SU923941A1 - Process for producing technical hydroxylamine sulphate - Google Patents

Process for producing technical hydroxylamine sulphate Download PDF

Info

Publication number
SU923941A1
SU923941A1 SU802977730A SU2977730A SU923941A1 SU 923941 A1 SU923941 A1 SU 923941A1 SU 802977730 A SU802977730 A SU 802977730A SU 2977730 A SU2977730 A SU 2977730A SU 923941 A1 SU923941 A1 SU 923941A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
nitric oxide
stage
afterburning
hydrogen
Prior art date
Application number
SU802977730A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Viktor P Belyakov
Leonid N Chekalov
Oleg G Talakin
Boris I Lure
Aleksej L Evseenko
Nikolaj S Shamratov
Original Assignee
Viktor P Belyakov
Leonid N Chekalov
Oleg G Talakin
Lure Boris
Aleksej L Evseenko
Nikolaj S Shamratov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Viktor P Belyakov, Leonid N Chekalov, Oleg G Talakin, Lure Boris, Aleksej L Evseenko, Nikolaj S Shamratov filed Critical Viktor P Belyakov
Priority to SU802977730A priority Critical patent/SU923941A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU923941A1 publication Critical patent/SU923941A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/082Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
    • C01B21/14Hydroxylamine; Salts thereof
    • C01B21/1409Preparation
    • C01B21/1418Preparation by catalytic reduction of nitrogen oxides or nitrates with hydrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Изобретение относится к промышленному производству гидроксиламинсульфата (ГАС - сырья для получения капролактама) и может быть использовано на всех заводах, выпускающих ГАС путем каталитического восстановления окиси азота с использованием конвертированного азота в качестве гидрирующего агента.The invention relates to the industrial production of hydroxylamine sulfate (GAS - raw materials for the production of caprolactam) and can be used in all plants producing GUS by catalytic reduction of nitric oxide using converted nitrogen as a hydrogenating agent.

Известен способ получения ГАС с использованием окиси азота и водорода, содержащих примеси других газов. Сущность способа заключается в том, что газообразную смесь окиси азота с водородом, содержащую примеси Ν,ίχπ ΝςΟ , пропускают через водный раствор минеральной кислоты,A method of obtaining gas with the use of nitric oxide and hydrogen, containing impurities of other gases. The essence of the method lies in the fact that the gaseous mixture of nitric oxide with hydrogen, containing impurities Ν, ίχπ ΝςΟ, is passed through an aqueous solution of mineral acid,

’в котором суспендирован мелкодисперсный катализатор. Реакция протекает . по уравнениюIn which a finely dispersed catalyst is suspended. The reaction proceeds. by equation

2Ν0 + ЗНо+ (№130Н)г504 2Ν0 + ЗНо + (№1 3 0Н) g 50 4

В качестве катализатора.используется платина, палладий или золо2Platinum, palladium or gold is used as a catalyst.

то на носителях с развитой поверхностью [13 .then on carriers with a developed surface [13.

Недостатками способа являются высокий расход сырья и низкий выход ГАС.The disadvantages of this method are the high consumption of raw materials and low GAS output.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ производства ГАС с применением конвертированного газа и окиси азота, содержащий примесь кислорода, включающий стадии дожигания остаточного кислорода в окиси азота и каталитического гидрирования окиси азота.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method for the production of gas with the use of converted gas and nitric oxide containing an admixture of oxygen, including the stage afterburning of residual oxygen in nitric oxide and catalytic hydrogenation of nitric oxide.

Окись азота, необходимая для синтеза ГАС, получается окислением аммиака на платино-родиевом катализаторе с добавлением в аммиачно-воздушную смесь водяного пара. ДляNitric oxide, necessary for the synthesis of gas, is obtained by the oxidation of ammonia on a platinum-rhodium catalyst with the addition of water vapor to the ammonia-air mixture. For

Μ дожигания остаточного кислорода в Μ afterburning of residual oxygen in

окиси азота используется конвертированный газ в количестве 120 нмуч.nitric oxide used converted gas in the amount of 120 nmts.

Для синтеза ГАС смешивают окисьFor the synthesis of gas the oxide is mixed

азота с содержанием N0 не менееnitrogen with an N0 content of at least

923941923941

93% в количестве 500-20000 нм3/ч и конвертированный газ в количестве 800-3500 нм3/ч. Конвертированный газ имеет состав,%: 92-94,93% in the amount of 500-20000 nm 3 / h and the converted gas in the amount of 800-3500 nm 3 / h. Converted gas has a composition,%: 92-94,

Νο.4-5,_442-3, СО до 0,004, Н^5 0,26*10. Давление 3”4 МПа, температура 20-40°С. Конвертируемый газ используется на стадии дожигания остаточного кислорода в окислах азота и на стадии синтеза ГАС..4ο.4-5, _ 44 2-3, CO up to 0.004, H ^ 5 0.26 * 10. Pressure 3 ”4 MPa, temperature 20-40 ° С. Convertible gas is used at the stage of afterburning of residual oxygen in nitrogen oxides and at the stage of GAS synthesis.

Синтез-газ поступает в реакторы первой группы, заполненные суспензией мелкодисперсного платинового катализатора в серной кислоте. Конвертированный газ и окись азота взаимодействуют в разбавленной серной кислоте при 40-45^0 и давлении 0,101793"0,10395 МПа в присутствии суспензии катализатора - платина наThe synthesis gas enters the first group of reactors, filled with a suspension of fine platinum catalyst in sulfuric acid. Converted gas and nitric oxide interact in dilute sulfuric acid at 40-45 ^ 0 and a pressure of 0.101793 "0.10395 MPa in the presence of a catalyst slurry - platinum on

графите. Реакция протекает при интенсивном перемешивании. Образовавшийся раствор ГАС отбирают через фильтры, а катализатор возвращают в виде суспензии в реакторы. Напрореагировавшие газы с реакторов первой группы подают в реакторы второй группы. Сюда же добавляют N0 в количестве б0~90 нм^/ч. Образовавшиеся в процессе реакции в реакторах второй группы побочные газообразные продукты, содержащие 3-10% Ν^Ο, 20102%graphite The reaction proceeds with vigorous stirring. The resulting solution gas is taken through the filters, and the catalyst is returned in the form of a suspension in the reactor. The reacted gases from the reactors of the first group are fed to the reactors of the second group. N0 in the amount b0 ~ 90 nm ^ / h is added here. Formed in the reaction process in the second group of reactors, gaseous by-products containing 3-10% Ν ^ Ο, 20102%

Να+ СН4, а также 50-60% Н^и 15-20%Να + СН 4 , as well as 50-60% Н ^ and 15-20%

N0, в количестве 1000-1400 нм^/ч выводят на факел. Из растворов выводят жидкую фазу с содержанием ГАС не менее 265 г/л (в пересчете на 100% гидроксиламин 110 г/л) в количестве 5,3“22,3 м^/ч .[2].N0, in the amount of 1000-1400 nm ^ / h output to the torch. The liquid phase is removed from the solutions with a GAS content of at least 265 g / l (in terms of 100% hydroxylamine 110 g / l) in an amount of 5.3 “22.3 m ^ / h [2].

Присутствие в конвертированном газе метана ведет к тому, что на стадии дожигания остаточного кислорода в окислах азота образуется окись углерода, которая на стадии синтеза ГАС обратимо отравляет платиновые катализаторы. Это приводит к нцркому выходу ГАС, составляющему 75%.The presence of methane in the converted gas leads to the fact that carbon monoxide is formed at the stage of afterburning of residual oxygen in nitrogen oxides, which at the stage of HAS synthesis reversibly poison platinum catalysts. This leads to a low gas output of 75%.

Присутствие в конвертированном газе "балласта" из азота и метана ведет к снижению выработки ГАС и нерациональному расходу большого количества сырья (на факел выбрасывается более 1000 нм /ч газа, содержащего 50-65% Н<1, 15“20% N0).The presence in the converted gas "ballast" of nitrogen and methane leads to a decrease in the production of gas and the unsustainable consumption of large amounts of raw materials (more than 1000 nm / h of gas containing 50-65% H <1, 15 “20% N0 is emitted to the torch).

Сероводород, присутствующий ‘ в конвертированном газе, необратимо отравляет дорогостоящие платиновые катализаторы. Это приводит к необходимости через каждые 4 дня регенерировать платиновые катализаторы и ограничивает срок службы катализаторов тремя годами.Hydrogen sulfide, present in ‘in the converted gas, irreversibly poisons expensive platinum catalysts. This leads to the need to regenerate platinum catalysts every 4 days and limits the lifetime of the catalysts to three years.

Цель изобретения - повышение выхода гидроксиламинсульфата, снижение количества выбросных газов и увеличение срока службй платиновых катализаторов.The purpose of the invention is to increase the yield of hydroxylamine sulfate, reducing the amount of exhaust gases and increasing the service life of platinum catalysts.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения технического гидроксиламинсульфата из конвертированного газа и окиси азота, содержащей примесь кислорода, включающем стадии дожигания остаточного кислорода в окиси азота и последующего каталитического гидрирования окиси азота, конвертированный газ перед стадией дожигания остаточного кислорода в окиси азота пропускают через мембраны из поливинилтриметилсилана и обогащенный водородом газ направляют на стадию дожигания остаточного кислорода, в -окиси азота и на стадию каталитического гидрирования окиси азота, а непродиффунди ровавший газ выводят из процесса.This goal is achieved by the fact that in the process of obtaining technical hydroxylamine sulfate from converted gas and nitrogen oxide containing oxygen admixture, including the steps of afterburning residual oxygen in nitric oxide and subsequent catalytic hydrogenation of nitric oxide, the converted gas is passed through membranes from polyvinyltrimethylsilane and hydrogen-enriched gas is directed to the stage of afterburning of residual oxygen, in-nitrogen oxide and to the stage rolled tic hydrogenation of nitric oxide and non-diffundundi ripped gas is removed from the process.

Применение мембран из поливинилтриметилсилана позволяет снизить концентрацию в конвертированном газе, обогащенном водородом, в 3 раза и вследствие этого увеличивается пробег между регенерациями платиновых катализаторов до 8-10 дн, а срок службы платиновых катализаторов также возрастает в 2-2,5 раза.The use of polyvinyltrimethylsilane membranes reduces the concentration in the hydrogen-rich converted gas by 3 times and as a result increases the range between regeneration of platinum catalysts up to 8-10 days, and the service life of platinum catalysts also increases 2-2.5 times.

Снижение концентрации метана в конвертированном газе в 4 раза приводит к снижению концентрации окиси углерода, образующейся на стадии дожигания остаточного кислорода в окиси азота в 5 раз.Reducing the concentration of methane in the converted gas 4 times leads to a decrease in the concentration of carbon monoxide formed at the stage of afterburning of residual oxygen in nitric oxide 5 times.

Концентрация 40 в диффузанте составляет 0,05-10*, т.е. снижается в 6 раз после прохождения через мембраны из поливинилтриметилсилана. В результате этого снижается отравление платинового катализатора окисью углерода, возрастает активность катализатора и увеличивается выход ГАС.The concentration of 40 in the diffusant is 0.05-10 *, i.e. decreases 6 times after passing through polyvinyltrimethylsilane membranes. As a result, the poisoning of the platinum catalyst with carbon monoxide is reduced, the catalyst activity increases and the GAS yield increases.

Вследствие увеличения концентрации водорода в конвертированном газе на 6% выход ГАС возрастает не менее чем на 6%. Выпуск ГАС в час увеличивается на 600 кг (за счет повышения концентрации водорода и увеличения активности катализатора) и составляет 5,67 т (84% теоретического) . Количество выбросныхAs a result of an increase in the concentration of hydrogen in the converted gas by 6%, the yield of HAS increases by at least 6%. The release of HAS per hour is increased by 600 kg (due to an increase in the concentration of hydrogen and an increase in the activity of the catalyst) and amounts to 5.67 tons (84% of the theoretical). Emission amount

923941923941

составля5is 5

2 раза2 times

Иг5And g 5

газов, снижается в ет 600 нм/м. Коэффициенты газопроницаемости всех компонентов кон'вертированного газа через поливинилтриметилсилан определены масс-спектрометрическим методом в лабораторных условиях.gases, decreases to 600 nm / m. The gas permeability coefficients of all the components of the converted gas through polyvinyltrimethylsilane are determined by mass spectrometry under laboratory conditions.

Коэффициенты газопроницаемости различных газов через полйвинилтриметилсилан, м3м/м^ МПах10 : Ηιχ 6,54,Gas permeability coefficients of various gases through polyvinyl trimethylsilane, m 3 m / m ^ MPa10: Ηιχ 6.54,

N<2 0,30, СН4 0,70, СО 0,54,N <2 0.30, CH 4 0.70, CO 0.54,

1,42.1.42.

Водород имеет более высокую газопроницаемость через поли вини лтриметилсилан по сравнению с другими газами, поэтому он легче проникает через полимерные мембраны и поступает в обогащенную газовую смесь.. Концентрация водорода в обогащенной газовой смеси составляет 98-99%· Концентрация азота в обогащенной водородом газовой смеси уменьшается в 7 раз, метана в 4 раза, окиси углерода в 6 раз, сероводорода в 3 раза.Hydrogen has a higher gas permeability through polyvinylmethylsilane compared to other gases, so it penetrates through polymer membranes more easily and enters the enriched gas mixture. The hydrogen concentration in the enriched gas mixture is 98-99%. The nitrogen concentration in the hydrogen-enriched gas mixture decreases. 7 times, methane 4 times, carbon monoxide 6 times, hydrogen sulfide 3 times.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

12000 нм3/ч конвертированного газа, имеющего состав %: Но.93» Να. 4,9*, СН42,1 ; СО 0,3-Ю* Η<χ5 0,2бХ10^% (температура 40°С, давление 4 МПа), поступает в диффузионный аппарат, в котором его делят на два потока. Первый поток, обогащенный водородом, имещий состав, %:^Ηιΐ98,8-, Νο.0,7; .12000 nm 3 / h of the converted gas having the composition of%: Ho.93 "α. 4.9 *, CH 4 2.1; CO 0.3-Yu * Η <χ5 0.2bH10 ^% (temperature 40 ° С, pressure 4 MPa), enters the diffusion apparatus, in which it is divided into two streams. The first stream enriched with hydrogen, having a composition,%: ^ ιΐ98,8-, Νο.0,7; .

СН40,5; со 0,05-10^-, н<25 0,08-10 , .CH 4 0.5; with 0.05-10 ^ -, n <2 5 0.08-10,.

(давление 1,5 МПа), величиной 3000 нм7ч‘ направляется на стадию дожигания остаточного кислорода в окиси азота (100,0 нм-3/ч ) и на стадию каталитического гидрирования окиси азота (2900 нма/ч). Второй поток, непродиффундировавший газ, содержащий 90,8% И о. (давление 4 МПа), величиной 90θθ нм3/ч поступает на стадии * гидрирования бензола. *45 (pressure 1.5 MPa), a value of 3000 nm7h ', is sent to the stage of afterburning of residual oxygen in nitrogen oxide (100.0 nm-3 / h) and to the stage of catalytic hydrogenation of nitrogen oxide (2900 nm a / h). The second stream, non-diffused gas, containing 90.8% And o. (pressure 4 MPa), the value of 90θθ nm 3 / h enters the stage * of benzene hydrogenation. * 45

Для переработки 12000 нм®/ч конвертированного газа при заданных уеловиях требуется около 80 м асимметричной· мембраны из поливинилтриметилсилана.For processing 12000 nm® / h of converted gas at a given level, about 80 m of asymmetric polyvinyltrimethylsilane membrane is required.

Окись азота, очищенная от кислоро да, поступает на стадию синтеза ГАС в количестве 1620 нм3/ч. Смесь 1620 нм®/ч окиси азота и 2820 н-м’/ч (98,8%) водорода поступает в реактозаполненные суспен,оNitric oxide, purified from oxygen, is fed to the stage of synthesis of HAS in the amount of 1620 nm 3 / h. A mixture of 1620 nm® / h of nitric oxide and 2820 nm ′ / h (98.8%) of hydrogen enters the reactant-filled suspension, o

1515

2020

25.25

зоzo

5050

ры первой группы, зией платинового катализатора в сер- 55 ной кислоте.ry of the first group, Zia platinum catalyst 55 in the sulfuric acid.

/ВНИИПИ/ VNIIPI

(прототип).(prototype).

Тираж 514 Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгрод, ул Проёктная,4Circulation 514 Subscription Branch of the PPP "Patent", Uzhgrod, ul Proektnaya, 4

Заказ 2709/28Order 2709/28

• Реакция образования ГАС протекает при интенсивном перемешивании при 42-43^0 и давлении 0,102-0,103 МПа. Кислота в реакторах постепенно нейтрализуется. В конце реакции концентрация свободной составляет 0,40,3 н. Образовавшийся раствор ГАС отбирают через фильтры, катализатор смывают с фильтра раствором серной кислоты и возвращают его в реакторы. Непрорезгировавшиеся газы с реактором первой группы подают в реакторы йторой группы, сюда же добавляется N0 80 нм^/ч. Выбросные газы с реакторов в количестве 600 нН^/ч поступают на факел.• The reaction of the formation of HAS occurs with vigorous stirring at 42-43 ^ 0 and a pressure of 0.102-0.103 MPa. The acid in the reactors is gradually neutralized. At the end of the reaction, the concentration of the free is 0.40.3 n. The resulting solution HAS taken through the filters, the catalyst is washed from the filter with a solution of sulfuric acid and return it to the reactor. Non-resorbed gases from the first group reactor are fed to the second group of reactors, N0 80 nm ^ / h is added here. The waste gases from the reactors in the amount of 600 nN ^ / h are fed to the flare.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа определяется увеличением производства гидроксиламинсульфата, снижением количества выбросных газов, направляемых на факел, и расхода дорогостоящих платиновых катализаторов за счет снижения концентрации сероводорода в конвертированном газе...The economic effect of the introduction of the proposed method is determined by the increase in the production of hydroxylamine sulfate, reducing the amount of exhaust gases sent to the flare, and the consumption of expensive platinum catalysts by reducing the concentration of hydrogen sulfide in the converted gas ...

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ получения технического гидроксиламинсульфата из конвертированного газа и окиси азота, содержащей примесь кислорода, включающий стадии дожигания остаточного кислорода в окиси азота и последующего каталитического гидрирования окиси азота, от личающийся тем, что, с целью увеличения выхода гидроксиламинсульфата, снижения количества выбрасных газов и увеличения срока службы пластиновых катализаторов, конвертированный газ перед стадией дожигания остаточного кислорода в окиси азота пропускают через мембра ны из поливинилтриметилсилана и обо- тащенный водородом газ направляют на стадию дожигания остаточного кислорода в окиси азота и на стадию каталитического гидрирования окиси азота, а непродиффундировавший газ выводят из процесса.A method of obtaining technical hydroxylamine sulfate from a converted gas and nitric oxide containing an oxygen impurity, which includes the stage of afterburning residual oxygen in nitric oxide and the subsequent catalytic hydrogenation of nitric oxide, which is characterized by the fact that plate catalysts, the converted gas is passed through polyvinyltrimethyl membranes before the stage of afterburning of residual oxygen in nitrogen oxide silane and hydrogen-enriched gas are directed to the stage of afterburning of residual oxygen in nitric oxide and to the stage of catalytic hydrogenation of nitric oxide, and the undifferentiated gas is removed from the process.
SU802977730A 1980-09-08 1980-09-08 Process for producing technical hydroxylamine sulphate SU923941A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802977730A SU923941A1 (en) 1980-09-08 1980-09-08 Process for producing technical hydroxylamine sulphate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802977730A SU923941A1 (en) 1980-09-08 1980-09-08 Process for producing technical hydroxylamine sulphate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU923941A1 true SU923941A1 (en) 1982-04-30

Family

ID=20916138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802977730A SU923941A1 (en) 1980-09-08 1980-09-08 Process for producing technical hydroxylamine sulphate

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU923941A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3615164A (en) Process for selective removal by methanation of carbon monoxide from a mixture of gases containing carbon dioxide
US3991167A (en) Process for lowering nitrogen oxides in effluent gases
US2975025A (en) Method of selectively removing oxides of nitrogen from oxygen-containing gases
ATE248766T1 (en) METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN AND ELECTRICAL ENERGY BY REFORMING BIOETHANOL
SU452084A3 (en) The method of obtaining the sulfite catalyst platinum on coal
JP2003500323A (en) Nitrous oxide purification method
US3812236A (en) Removal of ammonia and organic impurities from an ammonia plant effluent
US2970034A (en) Method of purifying gases containing oxygen and oxides of nitrogen
SU923941A1 (en) Process for producing technical hydroxylamine sulphate
US4003854A (en) Catalyst of supported vanadium oxide and manganese oxide and method of producing same
CS211369B2 (en) Method of preparation of the hydrogen cyanide
SU856974A1 (en) Method of producing elemental sulphur
US3705231A (en) Selective removal of nitrogen dioxide from gases
US1487647A (en) Process of recovering nitrogen from residual ammonia oxidation gases
RU2257339C1 (en) Hydroxylamine sulfate preparation process
SU1590118A1 (en) Method of cleaning waste gases from nitrogen oxides
EP0135033A1 (en) Process for reducing the nitrogen dioxide content of gas mixtures
JP4010947B2 (en) Continuous production method of hydroxylammonium salt
KR20010041538A (en) Method for producing hydroxylammonium salts
RU2189353C1 (en) Method of synthesis of ammonia
JPH0212882B2 (en)
US1868868A (en) Production of nitric and sulphuric acid
US4056600A (en) Method of selective catalytic purification of waste gases from nitrogen oxides
US1634735A (en) Process for production of hydrocyanic acid
SU53543A1 (en) Method for catalytic reduction of nitrogen oxides by hydrogen