА); 1-гидроксиэтилиден-1,1-дифосфоновой кислоты (ΗΕΌΡΑ); диэтилентриаминпента(метиленфосфоновой кислоты) (ΌΤΡΜΡ); этилендиаминметиленфосфоновой кислоты (ΕΌΤΜΡ); гидроксилэтанфосфонотилуксусной кислоты (НРАА) и фосфонобутан-1,2,4-трикарбоновой кислоты (РВСТА). В определенных вариантах осуществления реагент также можно смешать с различными полимерами, которые известны специалистам в области техники, к которой принадлежит изобретение.

Эти и другие объекты, признаки и преимущества этого изобретения станут очевидными из следующего подробного описания различных аспектов изобретения, взятых в сочетании с прилагаемыми примерами.

Подробное описание определенных вариантов осуществления изобретения

Как обобщено выше, настоящее изобретение частично является основанным на использовании водорастворимых функциональных органических реагентов для использования в предотвращении или снижении твердых отложений, образовавшихся в и/или на производственном оборудовании в процессе производства фосфорной кислоты.

Определения

В том виде, как они использованы выше и по всему описанию изобретения, следующие термины приведены для помощи читателю. Если не определено иначе, все термины уровня техники, индексации и другие научные или промышленные термины или терминология, использованные в данном документе, как предлагается, имеют значения, обычно понимаемые специалистами в химической области техники. В некоторых случаях термины с обычно понимаемыми значениями являются определенными в данном документе для ясности и/или для простоты ссылки, и включение таких определений в данный документ не должно обязательно истолковываться как представляющее существенное затруднение по отношению к определению термина, как обычно понимается в области техники, если не указано иначе. В том виде, как они используются в данном документе и в прилагаемых пунктах формулы изобретения, формы в единственном числе включают формы во множественном числе, если контекст ясно не означает иное.

По всему данному описанию термины и заместители сохраняют свои определения. Исчерпывающий список сокращений, используемых химиками-органиками (т.е. средними специалистами в данной области техники) появляется в первом выпуске каждого тома 1оитиа1 о£ Отдашс СНспиМгу. Список, который обычно представлен в таблице, именуемой стандартный список сокращений является включенным в данный документ путем ссылки.

В том виде, как он используется в данном документе, термин производное фосфоновой кислоты, производное сульфоновой кислоты и производное карбоновой кислоты относятся к соединениям, имеющим функциональную группу фосфоновой кислоты, сульфоновой кислоты или карбоновой кислоты в соединении соответственно. Там, где фосфоновая кислота или сульфоновая кислота появляются вместе с карбоновой кислотой в одном и том же соединении, соединение будет названо производным фосфоновой кислоты или производным сульфоновой кислоты, в зависимости от случая. Например, сульфоянтарная кислота для целей этой заявки считается производным сульфоновой кислоты. Подобным образом, фосфоноуксусная кислота и 2-фосфобутан-1,2,4-трикарбоновая кислота (РВТСА) считаются для целей этой заявки производными фосфоновой кислоты.

Термин сополимер, в том виде, как он используется в данном документе, относится к полимеру, состоящему из двух или более различных мономеров, в котором мономеры являются связанными статистически или повторяющимися последовательностями, или блоками, или в виде отходящих от основной цепи боковыми цепями. Соответственно, сополимер производного фосфоновой кислоты, например, относится к сополимеру, имеющему мономер производного фосфоновой кислоты (т.е. первый мономер), связанный статистически или повторяющейся последовательностью с одним или более других мономеров (т.е. вторым мономером). Средние специалисты в данной области техники оценят, что существует ряд различных мономеров, известных им, которые можно использовать в качестве второго мономера для формирования полимера в соответствии с изобретением. Сополимеры сульфоновой кислоты или сополимеры производного сульфоновой кислоты формируют подобным образом.

В том виде, как он используется в данном документе, и как понималось бы специалистом в данной области техники, указание реагента имеет целью включать соли и сольваты этого реагента, также, как и любую стереоизомерную форму или смесь любых таких форм этого реагента в любом соотношении.

Когда реагенты из настоящего изобретения являются основными, из приемлемых нетоксических кислот, включающих неорганические и органические кислоты, можно получить соли. Пригодные соли присоединения кислоты для реагентов из настоящего изобретения включают уксусную, бензолсульфоновую (бензилат), бензойную, камфорсульфоновую, лимонную, этансульфоновую, фумаровую, глюконовую, глутаминовую, бромоводородную, хлороводородную, изэтионовую, молочную, яблочную, коричную, метансульфоновую, слизевую, азотную, памовую, пантотеновую, фосфорную, янтарную, серную, винную кислоту, п-толуолсульфоновую и им подобные. Когда реагенты содержат кислотную боковую цепь, пригодные приемлемые соли присоединения основания для реагентов из настоящего изобретения

- 3 028289 включают соли металлов, полученные из алюминия, кальция, лития, магния, калия, натрия и цинка, или органические соли, полученные из лизина, НН-дибенэилэтилендиамина, диэтаноламина и этилендиамина.

Все числа, выражающие количества ингредиентов, условия реакций и так далее, использованные в описании и формуле изобретения, необходимо понимать как модифицированные во всех случаях при помощи термина примерно. Соответственно, если не указано обратное, численные параметры, приведенные в описании и прилагаемой формуле изобретения, представляют собой приближения, которые могут варьироваться, в зависимости от желаемых свойств, которые необходимо получить при помощи настоящего изобретения. В дополнение, каждый численный параметр следует истолковывать в свете количества значащих цифр и обычных подходов округления.

Твердые отложения от процесса производства фосфорной кислоты образуются на теплообменниках, испарителях, концентраторах и трубах во время периодического процесса мгновенного испарения/охлаждения/концентрирования в процессе производства фосфорной кислоты. Для имитации этого процесса построили систему, создающую твердые отложения, при помощи которой горячую или холодную воду подают через трубу из нержавеющей стали, в то время как труба является погруженной в горячий раствор фосфорной кислоты. Температурный градиент и свободноплавающее твердое вещество вызывают образование твердых отложений на внешней стороне трубы. Эта система является основой для соответствующих примеров, приведенных в данном документе, и в ней также используется контрольный сосуд в идентичной окружающей среде для сравнения с испытательным сосудом.

Способы

В первом аспекте в изобретении предлагаются способы для предотвращения или снижения образования, по меньшей мере, одного вида твердых отложений в процессе производства фосфорной кислоты мокрым способом, при этом способ включает: добавление на одной или более стадий процесса производства фосфорной кислоты водорастворимого функционального органического реагента, выбранного из одного или нескольких из: производного фосфоновой кислоты; сульфоновой кислоты или соответствующего производного; производного карбоновой кислоты; фосфитного производного; сополимера, имеющего первый мономер, выбранный из любого из предыдущих реагентов, и второй мономер, выбранный из подходящего полимера, в количестве, достаточном для предотвращения или снижения образования твердых отложений, при условии, что производное фосфоновой кислоты не выбирают из: аминотри(метиленфосфоновой кислоты) (АТМРА); 1-гидроксиэтилиден-1,1-дифосфоновой кислоты (ΗΕΌΡΑ); диэтилентриаминпента(метиленфосфоновой кислоты) (ΌΤΡΜΡ); этилендиаминметиленфосфоновой кислоты (ΕΌΤΜΡ); гидроксилэтанфосфонотилуксусной кислоты (НРАА) и фосфонобутан-1,2,4трикарбоновой кислоты (РВСТА).

В одном варианте осуществления виды твердых отложений, образование которых предотвращают или снижают во время процесса производства фосфорной кислоты, включают (но не ограничиваются ими) один или более из: δί₂Ρ₆; Να₂δίΙ₆; Κ₂δίΡ₆; Са81Р₆-2Н₂О; СаР₂; МдР₂; Са8О₄-Н₂О; Μ§δίΕ₆·6Η₂Θ; Мд_1ХА1| ₅Е,-ХН₂0 (где X представляет собой целое число в диапазоне от 2 до 20); Μ§Η₂Ρ₆Θ₇; Са8О₄; Α1(ΡΘ₃)₃’; ΝαΚ₂Α1Ρ₆; Са₃(А1Р₆)₂4Н₂О; ΜΰΝιΑ1Ι^;6·2Ι ΙΌ и Са₄8О₄А181Р₁₃· 10Н₂О.

В некоторых вариантах осуществления водорастворимые функциональные органические реагенты можно добавить на любой стадии процесса производства фосфорной кислоты, каковые стадии являются хорошо известными специалистам в данной области техники. В определенных вариантах осуществления, например, стадия добавления происходит на одной или более из стадии размалывания; стадии варки; стадии фильтрации; стадии очистки; и стадии конденсации/испарения в процессе производства фосфорной кислоты. В одном варианте осуществления стадия добавления происходит после стадии варки в процессе производства фосфорной кислоты. В другом варианте осуществления стадия добавления происходит на стадии конденсации/испарения в процессе.

Реагент(ы) можно подмешать различными путями, например, в одну стадию, во множество стадий, последовательно, в обратном порядке, одновременно или в различных комбинациях таковых. Например, в одном варианте осуществления реагент прибавляют для образования предварительной смеси, затем смешивают с фосфорной кислотой. В другом варианте осуществления реагент формируют ίη δίΐιι, путем отдельного смешивания компонентов реагента с фосфорной кислотой. Может быть установлено, что различные режимы применения являются эффективными.

Реагенты, которые включают жидкость (такую, как вода, масло и/или спирт) можно подобрать различными способами, например, твердый реагент можно суспендировать (например, коллоидная суспензия), диспергировать и/или разжижить в жидкости, и/или реагент можно суспендировать, диспергировать, разжижить и/или растворить в жидкости. В одном варианте осуществления реагент отдельно прибавляют к раствору фосфорной кислоты. В другом варианте осуществления реагент предварительно смешивают и прибавляют вместе к раствору фосфорной кислоты.

В одном варианте осуществления концентрация водорастворимого функционального органического реагента составляет от 10 до 1000 г на тонну фосфорной кислоты (например, 10 г/т, 20 г/т, 30 г/т, 40 г/т, 50 г/т, 60 г/т, 70 г/т, 80 г/т, 90 г/т, 100 г/т, 110 г/т, 120 г/т, 130 г/т, 140 г/т, 150 г/т, 160 г/т, 170 г/т, 180 г/т,

- 4 028289

190 г/т, 200 г/т, 210 г/т, 220 г/т, 230 г/т, 240 г/т, 250 г/т, 260 г/т, 270 г/т, 280 г/т, 290 г/т, 300 г/т, 310 г/т,

320 г/т, 330 г/т, 340 г/т, 350 г/т, 360 г/т, 370 г/т, 380 г/т, 390 г/т, 400 г/т, 410 г/т, 420 г/т, 430 г/т, 440 г/т,

450 г/т, 460 г/т, 470 г/т, 480 г/т, 490 г/т, 500 г/т, 510 г/т, 520 г/т, 530 г/т, 540 г/т, 550 г/т, 560 г/т, 570 г/т,

580 г/т, 590 г/т, 600 г/т, 610 г/т, 620 г/т, 630 г/т, 640 г/т, 650 г/т, 660 г/т, 670 г/т, 680 г/т, 690 г/т, 700 г/т,

710 г/т, 720 г/т, 730 г/т, 740 г/т, 750 г/т, 760 г/т, 770 г/т, 780 г/т, 790 г/т, 800 г/т, 810 г/т, 820 г/т, 830 г/т,

840 г/т, 850 г/т, 860 г/т, 870 г/т, 880 г/т, 890 г/т, 900 г/т, 910 г/т, 920 г/т, 930 г/т, 940 г/т, 950 г/т, 960 г/т,

970 г/т, 980 г/т, 990 г/т, 1000 г/т фосфорной кислоты). В другом варианте осуществления концентрация водорастворимого функционального органического реагента составляет от 50 до 300 г/т фосфорной кислоты. В предпочтительном варианте осуществления концентрация водорастворимого функционального органического реагента составляет 100 г/т фосфорной кислоты.

Времена обработки могут варьироваться, в зависимости, во многих случаях, от природы скорости образования твердых отложений и/или от вида твердых отложений. Например, если твердые отложения образуются в течение 30 мин обработки, общее время обработки может составить только один час. Если твердые отложения не образуются в течение 4 ч обработки, общее время обработки может составить более одного дня. Среднему специалисту в данной области техники будет под силу определить применимое время обработки при помощи обычных средств.

В одном варианте осуществления образование твердых отложений в процессе производства фосфорной кислоты предотвращают или снижают от 10 до 180 дней в зависимости от количества и типа твердых отложений.

рН фосфорной кислоты, даже если он не регулируется, не следует изменять более чем на величину 1 после добавления реагента для обработки. Предпочтительный рН фосфорной кислоты должен находиться в диапазоне в 1-5 до запуска способа согласно изобретению. В случае, если рН фосфорной кислоты упадет ниже 1, его можно отрегулировать при помощи гидроксида натрия или кальцинированной соды. В случае, если рН фосфорной кислоты поднимется выше 5, его можно отрегулировать при помощи добавления серной кислоты или фосфорной кислоты.

В одном варианте осуществления водорастворимый функциональный органический реагент представляет собой производное фосфоновой кислоты, выбранное из фенилфосфоновой кислоты; фосфоноуксусной кислоты; гидроксиэтиламино-ди(метиленфосфоновой кислоты) (НЕМРА) и их смесей.

В другом варианте осуществления водорастворимый функциональный органический реагент представляет собой производное сульфоновой кислоты, выбранное из сульфоянтарной кислоты; гидрата 5сульфосалициловой кислоты; 4-сульфофталевой кислоты; Ы-(1,1-диметил-2-гидроксиэтил)-3-амино-2гидроксипропансульфоновой кислоты (АМР8О); 3-амино-4-гидроксибензолсульфоновой кислоты; натриевой соли 1-додекансульфоновой кислоты; калиевой соли 3-сульфопропилакрилата; раствора 4гидроксибензолсульфоновой кислоты; динатриевой соли 4,5-дигидроксинафталин-2,7-дисульфоновой кислоты; калиевой соли гидрохинонсульфоновой кислоты и их смесей.

Еще в одном варианте осуществления водорастворимый функциональный органический реагент представляет собой производное карбоновой кислоты, выбранное из 3,4-дигидроксигидрокоричной кислоты; 3,4-дигидроксибензойной кислоты; галловой кислоты; кофейной кислоты; винной кислоты и их смесей.

В дальнейшем варианте осуществления водорастворимый функциональный органический реагент выбирают из сополимера, включающего производное фосфоновой кислоты, сульфоновую кислоту или соответствующее производное, производное карбоновой кислоты, или фосфитное производное в качестве первого мономера, и второй мономер, выбранный из любого полимера, включая (но не ограничиваясь ими): полиэтиленимин-эпоксигидроксисукцинат; СУАЫАМЕК Р-70® (доступен от Су1сс 1пби80ге8, 1пс., \Уооб1апб Рагк, N1); СУАЛАМЕК Р-80® (доступен от Су1сс 1пби8йге8, 1пс., \Уооб1апб Рагк, N1); §ИРЕКРЬОС® С573, С587 (доступен от Су1сс 1пби80ге8, 1пс., \Уооб1апб Рагк, N1); поли(4-стиролсульфоновую кислоту); фосфинополикарбоновую кислоту; сополимер акриловой кислоты/акрилата/сульфоната; полиакриловую кислоту (РАА); полиакрилат натрия (РАА§); метоксифенилмалеамовой кислоты (МРМА); полимер малеинового ангидрида и акриловой кислоты (МА-АА); квадриполимер полимер АА-МАакриламидометилпропансульфоната (АМР§) и гипофосфористой кислоты; мультиполимер АМР§; сополимер АА-акрилат Т-225; и акриловый полимер акриловой кислоты - 2-метилпропансульфоновой кислоты; и смеси таковых. В определенных вариантах осуществления любой из реагентов и/или сополимеров можно дополнительно смешать с подходящим полимером, таким как, например, описанные в данном документе.

Предпочтительные реагенты для использования в способах из изобретения включают, например, один или несколько из фосфоноуксусной кислоты; таннинфосфита; гидроксиэтиламиноди(метиленфосфоновой кислоты) (НЕМРА); сульфоновой кислоты; сульфоянтарной кислоты; гидрата 5-сульфосалициловой кислоты; ^(1,1-диметил-2-гидроксиэтил)-3-амино-2-гидроксипропансульфоновой кислоты (АМР8О); калиевой соли 3-сульфопропилакрилата; натриевой соли 1-додекансульфоновой кислоты; раствора 4-гидроксибензолсульфоновой кислоты; динатриевой соли 4,5-дигидроксинафталин-2,7-дисульфоновой кислоты; 3,4-дигидроксифенилуксусной кислоты; 3,4-дигидроксигидрокоричной кислоты; 3,4- 5 028289 дигидроксибензойной кислоты; винной кислоты; полиэтиленимин-эпоксигидроксисукцината и их смесей.

В определенных вариантах осуществления способ может далее включать одну или несколько стадий флоккуляции фосфорной кислоты при помощи флоккулирующего средства; выщелачивание фосфорной кислоты при помощи выщелачивающего средства; осаждение фосфорной кислоты при помощи осаждающего средства; и фильтрации фосфорной кислоты. Обычные средства для использования с этими дополнительными стадиями являются известными средним специалистам в данной области техники.

Другие варианты осуществления

1. Способ для предотвращения или снижения образования по меньшей мере одного вида твердых отложений в процессе производства фосфорной кислоты мокрым способом, где данный способ включает добавление на одной или нескольких стадиях процесса производства фосфорной кислоты реагента, выбранного из одного или нескольких реагентов из:

ί) производного фосфоновой кислоты;

ίί) сульфоновой кислоты или ее соответствующего производного; ίίί) производного карбоновой кислоты; ίν) фосфитного производного; и

ν) сополимера, включающего первый мономер, выбранный из (ί)-(ίν), и второй мономер; в количестве, достаточном для предотвращения или снижения образования указанных твердых отложений, при условии, что производное фосфоновой кислоты не выбирают из: амино-три(метиленфосфоновой кислоты) (АТМРА); 1-гидроксиэтилиден-1,1-дифосфоновой кислоты (ΗΕΌΡΑ); диэтилентриаминпента(метиленфосфоновой кислоты) (ΌΤΡΜΡ); этилендиаминметиленфосфоновой кислоты (ΕΌΤΜΡ); гидроксилэтанфосфонотилуксусной кислоты (НРАА) и фосфонобутан-1,2,4-трикарбоновой кислоты (РВСТА).

2. Способ по варианту осуществления 1, в котором виды твердых отложений в фосфорной кислоте выбирают из одного или нескольких из: δί₂Ρ₆; Νη₂δίΡ₆; Κ₂δίΡ₆; Са§1р₆-2Н₂О; СаР₂; Μ§Ρ₂; Са8О₄-2Н₂О; Μ§δίΡ₆·6Η₂Θ; Μ§₀,₈Α1ι,₅Ρ₆·ΧΗ₂Ο; ΜΰΙΙΕ.Ό; Са8О₄; Α1(ΡΟ₃)₃; ΝαΚ₂Α1Ρ₆; Са₃(А1Р₆)₂-4Н₂О; Мд№А1Р₆-2Н₂О и Са^О^^^· 10Н₂О, где Х представляет собой целое число в диапазоне от 2 до 20.

3. Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором стадия добавления имеет место на одной или нескольких стадиях из: стадии размалывания; стадии варки; стадии фильтрации; стадии очистки; и стадии конденсации/испарения в процессе производства фосфорной кислоты.

4. Способ по варианту осуществления 3, в котором стадия добавления имеет место после стадии варки процесса производства фосфорной кислоты.

5. Способ по варианту осуществления 3, в котором стадия добавления имеет место на стадии конденсации/испарения процесса производства фосфорной кислоты.

6. Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором стадию добавления осуществляют в виде одной стадии, множества стадий, последовательно, в обратном порядке, одновременно или в комбинациях таковых.

7. Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором реагент прибавляют напрямую к фосфорной кислоте или предварительно смешивают с растворителем, выбранным из воды; масла; спирта и их смесей.

8. Способ по варианту осуществления 7, в котором реагент предварительно смешивают с растворителем и формируют в виде коллоидной суспензии, дисперсии, кашицы или растворенным в растворителе.

9. Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором реагент представляет собой производное фосфоновой кислоты, выбранное из фенилфосфоновой кислоты; фосфоноуксусной кислоты; гидроксиэтиламино-ди(метиленфосфоновой кислоты) (НЕМРА) и их смесей.

10. Способ по любому из вариантов осуществления 1-8, в котором реагент представляет собой производное сульфоновой кислоты, выбранное из сульфоянтарной кислоты; гидрата 5-сульфосалициловой кислоты; 4-сульфофталевой кислоты; ^(1,1-диметил-2-гидроксиэтил)-3-амино-2-гидроксипропансульфоновой кислоты (ΑΜΡδΟ); 3-амино-4-гидроксибензолсульфоновой кислоты; натриевой соли 1-додекансульфоновой кислоты; калиевой соли 3-сульфопропилакрилата; раствора 4-гидроксибензолсульфоновой кислоты; динатриевой соли 4,5-дигидроксинафталин-2,7-дисульфоновой кислоты; калиевой соли гидрохинонсульфоновой кислоты и их смесей.

11. Способ по любому из вариантов осуществления 1-8, в котором реагент представляет собой карбоновую кислоту, выбранную из: 3,4-дигидроксифенилуксусной кислоты; 3,4-дигидроксигидрокоричной кислоты; 3,4-дигидроксибензойной кислоты; галловой кислоты; кофейной кислоты; винной кислоты и их смесей.

12. Способ по любому из вариантов осуществления 1-8, в котором реагент представляет собой сополимер, и в котором второй мономер выбирают из: полиэтиленимин-эпоксигидроксисукцината; СУΑΝΑΜΕΚ Ρ-70®; СΥΑNΑΜΕΚ Р-80®; поли(4-стиролсульфоновой кислоты); фосфинополикарбоновой кислоты; сополимера акриловой кислоты/акрилата/сульфоната; полиакриловой кислоты (РАА); полиак- 6 028289 рилата натрия (ΡΑΑδ); метоксифенилмалеамовой кислоты (МРМА); полимера малеинового ангидрида и акриловой кислоты (МА-АА); квадриполимера полимера АА-МА-акриламидометилпропансульфоната (ΑΜΡδ) и гипофосфористой кислоты; мультиполимера ΑΑ-ΑΜΡδ; сополимера АА-акрилат Т-225; и акрилового полимера акриловой кислоты - 2-метилпропансульфоновой кислоты и их смесей.

13. Способ по любому из вариантов осуществления 1-12, в котором реагент выбирают из фосфоноуксусной кислоты; гидроксиэтиламиноди(метиленфосфоновой кислоты) (НЕМРА); таннинфосфита; сульфоновой кислоты; сульфоянтарной кислоты; гидрата 5-сульфосалициловой кислоты; Ы-(1,1-диметил-2-гидроксиэтил)-3-амино-2-гидроксипропансульфоновой кислоты (ΑΜΡδΟ); калиевой соли 3сульфопропилакрилата; натриевой соли 1-додекансульфоновой кислоты; раствора 4-гидроксибензолсульфоновой кислоты; динатриевой соли 4,5-дигидроксинафталин-2,7-дисульфоновой кислоты; 3,4дигидроксифенилуксусной кислоты; 3,4-дигидроксигидрокоричной кислоты; 3,4-дигидроксибензойной кислоты; винной кислоты; полиэтиленимин-эпоксигидроксисукцината и их смесей.

14. Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором концентрация реагента составляет от 10 до 1000 г на тонну фосфорной кислоты.

15. Способ по варианту осуществления 14, в котором концентрация реагента составляет от 50 до 300 г на тонну фосфорной кислоты.

16. Способ по варианту осуществления 15, в котором концентрация реагента составляет 100 г на тонну фосфорной кислоты.

17. Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором образование твердых отложений предотвращают или снижают в течение периода времени от 10 до 180 дней.

18. Способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, дополнительно включающий удаление вызывающих образование твердых отложений ионов металлов из получающейся фосфорной кислоты.

19. Способ по варианту осуществления 18, в котором стадию удаления осуществляют путем флоккуляции фосфорной кислоты при помощи одного или более флоккулирующих средств.

20. Способ по любому из вариантов осуществления 18-19, дополнительно включающий выщелачивание фосфорной кислоты при помощи одного или более выщелачивающих средств.

21. Способ по любому из вариантов осуществления 18-20, дополнительно включающий обработку фосфорной кислоты одним или более осаждающими средствами.

22. Способ по любому одному из вариантов осуществления 18-21, дополнительно включающий фильтрование фосфорной кислоты.

23. Способ предотвращения или снижения образования, по меньшей мере, одного вида твердых отложений в процессе производства фосфорной кислоты мокрым способом, где данный способ включает добавление на одной или нескольких стадиях процесса производства фосфорной кислоты реагента, выбранного из одного или нескольких реагентов из:

ί) производного фосфоновой кислоты, выбранного из фенилфосфоновой кислоты; фосфоноуксусной кислоты; гидроксиэтиламино-ди(метиленфосфоновой кислоты) (НЕМРА) и их смесей;

и) сульфоновой кислоты или производного таковой; ίίί) производного карбоновой кислоты; ίν) фосфитного производного; и

ν) сополимера, включающего первый мономер, выбранный из (ί)-(ίν) и второй мономер; в количестве, достаточном для предотвращения или снижения образования указанных твердых отложений.

24. Способ предотвращения или снижения образования по меньшей мере одного вида твердых отложений в процессе производства фосфорной кислоты мокрым способом, где способ включает добавление на одной или нескольких стадиях процесса производства фосфорной кислоты реагента, выбранного из одного или нескольких реагентов из:

ί) сульфоновой кислоты или ее производного; ίί) производного карбоновой кислоты; ίίί) фосфитного производного; и ίν) сополимера, включающего первый мономер, выбранный из (ί)-(ίίί), и второй мономер; в количестве, достаточном для предотвращения или снижения образования указанных твердых отложений.

Примеры

Следующие примеры приведены для помощи специалисту в данной области техники для дальнейшего понимания вариантов осуществления настоящего изобретения. Эти примеры предназначены для иллюстративных целей, и не должны истолковываться как ограничивающие объем вариантов осуществлений настоящего изобретения, или пунктов формулы изобретения, прилагаемых к нему.

Растворы фосфорной кислоты, использованные для испытаний реагентов, получены с фабрик фосфорной кислоты, таких, как Лдгшт 1пс. Саиаба (фабрика Α); Ρπινοη. 1пс., Ссогща (Фабрика Ρ); и ТНс Мо8аю Сотрапу, Нопба (фабрика М) с 28, 42, 52 или 69% Ρ₂Ο₅. Анализы по Κ,’Ρ и ΧΡΌ показывают, что сырые фосфорные кислоты сильно различаются по своим компонентам-металлам, и это иногда ведет к

- 7 028289 трудности образования твердых отложений за приемлемый период. Соответственно, образование твердых отложений иногда вызывают при помощи солей. В некоторых случаях 0,1-10% солей ЫаС1, КС1 или М§С1₂ добавляют для вызова образования определенных твердых отложений. Эти сырые образцы содержали 28 и 69% Р₂О₅ с фабрики А, 30 и 54% Р₂О₅ с фабрики Р, и 30% Р₂О₅ с фабрики М. Эти образцы используют в том виде, как они есть, или разбавляют до подходящей концентрации путем добавления воды, или доводят до более концентрированного раствора путем добавления 86% фосфорной кислоты товарного качества. В некоторых случаях 0,1-10% солей №С1. КС1 или М§С1₂ также добавляют для вызова образования определенных твердых отложений во время испытаний.

Образование твердых отложений вызывали следующим образом:

Стадия 1. Приготовление кислоты. На этой стадии сырую фосфорную кислоту получают с фабрик фосфорной кислоты и правильным образом обрабатывают (что представляет собой разбавление, концентрирование или добавление соли в качестве инициатора образования твердых отложений) перед помещением в стаканы с рубашкой (60-80°С) на 0,5-2 ч.

Стадия 2. Установка испытательного оборудования и добавление химических реагентов. После обработки к фосфорной кислоте прибавляют надлежащие дозы функциональных органических реагентов и перемешивают с использованием перемешивающего стержня, нагревая при этом при помощи циркулятора воды при 60-90°С. В это время в каждый стакан помещают трубку из нержавеющей стали 316Ь по длине покрытия, и пластиковые трубки для впуска и выпуска воды. Альтернативным образом, можно использовать графитовую трубу или трубу из нержавеющей стали 904Ь, и температура для трубы может составлять 110-130°С.

Стадия 3. Образование твердых отложений. Если используют органический реагент для предотвращения или снижения образования твердых отложений, его можно добавить прямо перед выдерживанием (в общем, добавку используют в качестве раствора, содержащего 1-10% активного реагента). Раствор помещают в обрабатываемую фосфорную кислоту в стакане с рубашкой, и нагревают с перемешиванием при 60-80°С в течение 30 мин, перед тем, как включают сброс с трубки и поддерживают при этой температуре в течение 2-12 ч. За одно время проделывают два-девять таких испытаний (стаканов). В конце испытания трубку тщательно промывают и высушивают в печи (80°С) в течение 1-2 ч.

Стадия 4. Взвешивание и анализ твердых отложений. Замечено, что на стальной трубке образуется значительное количество твердых отложений. Увеличение массы стальной трубки представляет собой меру количества образования твердых отложений. Массу образовавшихся твердых отложений выражают в виде процентной доли от средней массы, которая образовалась на пустых пробах (т.е. не использовали реагент), которые представляли собой часть того же самого набора испытаний. Подобным образом, общее количество твердых отложений также является мерой ингибирования отложений, и это можно выразить в виде процентной доли от общей массы, которая образовалась в холостых экспериментах, которые представляли собой часть того же самого набора испытаний. Твердые отложения также анализировали при помощи 1СР и ХКН на информацию об ионах металлов и компонентах.

Этот способ испытаний является предпочтительным, потому что в других испытательных способах собираются и твердые отложения, и нерастворимые вещества, хотя нерастворимые и могут являться свободно плавающими в потоке кислоты в реальной установке и, следовательно, не вносят столь значительный вклад в рост твердых отложений. В этом испытании твердые отложения собирают на внешней поверхности трубок из нержавеющей стали. Трубки взвешивают и сравнивают с трубками без обработки реагентом для расчета изменения в твердых отложениях. Реагенты обычно готовят в деионизованной (ΌΙ) воде для конечной 3% концентрации для испытаний. Если не указано иначе, концентрация реагента в испытательном растворе составляет максимально 2000 ч/млн.

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить, чтобы все параметры, такие как (но не ограничивающиеся ими) скорость смешивания, температура трубки, температура рубашки, качество поверхности трубки, погруженный объем трубки, размер перемешивающего стержня и качество кислоты являлись близкими друг к другу, так, чтобы результат сравнения ингибирования твердых отложений с контрольным образцом являлся значимым.

Пример 1

Четыре стакана с рубашкой располагают и закрепляют на поверхности алюминиевого поддона, заполненного деионизированной (ΌΙ) водой на четырех углах нагревательных плиток. Стаканы соединяют параллельно по отношению к потоку воды от нагревательного циркулятора. Фосфорную кислоту (образец синтетической или сырой кислоты из установки при 28%) хорошо перемешивают перед равным разделением в 4 стакана (450-700 г). В стаканах осуществляют одновременное перемешивание при помощи перемешивающих стержней при одной и той же скорости. Нагревательную плитку включают для нагревания водяной бани до температуры примерно в 90°С. После перемешивания каждый стакан стабилизируют, начинают работу нагревательного циркулятора. Как только температура циркулятора показывает примерно 50-60°С, реагенты добавляют в отдельный стакан (обычно в три из них, с одним, остающимся в качестве контрольного).

Четыре заранее взвешенных И-образных трубы с последовательным присоединением к водопроводной воде затем погружают в соответствующий стакан. Как только циркулятор показывает примерно

- 8 028289

75°С, включают водопроводную воду для охлаждения ϋ-образных труб. Конечная температура водопроводной воды, выходящей из последней ϋ-образной трубы, составляет примерно 25°С. Перемешивание в каждом стакане продолжают и аккуратно отслеживают на случайные остановки. Всю водопроводную воду и соединения нагревательной воды часто отслеживают на возможные утечки и разъединения.

После двух часов обработки (или до тех пор, пока на трубах не образуются видимые твердые отложения), нагревание рубашки и охлаждающую воду от труб отключают, вместе с перемешиванием и нагреванием нагревательной плитки. Трубы отсоединяют и промывают в стакане при помощи 500 мл ΌΙводы для удаления остаточной фосфорной кислоты с труб. Трубы затем высушивают в печи в течение 1 ч при 80°С, и охлаждают до комнатной температуры, а затем их взвешивают для установления массы твердых отложений на трубах при помощи следующего уравнения: процентная доля снижения (увеличения) образования твердых отложений = 100х(масса твердых отложений с реагентом - масса твердых отложений без реагента)/(масса твердых отложений без реагента). Анализ методом индуктивно связанной плазмы (1СР) и рентгеноструктурный анализ (ΧΚΌ) представляют по необходимости.

После того как исследование твердых отложений завершено, стаканы с присоединенными защелками убирают, и использованные растворы кислот выливают в емкость для отходов. Стаканы отмывают и возвращают в исходные положения для следующего захода. Трубы из нержавеющей стали отмывают, сушат в печи и взвешивают перед повторным использованием для следующего захода.

Результаты для различных функциональных органических реагентов для предотвращения или снижения образования твердых отложений приведены в табл. Л-Ό ниже.

Таблица А. Результаты испытаний с использованием реагентов - производных фосфоновой кислоты с отдельным соединением

Примеры	Реагенты	Доза, мг/л	Изменение твердых отложений на трубе, % по отношению к холостой
1	Фенилфосфоновая кислота	100	-15
2	Фосфоноуксусная кислота	100	-53

Таблица В. Результаты испытаний с использованием реагентов - производных сульфоновой кислоты с отдельным соединением

Примеры	Реагент	Доза, мг/л	Изменение твердых отложений на трубе, % по отношению к холостой
3	Сульфоянтарная кислота	100	-92
4	Натриевая соль 3- сульфопропилакрилата	100	-78
5	Натриевая соль 1- додекансульфоновой кислоты	100	-72
6	Раствор 4- гидроксибензолсульфоновой кислоты	100	-66
7	З-Амино-4- гидроксибензолсульфоновая кислота	100	-27

Таблица С. Результаты испытаний с использованием реагентов - производных карбоновой кислоты с отдельным соединением

Примеры	Реагент	Доза, мг/л	Изменение твердых отложений на трубе, % по отношению к холостой
8	3,4- Дигидроксифенилуксусная кислота	100	-58
9	3,4-Дигидроксибензойная кислота	100	-42
10	Галловая кислота	100	-10
11	Кофейная кислота	100	-17

Таблица Ό. Результаты испытаний с использованием смеси или сополимеров в качестве реагентов

- 9 028289

Примеры	Реагент	Доза, мг/л	Процентная доля изменения твердых отложений на трубе, % по отношению к холостой
12	Фосфинополикарбоновая кислота	100	-9
13	Сополимер акриловой кислоты/акрилата/сульфоната	100	-17
14	Р-80	100	-58
15	Поли(4-стиролсульфоновая кислота)	100	-2,5
16	Винная кислота + СУАЛАМЕК® Р80	1:1	-33
17	1-Гидроксиэтан-(1,1- дифосфоновая кислота) (ΗΕϋΡ) + поли-МА-АА	1:1	-60
18	(ΗΕϋΡ) + полиакриловая кислота	1:1	-75
19	3,4-Дигидроксигидрокоричная кислота + ΟΥΑΝΑΜΕΚ® Р80	1:1	-35
20	ΑθΓοϋΓΐ® 104 (доступен от Субес 1пбизбг1ез 1пс., МоосНапб Рагк, N6) + ЗиРЕКЕЬОС® С573 (доступен от Субес 1пбизбг1ез 1пс., (л/оос11апб Рагк, N6)	1:1	-55
21	Винная кислота + ЗиРЕКЕЬОС® С587 (доступен от Субес 1пбизбг1ез 1пс., МоосНапб Рагк, Ш)	1:1	-33
22	3,4-Дигидроксигидрокоричная кислота + ЗиРЕКЕЬОС® С587	1:1	-72
23	Натриевая соль 4,5- дигидроксинафталин-2,7- дисульфоновой кислоты + ΟΥΑΝΑΜΕΚ® Р70 (доступен от Субес 1пбизбг1ез 1пс., МоосНапД Рагк, ΝΟΓ)	1:1	-52
24	Аего® 865 (доступен от Субес 1пДизбг1ез 1пс., МоосНапД Рагк, ΝΟΓ) + таннинфосфит	1:1	-66
25	ΑθΓοϋΓί® 104 + ЗиРЕКЕЬОС® С587	1:1	-29
26	Р-80 + С-573	1:1	-42

Пример 2

Условия испытания являются подобными таковым для примера 1, но концентрацию фосфорной кислоты увеличивают до 52%. Испытание осуществляют с температурой трубы 55°С и температурой кислоты 80°С, или с температурой трубы 35°С и температурой кислоты 70°С с целью увеличения разницы температур для улучшения образования твердых отложений. Во всех испытаниях используют перемешивание с 240-300 об/мин, 1 кг кислоты и 100 ч/млн (3 г 3% раствора) реагентов. Продолжительность испытаний составляет от 2 до 6 ч.

Результаты приведены в табл. Е ниже.

Таблица Е. Результаты испытаний для различных реагентов при 52% Р₂О₅

- 10 028289

Пример	Реагент	Доза, мг/л	Процентная доля ингибирования твердых отложений
27	Таннинфосфит	100	-78%
28	Сульфоянтарная кислота	100	-94%
29	Натриевая соль 1- додекансульфоновой кислоты с дофамином	100	-67%
30	3,4-Дигидроксигидрокоричная кислота	100	-88%
31	Гидроксиполиэтилениминосукцинат	100	-67%

Обычный экспериментальный процесс для гидроксиполиэтилениминосукцината представлял собой следующее: 2 г цис-эпоксисукцината натрия синтезировали с использованием известной процедуры и смешали с 8,3 г 50% полиэтиленимина (ΕΡΙ), и нагревали (либо в чистом виде, либо в ΟΗ₃ΟΝ) и перемешивали в течение 4 ч при 80°С. После охлаждения вязкую жидкость обработали гексанами, после чего она затвердела. Ее отфильтровали и высушили, и взвесили. Твердое вещество растворили в воде для подбора концентрации. Результаты испытаний реагента просуммированы в табл. Е, и приведены в качестве процентной доли образовавшихся твердых отложений по сравнению с холостым экспериментом, когда не использовали реагент.

Таблица Е. Результаты с использованием гидроксиполиэтилениминосукцината

Примеры	Реагент	Доза, мг/л	Процентная доля ингибирования твердых отложений, % по отношению к холостой
32	Гидроксиполиэтилениминосукцинат	100	-97,5

По всей этой заявке были сделаны ссылки на различную патентную и/или научную литературу. Раскрытия этих публикаций во всей своей полноте являются, таким образом, включенными путем ссылки, как если бы они были написаны в данном документе, если только такие раскрытия не являются несовместимыми с изобретением, и для всех юрисдикции, в которых такое включение путем ссылки является допустимым. Принимая во внимание вышеприведенное описание и примеры, средний специалист в данной области техники будет способен практически использовать раскрытие, как оно заявлено, без чрезмерного экспериментирования.

Хотя в предыдущем описании было показано, описано и указано на фундаментальные новые признаки настоящих идей, будет ясно, что специалистами в данной области техники могут быть сделаны различные удаления, замещения и изменения в форме способов, как показано, без выхода за пределы настоящих идей. Следовательно, объем настоящих идей не следует ограничивать предшествующим обсуждением, но следует определять следующими пунктами формулы изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ предотвращения или снижения образования по меньшей мере одного вида твердых отложений в процессе производства фосфорной кислоты мокрым способом, где данный способ включает добавление на одной или нескольких стадиях процесса реагента, выбранного из гидроксиполиэтилениминосукцината и одного или нескольких веществ, выбираемых из группы, состоящей из:

ΐ) сульфоновой кислоты или соединения, имеющего функциональную группу сульфоновой кислоты, выбранного из группы, состоящей из сульфоянтарной кислоты; гидрата 5-сульфосалициловой кислоты; 4-сульфофталевой кислоты; N-(1,1 -диметил-2-гидроксиэтил)-3-амино-2-гидроксипропансульфоновой кислоты (АМР8О); 3-амино-4-гидроксибензолсульфоновой кислоты; натриевой соли 1-додекансульфоновой кислоты; калиевой соли 3-сульфопропилакрилата; 4-гидроксибензолсульфоновой кислоты; динатриевой соли 4,5-дигидроксинафталин-2,7-дисульфоновой кислоты и калиевой соли гидрохинонсульфоновой кислоты;

й) соединения производного карбоновой кислоты, где карбоновая кислота выбрана из группы, состоящей из 3,4-дигидроксифенилуксусной кислоты; 3,4-дигидроксигидрокоричной кислоты; 3,4- 11 028289 дигидроксибензойной кислоты; галловой кислоты; кофейной кислоты и винной кислоты; ίίί) соединения, имеющего фосфитную функциональную группу;

ίν) смеси или сополимера, включающего первый компонент, выбранный из реагентов (ί)-(ίίί), и один или несколько вторых компонентов, выбранных из группы, состоящей из сополимера акриламида/акрилата; сополимера аллилсульфоновой кислоты/малеинового ангидрида; поли(диметиламинэпихлоргидрин-этилендиамина), поли(диаллилдиметиламмония хлорида); поли(4-стиролсульфоновой кислоты); сополимера акриловой кислоты/акрилата/сульфоната; полиакриловой кислоты (РАА); полиакрилата натрия (РАА8); метоксифенилмалеамовой кислоты (МРМА); полимера малеинового ангидрида и акриловой кислоты (МА-АА); квадриполимера на основе полимера АА-МА-акриламидометилпропансульфоната (АМР8) и гипофосфористой кислоты; мультиполимера АА-АМР8; сополимера АА-акрилата Т-225 и акрилового полимера акриловой кислоты - 2-метилпропансульфоновой кислоты; и их смесей, причем указанный реагент добавляют в количестве, достаточном для предотвращения или снижения образования указанных твердых отложений.
2. Способ по п.1, в котором разновидности твердых отложений выбирают из группы, состоящей из δΐ2Ρ6; ΝΚιΕ.; Κ+ιΕ.; Са81р6-2Н2О; Са?2; Му1^;< Са8О4-2Н2О; \1ΰ8ιΙ^;..·6Ι ΙΌ; МдадАцЛ-ХДО, где X представляет собой целое число в диапазоне от 2 до 10; МдН2Р6О7; Са8О4; А1(РО3)3; ЫаК2Л1Р6; Са3(А1Рб)2-4Н2О; \1у\аЛ11^;.-21 ΙΌ и Са48О4А181р13-10Н2О.
3. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором стадию добавления осуществляют во время одной или нескольких стадий, выбранных из группы, состоящей из стадии размалывания; стадии варки; стадии фильтрования; стадии очистки и стадии испарения в процессе производства фосфорной кислоты.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором стадию добавления осуществляют в виде одного этапа, множества этапов, последовательно, в обратном порядке, одновременно или в комбинациях таковых.
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором реагент (ί)-(ίν) выбирают из группы, состоящей из таннинфосфита; сульфоновой кислоты; сульфоянтарной кислоты; гидрата 5-сульфосалициловой кислоты; Х-(1,1-диметил-2-гидроксиэтил)-3-амино-2-гидроксипропансульфоновой кислоты (ЛМР8О); калиевой соли 3-сульфопропилакрилата; раствора 4-гидроксибензолсульфоновой кислоты; динатриевой соли 4,5дигидроксинафталин-2,7-дисульфоновой кислоты; 3,4-дигидроксифенилуксусной кислоты; 3,4-дигидроксигидрокоричной кислоты; 3,4-дигидроксибензойной кислоты; винной кислоты; смеси 3,4-дигидроксигидрокоричной кислоты и поли(диаллилдиметиламмония хлорида) в соотношении 1:1 и их смесей.
6. Способ по п.5, в котором реагент представляет собой сульфоянтарную кислоту.
7. Способ по п.5, в котором реагент представляет собой калиевую соль 3-сульфопропилакрилата.
8. Способ по п.5, в котором реагент представляет собой смесь 3,4-дигидроксигидрокоричной кислоты и поли(диаллилдиметиламмония хлорида) в соотношении 1:1.
9. Способ по п.5, в котором реагент представляет собой таннинфосфит.
10. Способ по п.5, в котором реагент представляет собой 3,4-дигидроксигидрокоричную кислоту.
11. Способ по любому из пп.1-10, в котором концентрация реагента составляет от 10 до 1000 г на тонну фосфорной кислоты.
12. Способ по п.11, в котором концентрация реагента составляет от 50 до 300 г на тонну фосфорной кислоты.
13. Способ по п.12, в котором концентрация реагента составляет 100 г на тонну фосфорной кислоты.