Brevet FR2124590A1 — publié le 19720922

La présente invention concerne un procédé de préparation de l'acide sulfamique par réaction de l'anhydride sulfurique avec l'ammoniac en phase gazeuse et hydrolyse du mélange réactionnel formé avec un acide minéral. On connaît déåà la réaction de l'anhydride sulfurique avec l'ammoniac en phase gazeuse, avec formation d'un mélange des sels d'ammonium de l'acide sulfurique, de l'acide sulfamique, de 1' acide imidc-disulfonique et de l'acide nitrilo-trisulfonique, qui est décrite par exemple, dans le brevet de la République Fédérale d'Allemagne N 903 571. Dans ce procédé, la chaleur de réaction est dissipée par les parois du réacteur.D'une manière très générale, il est difficile d'éliminer la chaleur dans le cas de réactions où une phase gazeuse se transforme aussitat en un corps solide, et la réaction très exothermique de l'anhydride sulfurique avec l t nmmcDiaC, qui est et qui se fait instantanément, soulève en particulier de grandes difficultés par suite des risques de surchauffe qui provoquent la formation d'une masse fondue vitreuse essentiellement constituée de sulfate d'ammonium et d'imido-disulfonate d'ammoniumç ce qui réduit considérablement le rendement en acide sulfamique. Afin d'éliminer ces inconvénients, il a été proposé, selon le brevet åaponais N 7515 de 1951 de diviser le réacteur en de nombreux tubes,-ma-is cela entraine de grandes dépenses d'appareillage. Dans ce procédé, la chaleur de réaction est dissipée par les parois des tubes. Selon un autre brevet japonais, N 1029, de 1952, il est recommandé d'utiliser ltanhydride sulfurique à l'état très dilué avec un gaz inerte. On insuffle à grande vitesse dans l'ammoniac gazeux un mélange gazeux ne contenant qu'environ 5 à 15 % de S03, et la chaleur réactionnelle est absorbée en partie par le gaz inerte et évacuée par les parois du réacteur. Or, la Demanderesse a trouvé que l'on pouvait éviter les inconvénients de la réaction entre l'anhydride sulfurique et l'ammoniac en phase gazeuse en introduisant au moins une partie de l'ammoniac sous forme liquide dans le réacteur. La chaleur réactionnelle est alors absorbée directement par l'évaporation de l'ammoniac liquide (chaleur latente d'évaporation) et, contrairement au procédé en phase gazeuse, on peut régler la température de façon très précise en réglant la quantité d'ammoniac liquide qui est introduite à l'état finement distribué. De plus, on peut augmenter considérablement le rendement par unité d'espace et de temps par rapport à la réaction en phase gazeuse, et d'autant plus si la réaction est conduite en présence d'un gaz inerte. Lorsqu'on effectue la réaction dans un réacteur habituel avec de l'ammo niac liquide, on obtient déjà par cette seule mesure un rendement par unité d'espace et de temps qui est le double de celui atteint avec l'ammoniac gazeux Les exemples suivants, non limitatifs, illustrent l'invention. EXEMPlE I : (exemple comparatif) Dans un réacteur de 3,2 m3 on introduit par heure 14,5 kg de S03 et 11,0 kg de NH3 à l'état gazeux. On obtient par heure 20 kg doun mélange réactionnel comprenant 32 % d'amido-sulfonate d'ammonium, 58 % dimido-disulfonate d'ammonium et 10 % de sulfate d'ammonium. Fai3DEjE 2 Dans le même réacteur qu'â l'exemple I on introduit par heure 28,8 kg de S03 et 30,0 kg de NH3 qui est essentiellement liquide On obtient par heure 40 kg d'un mélange réactionnel ayant la même composition que celui de ltexemple 1, ctest-n-dire que le rendement espace-temps est le double De chacun des mélanges qui ont été obtenus dans les exemples 1 et 2 on prélève 120 g qui sont hydrolysés avec 250 ml d'acide nitrique à 60 %, à la température de 60 C, puis on refroidit à 0 C, on filtre le précipité formé et on le lave avec de l'acide nitrique à 60 % à la température de OOC, et on le sèche ensuite à 7000. Dans les deux cas on obtient environ 60 g d'acide sulfamique, dont le degré de pureté est d'à peu près 99,5 %. RE7END1CTION Procédé de préparation d'acide sulfamique par réaction de l'anhydride sulfurique avec l'ammoniac en phase gazeuse et hydrolyse du mélange réaotionnel formé avec un acide minéral, procédé caractérisé par le fait que l'on introduit au moins une partie de l'ammoniac dans le réacteur sous forme liquide.