纯化一氧化二氮的方法技术

本发明专利技术涉及纯化包含一氧化二氮的气体混合物的方法，所述方法至少包括将包含一氧化二氮的气体混合物Ｇ－Ｉ至少部分冷凝，其中获得包含一氧化二氮的液体组合物Ｚ－１，和使组合物Ｚ－１与气体混合物Ｓ－１接触，其中获得组合物Ｚ－２和气体混合物Ｓ－２。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及纯化包含一氧化二氮的气体混合物的方法，所述方法至少包括将包含 一氧化二氮的气体混合物G-I至少部分冷凝获得包含一氧化二氮的液体组合物C-1，和使 组合物C-I与气体混合物M-I接触获得组合物C-2和气体混合物M-2。现有技术公开了一氧化二氮的各种制备方法和纯化方法。还已知一氧化二氮可例 如用作烯烃的氧化剂。例如WO 98Λ5698公开了通过用氧气催化部分氧化NH3制备一氧化二氮的方 法。根据WO 98/25698，使用由锰氧化物、铋氧化物和氧化铝组成的催化剂，其高选择性 地生成一氧化二氮。类似的催化剂体系还具体描述于科学研究中(Noskov等，Chem. Eng. J. 91 (2003) 235-242)。US 5，849，257也公开了通过将氨氧化制备一氧化二氮的方法。氧化 在铜-锰氧化物催化剂存在下进行。在WO 00/01654公开的方法中，一氧化二氮通过将包含NOx和氨的气流还原而制备。例如GB 649，680或同族的US 2，636，898描述了利用一氧化二氮将烯属化合物氧 化为醛或酮。两篇文献非常概括性地公开了氧化原则上可在合适的氧化催化剂存在下进 行。更近科学论文G. I. Panov等，“利用一氧化二氮非催化液相氧化烯烃。1.将环己 烯氧化为环己酮”，React. Kinet. Catal. Lett.第76卷，第2期(2002)第401-405页和 K. A. DiAkov等，“利用一氧化二氮非催化液相氧化烯烃。2.将环戊烯氧化为环戊酮”，React. Kinet. Catal. Lett.第77卷，第1期^00 第197-205页也描述了利用一氧化二氮将烯 属化合物氧化。科技论文“利用一氧化二氮将烯烃液相氧化为羰基化合物”，Ε. V. Starokon 等，Adv. Synth. Catal. 2004，346，268-274也包括了利用一氧化二氮在液相中将烯烃氧化的 机械研究。利用一氧化二氮由烯烃合成羰基化合物也描述于各种国际专利申请中。例如WO 03/078370公开了利用一氧化二氮由脂族烯烃制备羰基化合物的方法。反应在20-350°C的 温度和0.01-100个大气压的压力下进行。WO 03/078374公开了制备环己酮的相应方法。 根据WO 03/078372，制备具有4-5个碳原子的环酮。根据WO 03/078375，在这些工艺条件 下由具有7-20个碳原子的环烯烃制备环酮。WO 03/078371公开了由取代的烯烃制备取代 的酮的方法。WO 04/000777公开了使二-和多烯烃与一氧化二氮反应获得相应羰基化合物 的方法。在这些文献中没有提及一氧化二氮的纯化。还已知包含一氧化二氮的尾气料流可用于其它反应。在各种化学工艺中作为不需 要的副产物获得一氧化二氮，尤其在利用硝酸的氧化中，此时非常特别在将环己酮和/或 环己醇氧化为己二酸中。其中作为不需要的副产物获得一氧化二氮的方法的其它实例为利 用硝酸将环十二酮和/或环十二醇氧化获得十二烷二甲酸、利用硝酸将乙醛氧化为乙二醛 和将NH3部分氧化为NO。例如，WO2005/030690,WO 2005/030689 和 WO 2004/096745 公开了利用一氧化二 氮氧化烯烃，尤其是氧化环十二碳三烯、环十二烯和环戊烯的方法。所有三个申请均公开了3除其它一氧化二氮源外，也可使用在将它们用作氧化剂之前可例如通过蒸馏方法纯化的尾 气料流。在一氧化二氮的制备和尾气料流的使用中，作为与其它组分的稀气体混合物首先 获得n2o。这些组分可分为对特定应用具有破坏作用的那些和表现为惰性的那些。就用作氧 化剂而言，具有破坏作用的气体包括NOx或例如氧气(02)。在本专利技术上下文中将术语“N0X” 理解为指除队0外的所有化合物Na0b，其中a为1或2，b为1-6的数值。术语“氮氧化物” 代替术语“N0X”也用于本专利技术上下文中。破坏性次级组分还包括NH3和有机酸。对特定应用而言，在反应之前需要纯化所用一氧化二氮。例如，对将一氧化二氮用 作氧化剂而言，需要去除破坏性次级组分如氧气或氮氧化物N0X。去除NOx的方法原则上由现有技术可知。例如MJhiemarm等在Ullmarm百科全 书(Ullmann' s Encyclopedia)，第6版，2000，电子版，“硝酸、亚硝酸和氮氧化物”章，第 1.4. 2. 3节中给出了综述。申请WO 00/73202描述了如何可从含队0气流中去除NOx和仏的方法。NOx利用 NH3通过催化还原去除，氧气利用氢气或其它还原剂催化还原去除。然而，该方法具有产物 被NH3污染的不足。只有当接受N2O的损失时(例如起始存在量的3-5% )，氧气的高损耗 才是可能的。对特定应用而言，可能还需要去除惰性化合物，因为它们可通过稀释减缓所需与 N2O的反应。在本专利技术上下文中使用的术语“惰性气体”指相对于N2O与烯烃的反应表现为 惰性的气体，即在烯烃与N2O反应的条件下既不与烯烃也不与N2O反应。惰性气体包括例如 氮气、二氧化碳、氩气、甲烷、乙烷和丙烷。然而，惰性气体可能降低时空产率，因此损耗也可 能是有利的。然而，也可能有利的是获得仍包含惰性气体如二氧化碳的气体混合物，然后可 将其直接用于其它反应中。DE 27 32 267 Al公开了例如，其中首先去除氧化氮、二氧 化氮、二氧化碳和水，接着通过压缩至40-300巴和冷却至0°C至_88°C将气体混合物液化。 然后从该液化的气体混合物中取出一氧化二氮。虽然该方法实现了 N2O的纯化和浓缩，但 是其由于所需高压(60巴)、低温(_85°C )和相应高成本而在经济上不引人注意。US 4，177，645公开了从尾气料流中取出一氧化二氮的方法，所述方法同样包括预 纯化和低温蒸馏。申请EP 1 076 217 Al同样描述了通过低温蒸馏从队0中去除低沸点杂 质的方法。US 6，505，482,US 6，370，911 和 US 6，387，161 也公开了，其中在每种情况下低温蒸馏均在特定装置中进行。然而，由于高压和低温，低温蒸馏带来高装置要求，其使得利用该方法纯化一氧化 二氮不方便和成本高。在这方面特别麻烦的是队0在标准压力下的熔点仅比沸点低I的 事实。因此需要使用高压。DE 20 40 219公开了一氧化二氮的制备方法，其中在合成后将所得一氧化二氮浓 缩和纯化。根据DE 2040219，首先通过将氨氧化制备一氧化二氮。制备的一氧化二氮通过 将氧化的气体分离，通过在高压下吸附浓缩，接着在降低的压力下解吸而纯化。次级组分例 如通过在洗涤塔中用碱溶液处理而去除。根据DE 20 40 219，将水用作吸附气体混合物的 溶剂。可利用DE 20 40 219公开的方法分离不同的氮氧化物，但所述方法为了吸附需 要使用大量溶剂和/或高压。同时，DE 20 40 219公开的方法需要另一洗涤塔以去除其它 破坏性组分。WO 2006/032502公开了纯化包含一氧化二氮的气体混合物的方法，所述方法包括 将气体混合物吸附在有机溶剂中至少一次，随后从负载的有机溶剂中将气体混合物解吸， 以及调节氮氧化物NOx在气体混合物中的含量至基于气体混合物的总体积为至多0. 5体 积％。WO 2006/0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯化包含一氧化二氮的气体混合物的方法，所述方法至少包括以下步骤：　　（Ⅰ）将包含一氧化二氮的气体混合物Ｇ－Ｉ至少部分冷凝获得包含一氧化二氮的液体组合物Ｃ－１；　　（Ⅱ）使组合物Ｃ－１与气体混合物Ｍ－１接触获得组合物Ｃ－２和气体混合物Ｍ－２。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2008-4-2 08153953.81.一种纯化包含一氧化二氮的气体混合物的方法，所述方法至少包括以下步骤(I)将包含一氧化二氮的气体混合物G-I至少部分冷凝获得包含一氧化二氮的液体组 合物C-I ；(II)使组合物C-I与气体混合物M-I接触获得组合物C-2和气体混合物M-2。2.根据权利要求1的纯化包含一氧化二氮的气体混合物的方法，其中气体混合物M-I 选自氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氢气、一氧化碳、甲烷和四氟甲烷。3.根据权利要求1或2的纯化包含一氧化二氮的气体混合物的方法，其中连续进行步 骤(II)。4.根据权利要求1-3中任一项的纯化包含一氧化二氮的气体混合物的方法，其中步骤 (II)在泡罩塔中进行。5.根据权利要求4的纯化包含一氧化二氮的气体混合物的方法，其中泡罩塔以逆流操作。6.根据权利要求1-5中任一项的纯化包含一氧化二氮的...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH特莱斯，D博伊曼，B罗布勒菲格，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]