本發(fā)明涉及羥胺水溶液制備，尤其是一種利用微通道技術(shù)制備羥胺水溶液的方法。
背景技術(shù)：
1、羥胺鹽或羥胺是一類用途非常廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品。羥胺分子式為nh2oh，室溫下為不穩(wěn)定的白色晶體，容易潮解，且容易分解，因此，羥胺通常是以水溶液或鹽的形式儲存、運輸和使用。羥胺鹽主要是無機(jī)酸與羥胺形成的化合物，如鹽酸羥胺、硫酸羥胺、磷酸羥胺和硝酸羥胺等。
2、公開號為cn104129765b的申請文件《反應(yīng)萃取耦合制備羥胺鹽/羥胺的方法》提供一種肟水解反應(yīng)與溶劑萃取的耦合技術(shù)一步制備羥胺鹽/羥胺的方法。以肟(酮肟或醛肟)為原料，將肟在酸性溶液中的水解反應(yīng)與有機(jī)溶劑萃取分離相耦合，在水解反應(yīng)的同時，萃取劑將相應(yīng)生成的酮或醛萃取到有機(jī)相，從而在較溫和的條件下打破肟水解反應(yīng)化學(xué)平衡的限制，使得反應(yīng)向生成羥胺鹽/羥胺的方向進(jìn)行，達(dá)到提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率及羥胺鹽/羥胺收率的目的。
3、公開號為cn115707796a的申請文件《一種生產(chǎn)高純羥胺的工業(yè)化量產(chǎn)方法》其基本特征是：包括以下生產(chǎn)步驟：原材料的準(zhǔn)備、原材料的處理、緩沖體系的配制、電解液的加入、羥胺的生成、羥胺的純化和羥胺的連續(xù)性制備，該生產(chǎn)高純羥胺的工業(yè)化量產(chǎn)方法設(shè)置有采用特殊的精密濾芯和樹脂過濾方式，除去原料中的微小雜質(zhì)顆粒及金屬離子，降低了微小雜質(zhì)顆粒對還原反應(yīng)的影響，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，通過復(fù)極式連續(xù)法電解技術(shù)體系進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，有利于控制羥胺的純度，提高了對羥胺還原反應(yīng)的控制能力和轉(zhuǎn)化率，增加了企業(yè)產(chǎn)能，通過離子交換膜的離子膜法潔凈電化學(xué)生產(chǎn)體系，可以降低副產(chǎn)鹽類的產(chǎn)生，達(dá)到連續(xù)生產(chǎn)的目的，并通過交換膜對羥胺進(jìn)行純化，提高了羥胺的純度。
4、公開號為cn110482505b的申請文件《一種利用氮氣制備羥胺的方法》涉及一種電解電滲析制備游離羥胺溶液方法。該方法包括：將氮氣存儲裝置中存儲的氮氣通過第一管路進(jìn)入儲水裝置存儲的水中，使?jié)駶櫤蟮牡獨馔ㄟ^第二管路進(jìn)入放電反應(yīng)腔體內(nèi)；開啟高壓電源，對放電陣列針板施加高電壓，使放電陣列針板的針尖產(chǎn)生水自由基陽離子團(tuán)簇，形成的水自由基陽離子團(tuán)簇與氮氣作用產(chǎn)生羥胺自由基陽離子和硝?；u胺自由基陽離子轉(zhuǎn)移到陰極板上，形成羥胺；在陰極板上形成的羥胺通過產(chǎn)物輸出通道輸出并收集。
5、基于上述公開制備羥胺的技術(shù)資料中可以發(fā)現(xiàn)在制備羥胺過程中，原料之間的氣液固三者之間的傳質(zhì)較差，影響反應(yīng)的選擇性，使得羥胺濃度有所欠缺，經(jīng)濟(jì)效益較差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在提供一種利用微通道技術(shù)制備羥胺水溶液的方法，以解決上述技術(shù)背景中至少一種技術(shù)問題，提高反應(yīng)過程氣液固三項傳質(zhì)效率，改善反應(yīng)選擇性，提升羥胺濃度。
2、本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法制備得到的羥胺水溶液。
3、本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
4、一種利用微通道技術(shù)制備羥胺水溶液的方法，其操作步驟為：
5、s1：按質(zhì)量份，在微通道反應(yīng)器內(nèi)泵入2-10份硝酸溶液和2-5份酸溶液，再加入體系總質(zhì)量的2-6%的鈀樹脂催化劑，氫氣通過管線進(jìn)入微通道反應(yīng)器，反應(yīng)器在設(shè)定溫度及氫氣分壓下進(jìn)行羥胺反應(yīng)，制備得到羥胺鹽溶液；
6、s2：將步驟s1中的羥胺鹽溶液回收催化劑后，加入堿液進(jìn)行中和反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后抽濾、減壓蒸餾，餾分為羥胺水溶液。
7、在本發(fā)明中的一些實施例中，所述s1中酸溶液為硫酸、鹽酸或磷酸中的至少一種，酸溶液濃度為5-25wt%。
8、在本發(fā)明中的一些實施例中，所述s1中微通道反應(yīng)器反應(yīng)溫度為45-65℃，氫氣分壓為45-65%。
9、在本發(fā)明中的一些實施例中，所述s1中鈀樹脂催化劑的制備方法為：
10、a1：按重量份，聚苯乙烯鍵合異氰酸甲酯經(jīng)粉碎成400-700目，在反應(yīng)器中加入100-150份聚苯乙烯鍵合異氰酸甲酯（cas:59990-69-1），14-28份2-氨基-5-巰基-1,3,4-噻二唑，1000-1400份二氯乙烷，3-6份辛酸亞錫，控溫50-60℃下反應(yīng)50-100min；
11、a2：按重量份，再加入21-42份烯丙基環(huán)戊二烯基鈀（cas：1271-03-0），2-5份三乙胺，控溫50-60℃下反應(yīng)100-140min，過濾，烘干，形成鈀樹脂催化劑。
12、在本發(fā)明中的一些實施例中，所述微通道反應(yīng)器內(nèi)徑與鈀樹脂催化劑的平均粒徑比為10-15。
13、在本發(fā)明中的一些實施例中，所述s2中反應(yīng)溫度為-15至15℃，反應(yīng)時間為0.5-2h。
14、在本發(fā)明中的一些實施例中，所述s2中減壓蒸餾溫度為50-65℃，減壓蒸餾壓力為0.01-0.1mpa。
15、在本發(fā)明中的一些實施例中，所述s2中堿液選自氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或氨水中的至少一種，堿與羥胺鹽的摩爾比為1:0.8-1.5，堿的摩爾量以氫氧根計。
16、上述鈀樹脂催化劑的制備原理為：
17、聚苯乙烯鍵合異氰酸甲酯與2-氨基-5-巰基-1,3,4-噻二唑的氨基發(fā)生縮合反應(yīng),得到中間體a；巰基再與烯丙基環(huán)戊二烯基鈀發(fā)生加成反應(yīng)，得到含噻二唑，環(huán)戊二烯基鈀的樹脂催化劑；可以提高加氫制備羥胺反應(yīng)的選擇性。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：
19、1、原料之間的氣液固三者之間傳質(zhì)明顯提高，提高了反應(yīng)的選擇性；
20、2、噻二唑是一種具有強(qiáng)給電子能力的雜環(huán)化合物，它可以與鈀催化劑形成有效的配位作用，從而優(yōu)化催化劑的活性與選擇性。環(huán)戊二烯基團(tuán)作為催化劑的另一個重要組成部分，它的大空間位阻效應(yīng)可以有效地減少副反應(yīng)的發(fā)生，從而提高反應(yīng)的選擇性。同時，環(huán)戊二烯基團(tuán)還可能作為氫的受體，促進(jìn)氫的轉(zhuǎn)移過程，進(jìn)而提高催化效率。
1.一種利用微通道技術(shù)制備羥胺水溶液的方法，其操作步驟為：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用微通道技術(shù)制備羥胺水溶液的方法，其特征在于：所述s1中酸溶液為硫酸、鹽酸或磷酸中的至少一種，酸溶液濃度為5-25wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用微通道技術(shù)制備羥胺水溶液的方法，其特征在于：所述s1中微通道反應(yīng)器反應(yīng)溫度為45-65℃，氫氣分壓為45-65%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用微通道技術(shù)制備羥胺水溶液的方法，其特征在于：所述s1中鈀樹脂催化劑的制備方法為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用微通道技術(shù)制備羥胺水溶液的方法，其特征在于：所述微通道反應(yīng)器內(nèi)徑與鈀樹脂催化劑的平均粒徑比為10-15。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用微通道技術(shù)制備羥胺水溶液的方法，其特征在于：所述s2中反應(yīng)溫度為-15至15℃，反應(yīng)時間為0.5-2h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用微通道技術(shù)制備羥胺水溶液的方法，其特征在于：所述s2中減壓蒸餾溫度為50-65℃，減壓蒸餾壓力為0.01-0.1mpa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用微通道技術(shù)制備羥胺水溶液的方法，其特征在于：所述s2中堿液選自氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或氨水中的至少一種，堿與羥胺鹽的摩爾比為1:0.8-1.5，堿的摩爾量以氫氧根計。