MX2008000324A

MX2008000324A - Proceso para la produccion continua de hidroxilamonio.

Info

Publication number: MX2008000324A
Application number: MX2008000324A
Authority: MX
Inventors: Hendrik Oevering; Olaf Poorter
Original assignee: Dsm Ip Assets Bv
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2008-03-11
Also published as: MY143223A; PL1901994T3; TWI402211B; EA014243B1; ATE456541T1; US20090221854A1; EP1901994B1; KR101311626B1; EA200800275A1; JP5256031B2; WO2007006458A1; JP2009500280A; TW200710023A; UA91708C2; CN101218171B; EP1901994A1; KR20080023725A; DE602006012048D1; CN101218171A; BRPI0613171A2

Abstract

Se describe un proceso y un equipo para la produccion continua de hidroxilamonio mediante la reduccion de iones de nitrato u oxidos de nitrogeno con hidrogeno en presencia de un catalizador mediante lo cual se produce, hidroxilamonio en 2 o mas unidades para la produccion de hidroxilamonio colocadas en paralelo, el proceso opcionalmente forma parte de un proceso para la produccion de ciclohexanonaoxima en el cual se hace circular un liquido para proceso organico desde una zona de sintesis de hidroxilamonio (A), hacia una zona de sintesis de ciclohexanonaoxima (B), y de regreso hacia la zona de sintesis de hidroxilamonio por ejemplo, a traves de una zona de extraccion (C), y una zona para la produccion de acido nitrico (D), en la cual la zona para sintesis de hidroxilamonio se forma el hidroxilamonio mediante la reduccion de iones de nitrato u oxidos de nitrogeno con hidrogeno en presencia de un catalizador, y en la zona para sintesis de ciclohexanonaoxima se hace reaccionar hidroxilamonio con ciclohexanona para formar ciclohexanonaoxima.

Description

PROCESO PARA LA PRODUCCIÓN CONTINUA DE HIDROXILA ONIO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un proceso para la producción continua de hidroxilamonio en una zona para síntesis de hidroxilamonio mediante la reducción de iones de nitrato u óxidos de nitrógeno con hidrógeno en presencia de un catalizador. La invención también se relaciona con un proceso para la producción continua de ciclohexanonaoxíma, en el cual se hace circular continuamente un líquido para proceso inorgánico amortiguado con ácido desde una zona para síntesis de hidroxilamonio hacia una zona para síntesis de ciclohexanonaoxima y de regreso hacia la zona para síntesis de hidroxilamonio, en la zona para síntesis de hidroxilamonio, se forma el hidroxilamonio mediante la reducción de los iones de nitrato u óxidos de nitrógeno con hidrógenos en presencia de un catalizador, y en la zona para síntesis de ciclohexanonaoxi a, se hace reaccionar el hidroxilamonio con ciclohexanona para formar ciclohexanonaoxima . Además, la invención se relaciona con un equipo para la producción continua de ciclohexanonaoxima en una zona para síntesis de ciclohexanonaoxi a que se conecta a una zona para síntesis de hidroxilamonio de tal forma que se pueda hacer circular continuamente un líquido para proceso inorgánico amortiguado con ácido desde la zona para síntesis de hidroxilamonio hacia, la zona para síntesis de ciclohexanonaoxima y de regreso hacia la zona para síntesis de hidroxilamonio.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El líquido para proceso inorgánico se amortigua con ácido por medio, o por ejemplo con ácido fosfórico y/o sulfato de hidrógenos y las sales amortiguadoras derivadas de estos ácidos. En la zona para síntesis de hidroxilamonio, los iones de nitrato u óxidos de nitrógeno se convierten con hidrógenos a hidroxilamina. La hidroxilamina reacciona con el ácido amortiguador libre para formar el hidroxilamonio correspondiente, que luego se aisla o se transporta como una sal, por ejemplo, hacia una zona para síntesis de ciclohexanonaoxima. En una zona para síntesis de ciclohexanonaoxi a, la sal de hidroxilamonio reacciona con una cetona para formar la oxima correspondiente, con liberación de ácido. Después de la separación de la oxima del líquido para proceso inorgánico, el líquido para proceso inorgánico, se puede hacer regresar hacia las zona para síntesis de hidroxilamonio, en donde se suministran iones de nitrato u óxidos de nitrógeno recién preparados al líquido para proceso inorgánico. Si la síntesis de hidroxilamonio inicia a partir de una solución de ácido fosfórico y nitrato, las reacciones químicas netas que se presentan durante el proceso se pueden representar mediante las siguientes ecuaciones: 1) Preparación del hidroxilamonio: 2 H3PO4 + N03" + 3 H2 ? NH3OH+ + 2 H2P04" + 2 H20 2) Preparación de la oxima: NH3OH+ + 2 H2PO4- + 2 H20 + <®> - 0 ? H) = N - OH + H3PO4 + H2P04~ + 3 H20 3) Suministro de HNO3 para constituir el agotamiento de la fuente de los iones de nitrato después del retiro de la oxima formada: . H2PO4" + HNO3 - H3P04 + N03" La preparación de hidroxilamonio, de acuerdo con la Ecuación 1, se cataliza heterogéneamente. El catalizador aplicado en esta preparación consiste principalmente de un metal proveniente del grupo de metal de platino, por ejemplo, Pd o Pd+Pt, como el componente activo sobre un material portador tal como carbono. Se sabe que con un catalizador de Pd+Pt-sobre-carbono, se alcanza una alta actividad y una selectividad razonable que se relaciona con la reacción de los iones de nitrato u óxidos de nitrógeno con la sal de hidroxilamonio. Con un catalizador de Pd-sobre-carbono, se alcanza una mayor selectividad con relación a la síntesis de la sal de hidroxilamonio. Aunque bajo estas condiciones comparables, la actividad alcanzada con este catalizador es menor, de tal forma que principalmente se prefiere un catalizador de Pd+Pt-sobre-carbono. Sin embargo, cuando se utilizan, estos catalizadores se desactivan y pierden selectividad, lo cual requiere la adición y/o sustitución del catalizador después de que se utiliza durante un cierto periodo de tiempo. Un método para prolongar la vida útil de este catalizador se expone en la CN-1391981. En el método de la CN-1391981, se retira el 3-15% de catalizador desactivado y se agrega 3-15% de catalizador activado cuando una caída en la selectividad y actividad de la cantidad total del catalizador ha alcanzado 1.7-1.8 veces la de la cantidad total del catalizador original, manteniendo la cantidad total del catalizador sin aumento. Aunque este método es útil para la realización de un proceso con una actividad y selectividad aceptable durante un período prolongado de tiempo, en algún momento todavía será necesario reemplazar todo el catalizador y por consiguiente interrumpir todo el proceso. La desventaja de interrumpir todo el proceso es una caída sería en la producción debido a la interrupción y reinicio del proceso.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN El objetivo de la presente invención es proporcionar un método mejorado para el reemplazo del catalizador desactivado en un proceso para la producción continua de hidroxilamonio, formado mediante la reducción de iones de nitrato u óxidos de nitrógeno con hidrógeno en presencia de un catalizador. Este objetivo se alcanza al proporcionar un proceso mediante el cual se produzca hidroxilamonio en la zona para síntesis de hidroxilamonio en 2 o más unidades para producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo. La ventaja del proceso de acuerdo con la presente invención es que el proceso para la producción de hidroxilamonio, se puede continuar mientras que una porción del catalizador desactivado se reemplaza por catalizador bastante activo y selectivo recién preparado. Este reemplazo se realiza en una de las unidades para la producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo mientras que el proceso para la producción de hidroxilamonio puede ser continuo en 1 o más de las unidades para la producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo. Este proceso es ventajoso con respecto al proceso expuesto, por ejemplo, en la CN-1391981, mediante el cual se retira el 3-15% de catalizador desactivado se agrega 3-15% de catalizador activado, cuando se ha alcanzado una caída en la selectividad y actividad de la cantidad total del catalizador de 1.7-1.8 veces la de la cantidad total del catalizador original, manteniendo la cantidad total del catalizador sin aumento, por diversas razones como se proporcionará más adelante. En el proceso de acuerdo con la presente invención, únicamente el catalizador desactivado del mismo envejecimiento se retira mientras que en un proceso en donde se retira el 3-15% del catalizador desactivado y se agrega 3-15% del catalizador activado, únicamente en el primer cambio de catalizador desactivado del mismo enve ecimiento se retira, en todos los siguientes cambios, se retirará el catalizador que tiene un diferente envejecimiento. Por consiguiente, en el proceso de acuerdo con la presente invención, la cantidad de hidroxilamonio producido por gramo de catalizador es aproximadamente el 10% mayor que un proceso en donde se retira el catalizador y se agrega en un reactor. Otra ventaja del proceso de acuerdo con la presente invención es que la velocidad de producción de hidroxilamonio se aumenta en aproximadamente el 10%. Todavía otra ventaja del proceso de acuerdo con la presente invención con respecto a un proceso en donde una porción de la cantidad total del catalizador se reemplaza con catalizador recién preparado es la estabilidad del proceso para la producción de hidroxilamonio. En el proceso de acuerdo con la presente invención, el catalizador se reemplaza en una unidad de producción mediante la cual el proceso para la producción de hidroxilamonio en la otra unidad de producción se continua, mientras que en un proceso en una unidad para producción donde una porción de la cantidad total del catalizador se reemplaza con catalizador recién preparado, una vez que el proceso que se tiene que interrumpir por completo lo cual posteriormente requerirá algo de tiempo para reestablecer un proceso de producción estable. Además, el proceso de acuerdo con la presente invención, es favorable para una forma bastante flexible de producir continuamente hidroxilamonio. También se puede utilizar una pausa de una de las unidades para la producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo para limpiar la unidad o realizar otras operaciones requeridas sin interrumpir la producción de hidroxilamonio en la zona para síntesis de hidroxilamonio. También es posible interrumpir la producción de hídroxilamonio en una de las unidades para la producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo en caso de que las materias primas sean escasas o en caso de que haya declinado el consumo de hidroxilamonio en un proceso consecutivo. Además, para disminuir la capacidad de producción al eliminar una unidad de d producción, también es simple al aumentar la capacidad de producción al agregar una unidad adicional de producción, la cual por ejemplo, podría ser favorable para despejar un proceso consecutivo. Un ejemplo de este proceso consecutivo es la producción de ciclohexanonaoxima. En un proceso para la producción continua de ciclohexanonaoxima, el proceso para producir continuamente hidroxilamonio de acuerdo con la presente invención, tiene una ventaja adicional o incluso se elimina la necesidad de aplicar una provisión amortiguadora de hidroxilamonio entre las zonas para síntesis de hidroxilamonio y la zona para síntesis de ciclohexanonaoxima, ya que una de las unidades para producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo se puede interrumpir, sin interrumpir la producción continua de hidroxilamonio. Por lo tanto, la presente invención también se relaciona con un proceso para la producción continua de ciclohexanonaoxi a en el cual se hace circular continuamente un líquido para proceso inorgánico desde una zona para síntesis de hidroxilamonio hacia una zona para síntesis de ciclohexanonaoxima y de regreso a la zona para síntesis de hidroxilamonio, en la zona para síntesis de hidroxilamonio se forma hidroxilamonio mediante la reducción de iones de nitrato u óxidos de nitrógeno con hidrógenos en presencia de un catalizador, y en la zona para síntesis de hidroxilamonio se hace reaccionar hidroxilamonio con ciclohexanona para formar ciclohexanonaoxima. Además, la presente invención se relaciona con un proceso para disminuir o aumentar la capacidad de producción de un proceso para la producción continua de ciclohexanonaoxima en el cual se hace circular un líquido para proceso inorgánico desde una zona para la síntesis de hidroxilamonio hacia una zona para la síntesis de ciclohexanonaoxima y de regreso a la zona para la síntesis de hidroxilamonio, en la zona para la síntesis de hidroxilamonio se forma hidroxilamonio mediante la reducción de iones de nitrato u óxidos de nitrógeno con hidrógenos en presencia de un catalizador, y en la zona para síntesis de hidroxilamonio se hace reaccionar hidroxilamonio con ciclohexanona para formar ciclohexanonaoxima. La presente invención, se relaciona además con un equipo para la producción continua de ciclohexanonaoxima en una zona para la síntesis de ciclohexanonaoxima que se conecta a una zona para la síntesis de hidroxilamonio que comprende 2 o más unidades para la producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo, de tal forma que se pueda hacer circular continuamente líquido para proceso inorgánico desde la zona para la síntesis de hidroxilamonio hacia la zona para la síntesis de ciclohexanonaoxi a y de regreso a la zona para la síntesis de hidroxilamonio. Este equipo se ilustra esquemáticamente en la Figura 1. El equipo, según se ilustra en la Figura 1, comprende 3 unidades de producción colocadas en paralelo, sin embargo, el equipo también puede comprender 2, 4, 5, 6 o incluso más unidades de producción colocadas en paralelo. En cada unidad para la producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo, se produce hidroxilamonio mediante la reducción de iones de nitrato u óxidos de nitrógeno con hidrógeno en un líquido para proceso inorgánico en presencia de un catalizador. Un proceso adecuado es el que se expone por ejemplo, en la EP-A-1404613 y las referencias citadas en la misma. En general, el catalizador empleado en la unidad para producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo, comprende un metal precioso sobre un soporte, de preferencia platino, paladio, o una combinación de platino y paladio sobre un soporte. De preferencia, el soporte comprende, soporte de carbono o alúmina, de mayor preferencia carbono. El catalizador empleado en la unidad para la producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo de preferencia comprende entre 1 hasta 25% en peso, de mayor preferencia entre 5 hasta 15% en peso del metal precioso, con relación al peso total del soporte más el catalizador. En general, el catalizador comprende además un activador. El activador, de preferencia se selecciona del grupo que consiste de Cu, AG, Au, Cd, Ga, In, Ti, Ge, Sn, Pb, As, Sb y Bi, de mayor preferencia GE. En general, el activador está presente en una cantidad entre 0.01 y 100 mg/g del catalizador, de preferencia entre 0.05 y 50 mg/g del catalizador, de mayor preferencia entre 0.1 y 10 mg/g del catalizador, con la máxima preferencia entre 1 y 7 mg/g del catalizador. En general, el catalizador está presente en una unidad para producción de hidroxilamonio en una cantidad de 0.05-25% en peso, de preferencia en una cantidad de 0.5-15% en peso, de mayor preferencia en una cantidad de 0.2-5% en peso, con relación al peso total del líquido para proceso inorgánico en la unidad para producción de hidroxilamonio. En general, en el proceso de acuerdo con la presente invención, una cantidad del catalizador se reemplaza mientras que la cantidad total del catalizador se mantiene más o menos constante. Sin embargo, el proceso de acuerdo con la presente invención, no se limita a mantener la cantidad total del catalizador sin aumentar o disminuir. También es posible agregar un catalizador para aumentar la cantidad total del catalizador o agregar menos catalizador después del retiro de una cierta cantidad del catalizador. Un aumento o disminución en la cantidad total del catalizador se puede utilizar para' aumentar o disminuir adicionalmente la velocidad de producción del hidroxilamonio . En general, el líquido para proceso inorgánico es un ácido, un líquido para proceso inorgánico amortiguado que comprende un medio acuoso para reacción y una fase gaseosa. Típicamente, el medio acuoso para reacción es ácido, el pH de preferencia está entre 0.5 y 6, de mayor preferencia entre 1 y 4. De preferencia, el medio acuoso para reacción se amortigua. De preferencia, el medio acuoso para reacción contiene ácido sulfúrico o ácido fosfórico, de mayor preferencia ácido fosfórico. De preferencia, la concentración de fosfato en el medio acuoso para reacción es mayor a 2.0 mol/l y menor a 8.0 mol/l, de mayor preferencia superior a 2.5 mol/l e inferior a 5 mol/l, con la máxima preferencia superior a 3.5 mol/l e inferior a 4.5 Mol/l. El nitrato (N?3~) u óxido de nitrógeno se puede reducir a cualquier temperatura adecuada, por ejemplo a una temperatura que varía de 20 hasta 100°C, de preferencia SOSO°C, de mayor preferencia 40-65°C. De preferencia, una corriente de producto acuoso que contiene el hidroxilamonio formado se extrae del medio de la corriente de producto acuoso, la concentración de hidroxilamonio en la corriente del producto acuoso de preferencia varía entre 0.15 y 3.0 mol/l, de mayor preferencia entre 0.5 y 2.5 mol/l, con la máxima preferencia entre 0.8 y 2.0 mol/l.

El líquido para proceso inorgánico que deja la unidad para la producción de hidroxilamonio, se filtra con lo cual el catalizador que se extrae por separado se regresa a la unidad para la producción de hidroxilamonio. La filtración se puede realizar mediante cualquier método de filtración conocido, por ejemplo, mediante el empleo de una técnica de filtración con flujo cruzado como se describe en la EP577213 o filtración en torta como se describe en la EP1257500. Típicamente, la fase gaseosa en general contiene hidrógeno, y los compuestos que no son hidrógeno, la composición dependerá de las velocidades relativas de flujo de los compuestos de hidrógeno y los que no tienen hidrógeno y de la mezcla de reacción y de la velocidad a la cual se lleva a cabo la reducción. El volumen relativo de la fase gaseosa puede variar entre amplias gamas. De preferencia, el porcentaje en volumen de la fase gaseosa está entre 15 hasta 50% en vol. (con relación al volumen del medio acuoso para reacción más el volumen de la fase gaseosa más el volumen del catalizador) . La fracción molar del hidrógeno en la mezcla de gaseosa (con respecto a la cantidad molar total de todos los compuestos gaseosos en la mezcla gaseosa, es decir, la cantidad molar de H2 en la mezcla gaseosa dividida entre la cantidad molar sumada de todos los compuestos gaseosos en la mezcla gaseosa) no se limita a un valor específico. Una mezcla gaseosa se puede extraer en la cual la fracción molar de hidrógeno por ejemplo, es mayor a 0.35, de preferencia mayor a 0.4, de mayor preferencia mayor a 0.5, con la máxima preferencia mayor a 0.6. El aumento de la fracción molar de hidrógeno en la mezcla gaseosa tiene la ventaja de que la presión parcial de hidrógeno en la mezcla de reacción se lleva a un nivel mayor (para una presión total constante) . No existe límite superior específico para la fracción molar de hidrógeno en la mezcla gaseosa. Por razones prácticas, la fracción molar de hidrógeno en la mezcla gaseosa, usualmente es menor que 0.95, en particular menor que 0.9. En general, la zona para la síntesis de hidroxilamonio, se puede operar a presiones atmosféricas, sub-atmosfericas o elevadas, de preferencia entre 0.1 y 5 MPa, de mayor preferencia entre 0.3 y 3 MPa, y en particular entre 0.5 y 2 MPa (presión parcial de hidrógeno) . Una presión parcial aumentada de hidrógeno en la mezcla de reacción tiene la ventaja de que se aumenta la actividad y/o selectividad. En el sentido en el que se utiliza en la presente, la presión parcial de hidrógeno en la mezcla de reacción, se refiere a la fracción molar de hidrógeno en la mezcla de gaseosa multiplicada por la presión total en la mezcla de reacción. De preferencia, la presión total en la mezcla de reacción es superior a 1.5 MPa, de preferencia es superior a 2.0 MPa, de mayor preferencia es superior a 2.5 MPa. La presión total en la mezcla de reacción de preferencia es menor a 4.0 MPa, de mayor preferencia menor a 3.5 MPa. La mezcla de gases extraída de la unidad para producción de hidroxilamonio, comprende hidrógeno gaseoso (H2) y compuestos gaseosos que no son de hidrógeno. En el sentido en el que se utiliza en la presente, hidrógeno se refiere a H2, y compuestos gaseosos que no son de hidrógeno se refieren a compuestos gaseosos distintos a H2. Los compuestos gaseosos que no son de hidrógenos por ejemplo, pueden incluir CH4, H20, NO, N02, N2, y/o N20. Los compuestos gaseosos que no son de hidrógeno, por ejemplo pueden incluir los sub-productos de la reducción (por ejemplo, H20, NO, N02, N2, y/o N20) y/o compuestos que se pueden alimentar a la zona de reacción junto con el hidrógeno gaseoso (por ejemplo, CH4, y/o N2) . La fracción molar de los compuestos que no son hidrógeno en la mezcla gaseosa puede variar entre amplias variaciones. La fracción molar de N2 en la mezcla gaseosa por ejemplo puede ser entre 0.02 y 0.65, de preferencia entre 0.05 y 0.5. Si está presente CH4 en la mezcla gaseosa, la fracción molar de CH4 en la mezcla gaseosa por ejemplo puede ser entre 0 y 0.65, de preferencia entre 0 y 0.5. La fracción molar de N20 en la mezcla gaseosa por ejemplo puede ser entre 0.001 y 0.08, de preferencia por debajo de 0.05, de mayor preferencia por debajo de 0.03. Las fracciones molares se proporcionan con respecto a la cantidad molar sumada de todos los compuestos gaseosos en la mezcla gaseosa. La unidad de producción puede ser cualquier reactor adecuado, por ejemplo, un reactor con un agitador mecánico o una columna, de mayor preferencia, una columna de burbuja. Un ejemplo de una columna de burbuja adecuada se describe en la NL-A-6908934. En una modalidad preferida, el líquido para proceso inorgánico, que comprende hidroxilamonio se alimenta a una zona para síntesis de ciclohexanonaoxima. En esta zona para síntesis de ciclohexanonaoxi a se hace reaccionar hidroxilamonio con ciclohexanona en presencia de un solvente orgánico para formar ciclohexanonaoxima. Típicamente, el líquido para proceso y la ciclohexanona se alimentan a la zona para síntesis de ciclohexanonaoxima, y se extraen un líquido para proceso inorgánico y la ciclohexanonaoxima de la zona para síntesis de ciclohexanonaoxima, con lo cual el líquido para proceso inorgánico se hace circular hacia la zona para síntesis de hidroxilamonio . Un proceso adecuado para la producción continua de ciclohexanonaoxima, es por ejemplo, el descrito en la EP 1303480, en la US 3997607 o en la GB 1138750. La zona para síntesis de ciclohexanonaoxima, se puede operar a una temperatura que varía de 40 hasta 150°C y a presiones atmosféricas, sub-atmosfericas, o elevadas, de preferencia entre 0.05 y 0.5 MPa, de mayor preferencia entre 0.1 y 0.2 MPa, con la máxima preferencia entre 0.1 y 0.15 MPa'. De preferencia, el medio acuoso para reacción que entra a la zona para síntesis de ciclohexanonaoxima tiene un pH entre 1 y 6, de mayor preferencia entre 1.5 y 4. De preferencia, el líquido para proceso inorgánico que deja la zona para síntesis de ciclohexanonaoxima, se somete a uno o más pasos de separación antes de volver a entrar a la zona para síntesis de hidroxilamonio, con el fin de reducir la cantidad de contaminantes orgánicos, en particular ciclohexanona y ciclohexanonaoxima. De preferencia, el líquido para proceso inorgánico que deja la zona para síntesis de ciclohexanonaoxima o que deja la zona de extracción, se somete a destilación hasta alcanzar una reducción adicional de los contaminantes orgánicos. Por ejemplo, se puede utilizar el proceso de destilación descrito en la US-3940442. Se prefiere que el contenido combinado de ciclohexanona y ciclohexanonaoxima en el líquido para proceso inorgánico que entra a la zona para síntesis de hidroxilamonio no se mayor a 0.02% en peso (200 ppm), de mayor preferencia no sea mayor a 0.005% en peso, en particular no mayor a 0.002% en peso, más en particular no mayor a 0.001% en peso y con la máxima preferencia no mayor a 0.0002% en peso (con relación al peso del líquido para proceso inorgánico) .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es un diagrama esquemático de una modalidad del proceso de la producción continua . de ciclohexanonaoxima de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Haciendo referencia a la Figura 1, A representa la zona para la síntesis de hidroxilamonio, mientras que B representa una zona para síntesis de ciclohexanonaoxima. La zona A, para la síntesis de hidroxilamonio, comprende tres unidades para la producción de hidroxilamonio colocadas paralelos, Aa, Ab y Ac. En la zona A, el hidrógeno se alimenta vía la tubería la, l y lC? hacia las unidades de producción Aa, Ab y Ac, respectivamente; el hidrógeno sin reaccionar se descarga, con cualesquiera otros gases, desde las unidades de producción Aa, Ab y Ac vía la tubería 2a, 2b y 2C, respectivamente. El líquido para proceso inorgánico, que comprende fosfato y iones de nitrato u óxidos de nitrógeno, se alimenta a las unidades de producción Aa, Ab y Ac en la zona A, a través de la tubería 12a, 12b y 12c, respectivamente. En las unidades de producción Aa, A y Ac en la zona A, se produce hidroxilamonio en el líquido para proceso inorgánico. Posteriormente, el líquido para proceso inorgánico que comprende hidroxilamonio, se hace pasar a través de la tubería 3a, 3b y 3C, respectivamente, en la tubería _ 4 y además en la zona de reacción B. En la zona de reacción B, el hidroxilamonio, se hace reaccionar con ciclohexanona con el fin de producir ciclohexanonaoxima. La ciclohexanona, se alimenta en un solvente orgánico a la zona de reacción B vía la tubería 5. La mayor parte de ciclohexanonaoxima producida y disuelta en el solvente orgánico se retira del sistema vía la tubería 6. El líquido para proceso inorgánico se hace pasar a la zona de extracción C vía la tubería 7, con el fin de retirar la última porción de ciclohexanonaoxima y el solvente orgánico. El líquido para proceso inorgánico purificado en la zona de extracción C se alimentó en la zona D vía la tubería 8. Opcionalmente, el líquido para proceso inorgánico se alimenta vía una columna para destilación en la zona D. Esta columna para destilación no se ilustra en la Figura 1. En la zona D, se produce ácido nítrico. De preferencia, se produce ácido nítrico, en la zona D o después de esto, al hacer reaccionar aire, alimentado a través de la tubería 9, con amoniaco, alimentado a través de la tubería 10, y agua proveniente del líquido acuoso para proceso inorgánico. También es posible suministrar directamente ácido nítrico al líquido acuoso para proceso inorgánico en lugar de producir ácido nítrico. Por consiguiente, el nivel de nitrato, se aumenta en el medio inorgánico en la zona D. El líquido para proceso inorgánico luego completa el ciclo al regresar a la zona A, para la síntesis de hidroxilamonio vía la tubería 11, donde se separa en las tuberías 12a, 12b y 12c. Los siguientes ejemplos específicos se deben interpretar simplemente como ilustrativos, y no limitantes, del resto de la exposición.

Ejemplos Experimento comparativo A A través de un reactor de vidrio de 2 1, un líquido para proceso inorgánico que comprende un catalizador, 12 g de un catalizador de Pd sobre carbono al 10% activado con 72 mg de óxido de germanio por litro de líquido para proceso inorgánico, se hace circular continuamente. El reactor de vidrio, se proporciona con un agitador (1500 rpm), separadores, un tubo para ingreso de gases para el suministro de hidrógeno (150 1/h) , un suministro líquido, un condensador, una salida para gases y una salida para líquidos proporcionado con un sistema de filtro. La temperatura en el reactor de vidrio es 40°C. El líquido para proceso inorgánico, que tiene un valor de pH 1.6, comprende 2.1 mol/kg de H3PO4, 1.4 mol/kg de NaN03 y 0.4 de mol/kg de HN03. La velocidad de producción de hidroxilamonio se midió mediante una medición volumétrica, la concentración de hidroxilamonio cada 4 horas en el líquido para proceso inorgánico que deja el reactor. En el momento en que la velocidad de producción de hidroxilamonio disminuyó en un 40%, el catalizador separado al 10% en peso del contenido del reactor se reemplazó con catalizador recién preparado 1.2 g de Pd al 10% sobre catalizador de carbono activado con 7.2 mg de óxido de germanio. Este reemplazo del catalizador se repitió cada vez que la velocidad para producción de hidroxilamonio disminuyo al 40% del nivel inicial. De esta forma se produjo una cantidad de hidroxilamonio de 19.8 g/h, o se volvió a calcular sobre la cantidad del catalizador: 195 g/g del catalizador.

Experimento comparativo B El Experimento comparativo A, se repitió, aunque en lugar de 10% en peso del contenido del reactor, se reemplazó el 30% en peso por el catalizador recién preparado (3.6 g de un catalizador de Pd sobre carbono al 10% activado con 21.6 mg de óxido de germanio). Este reemplazo de catalizador se repitió cada vez que la velocidad de producción de hidroxilamonio se disminuyó al 40% del nivel iniciado. De esta forma, se produjo una cantidad de hidroxilamonio de 20.9 g/h, o se volvió a calcular sobre la cantidad del catalizador: 188 g/g del catalizador.

Ejemplo I A través de tres reactores de vidrio de 1 litro, cada uno comprendió 1/3 de la cantidad de líquido para proceso inorgánico reciclado en el Experimento comparativo A, y de esta forma comprendió 4 g de un catalizador de Pd sobre carbono al 10% activado con 24 mg de óxido de germanio, el líquido para proceso inorgánico se hizo circular continuamente. El reactor de vidrio se proporciona con un agitador (1500 rpm) , separadores, un tubo para entrada de gases para el suministro de hidrógeno (150 1/h) , un suministro de líquidos, un condensador, una salida para gases y una salida para líquidos proporcionada con un sistema de filtro. La temperatura en el reactor de vidrio es de 40°C. El líquido para proceso inorgánico, que tiene un valor de pH 1.6, comprende 2.1 mol/kg de H3P04, 1.4 mol/kg de NaN03 y 0.4 mol/kg de HN03.

La velocidad para la producción de hidroxilamonio se midió como se describió con respecto al Experimento comparativo A. En el momento en que diminuyó al 40% la velocidad para la producción de hidroxilamonio inicial, en un reactor de vidrio se separó el catalizador y se reemplazó por catalizador recién preparado 4 g de un catalizador de Pd sobre carbono al 10%. Este reemplazo del catalizador se repitió cada vez que se disminuyó al 40% la velocidad para la producción de hidroxilamonio inicial, y cada vez en otro reactor. De esta forma, se produjo una cantidad de hidroxilamonio de 20.9 g/h, o se volvió calcular sobre la cantidad del catalizador: catalizador de 209 g/g. En comparación con el Experimento comparativo B, esto significa que por si el catalizador se produjo del 9% de hidroxilamonio .

Ejemplo II El Ejemplo I, se repitió con la única diferencia de que, en lugar de utilizarse tres reactores de vidrio de 1 litro, se utilizaron dos reactores de vidrio de 1 litro, comprendiendo cada uno 1/2 de la cantidad del líquido para proceso inorgánico que se hizo circular en el Experimento comparativo A, y que de esta forma comprendió 6 g de un catalizador de Pd sobre carbono al 10% activado con 36 mg de óxido de germanio. De esta forma, se produjo una cantidad de hidroxilamonio de 21.5 g/h, o se volvió a calcular sobre la cantidad del catalizador: catalizador 197 g/g. En comparación con el Experimento comparativo A, esto significa un aumento en la velocidad de producción de más del 11%.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES : 1. Un proceso para la producción continua de hidroxilamonio, mediante la reducción de iones de nitrato u óxido de nitrógeno con hidrógeno en presencia de un catalizador, caracterizado porque el hidroxilamonio se produce en 2 o más unidades para la producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo.
2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en una o más de las unidades para la producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo, el catalizador se reemplaza con lo cual se continúa la producción de hidroxilamonio en al menos una unidad para la producción de hidroxilamonio colocadas en paralelo.
3. El proceso de conformidad con de reivindicaciones 1-2, caracterizado porque el hidroxilamonio se produce en un líquido para proceso inorgánico amortiguado con ácido fosfórico.
4. El proceso de conformidad ' con de reivindicaciones 1-3, caracterizado porque el catalizador utilizado es platino, paladio, o una combinación de paladio y platino sobre un soporte.
5. El proceso de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el soporte es un soporte de carbono o alúmina.
6. El proceso de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el catalizador utilizado es paladio sobre carbono, en donde el catalizador comprenda de 5 hasta 15% en peso de paladio y entre 0.01 y 1% en peso de germanio, con relación al peso total del soporte más el catalizador.
7. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque dos o tres unidades para la producción de hidroxilamonio, se colocan en paralelo .
8. Un proceso para la producción de ciclohexanonaoxima, en el cual se hace circular un líquido para proceso inorgánico desde una zona para síntesis de hidroxilamonio hacia una zona para síntesis de ciclohexanonaoxima y de regreso a la zona para síntesis de hidroxilamonio, en la zona para síntesis de hidroxilamonio se forma hidroxilamonio mediante la reducción de iones de nitrato u óxidos de nitrógeno con hidrógenos en presencia de un catalizador, y en la zona para síntesis de ciclohexanonaoxima se hace reaccionar hidroxilamonio, con ciclohexanona para formar ciclohexanonaoxima, caracterizado porque en la zona para síntesis de hidroxilamonio se produce hidroxilamonio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-7.
9. Un equipo para la producción de ciclohexanonaoxima de conformidad el proceso de la reivindicación 8, que comprende una zona para síntesis de hidroxilamonio y una zona para síntesis de ciclohexanonaoxi a, caracterizado porque la zona para síntesis de hidroxilamonio comprende 2 o más unidades para la hidroxilamonio colocadas en paralelos.
10. El equipo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la zona para síntesis de hidroxilamonio comprende 3 ó 4 unidades para la hidroxilamonio colocadas en paralelo.