用于生产氰化氢的反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种生产氰化氢的反应装置，反应装置包括：惰性气体存储单元；混合容器，其包括用于三元气体混合物组分的第一入口，三元气体混合物组分包括含氧气的气体、含甲烷的气体和含氨气的气体，反应器，其包括第二入口、至少一个出口，以及包括含催化剂的催化剂床的内部反应腔室，粗氰化氢产物分流阀门；其中惰性气体存储单元构造为保持在1300到1600kPa的压力，并且能将惰性气体进料到混合容器中。特别涉及一种通过惰性气体覆盖设备来控制反应装置的操作稳定性的反应装置和工艺设备。更特别地，本实用新型专利技术涉及当粗氰化氢产物包含超过大于0.4体积%的氧气时，用惰性气体冲洗该设备。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于生产氰化氢的反应装置 相关申请的夺叉引用 本申请要求2012年12月18号提交的美国临时申请61/738815的优先权，其公开 的全部内容合并到本文中。
本技术涉及惰性气体覆盖工艺设备。该工艺设备可用于使用Andrussow法制 造氰化氢的方法中。尤其是，本技术涉及用于生产氰化氢的反应装置，以及粗氰化氢产 物中的氧气含量的控制。
技术介绍
通常，根据 Andrussow 法或 BMA 法（例如见，Ullman' s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第 A8 卷，Weinheim，1987 年，第 161-163 页)，以工业规模生产氰 化氢(HCN)。例如，在Andrussow法中，通过将氨与含甲烷的气体和含氧气的气体在高 温下在反应器中，在存在适当的催化剂(美国专利号1934838和6596251)下反应，可经 济地生产HCN。含硫化合物和甲烷的较高同系物可对甲烷的氧化氨解参数产生影响。例 如，见 Trusov，Effect of Sulfur Compounds by Andrussow Method, Russian J. Applied Chemistry, 74:10 (2001)，pp 1693-1697。通过将反应器排出气体与氨吸收器内的磷酸铵水 溶液相接触而将未反应的氨从HCN中分离。将所分离的氨纯化并浓缩以再循环到HCN转 化中。典型地,通过在水中吸收而将HCN从处理后的反应器排出气体流中回收。可通过进 一步地提纯步骤来处理所回收的HCN以生产纯化的HCN。Clean Development Mechanism Project Design Document Form(CDM H^Versior^)，2006 不意性地解释了 Andrussow 法HCN生产方法。纯化后的HCN可用在氰化中，例如含烯基基团的氰化，或例如1，3-丁 二烯和戊烯腈的氰化，所述1，3_ 丁二烯和戊烯腈的氰化可用于己二腈（ADN）的生 产。在BMA方法中，HCN由甲烷和氨在基本无氧并且在存在钼催化剂下合成，导致产生 HCN、氢气、氮气、剩余氨和剩余甲烧。（例如，见，Ullman' s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第A8卷，Weinheim，1987年，第161-163页）。商业经营要求对于处理氰化 氢的危险性质的工艺安全管理。（见，Maxwell等，Assuring process safety in the transfer of hydrogen cyanide manufacturing technology, JHazMatl42(2007)677-684 )。此外，来自生产设备的HCN生产方法的排放物可受制于调节，这可影响HCN生产的经济 性° (见，Crump,Economic, Impact Analysis For The Proposed Cyanide Manufcaturing NESHAP，EPA，2000 年 5 月）。 美国专利2797148公开了从含有氨气和氰化氢的气体混合物中回收氨气。来自通 过将氨气与含碳氢化合物的气体和含氧气的气体反应来制备氰化氢的方法的反应废气，包 括氨气、氰化氢、氢气、氮气、水蒸气和碳氧化物。将废气冷却至55-90°C的温度，然后将其通 入用于将氨气从废气中分离的吸收塔中。 尽管Andrussow法和回收氰化氢的方法是已知的，但是几乎没有公开涉及1)惰性 气体覆盖工艺设备或2)当三元气体混合物包括至少25体积％的氧气时，用于监测和控制 粗氰化氢产物或氨气吸收器废气流中的氧气含量的方法控制。 因此，需要一种在催化剂存在下生产氰化氢，并也可以监测和控制粗氰化氢产物 或废气流中的氧气的含量的方法。 以上提到的公开以引用方式而并入到本技术中。
技术实现思路
本技术涉及一种用于生产氰化氢的反应装置，所述反应装置包括：惰性气体 存储单元；混合容器，其包括用于三元气体混合物组分的第一入口，所述三元气体混合物组 分包括含氧气的气体、含甲烷的气体和含氨气的气体，反应器，其包括第二入口、至少一个 出口，以及包括含催化剂的催化剂床的内部反应腔室，粗氰化氢产物分流阀门；其中所述惰 性气体存储单元构造为保持在1300到1600kPa的压力，并且能将惰性气体进料到混合容器 中。 在一个实施例中，所述第一入口包括至少两个混合组分导管。 在一个实施例中，所述惰性气体存储单元构造为将所述惰性气体进料到两个混合 组分导管中的至少一个中。 在一个实施例中，所述惰性气体选自由氮气、氦气、二氧化碳、氩气和其混合物组 成的组。 在一个实施例中，所述惰性气体是氮气。 在一个实施例中，还包括与至少一个出口相连的用于测量氧气含量的至少一个传 感器。 在一个实施例中，所述粗氰化氢产物分流阀门包括石墨和不锈钢。 在一个实施例中，还包括释放阀，其构造为将所述粗氰化氢产物引到反应器出口。 在一个实施例中，所述反应装置还包括：用于将含氧气的气体引到反应装置内的 第一导管和阀门，其中所述第一导管与惰性气体存储单元相连以将惰性气体进料到所述阀 门的上游；以及用于将三元气体混合物引入反应器的第二导管。 在一个实施例中，所述惰性气体存储单元将所述惰性气体进料到所述阀门的下 游。 在一个实施例中，所述第一导管包括至少一个含氧气的气体的阀门。 在一个实施例中，所述至少一个含氧气的气体的阀门包括不锈钢。 在一个实施例中，所述第一导管包括两个含氧气的气体的阀门。 在一个实施例中，将所述惰性气体在两个含氧气的气体的阀门之间进料到第一导 管中。 在一个实施例中，将所述惰性气体在所述两个含氧气的气体的阀门的下游和所述 反应器的上游进料到第一导管中。 在第一实施方案中，本技术涉及用于生产氰化氢的反应装置，该设备包括：惰 性气体储存单元；包含用于三元气体混合物组分的第一入口的混合容器，所述三元气体混 合物组分包括含甲烷的气体、含氨气的气体和含氧气的气体；以及包括第二入口、至少一个 出口和内部反应腔室的反应器，所述内部反应腔包括含有催化剂的催化剂床；不含聚四氟 乙烯的粗氰化氢产物分流阀门；其中将惰性气体储存单元加压至1300-1600kPa ;并进一步 地，其中惰性气体储存单元构造为将惰性气体供入混合容器中。 在第二实施方案中，本技术涉及用于生产氰化氢的反应装置，该反应设备包 括：惰性气体储存单元；用于将含氧气的气体引入反应装置的第一导管和阀门，其中第一 导管与惰性气体储存单元相连以将惰性气体供给到阀门上游；用于将二元气体混合物引入 反应装置中的第二导管；包括至少一个出口、内部反应腔室的反应器，所述内部反应腔室包 括含有催化剂的催化剂床；以及不含聚四氟乙烯的粗氰化氢产物分流阀门；其中将惰性气 体储存单元加压至1300_1600kPa。 【附图说明】 图1是根据本技术的实施方案的HCN生产和回收设备的示意图。 【具体实施方式】 此处所用之用语仅出于描述特定实施方案的目的，并不意欲限制本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产氰化氢的反应装置，其特征在于，所述反应装置包括： 惰性气体存储单元； 混合容器，其包括用于三元气体混合物组分的第一入口， 反应器，其包括第二入口、至少一个出口，以及包括含催化剂的催化剂床的内部反应腔室， 粗氰化氢产物分流阀门； 其中所述惰性气体存储单元构造为保持在1300到1600kPa的压力，并且能将惰性气体进料到混合容器中。

【技术特征摘要】
2012.12.18 US 61/738,8151. 一种用于生产氰化氢的反应装置，其特征在于，所述反应装置包括： 惰性气体存储单元； 混合容器，其包括用于三元气体混合物组分的第一入口， 反应器，其包括第二入口、至少一个出口，以及包括含催化剂的催化剂床的内部反应腔 室， 粗氰化氢产物分流阀门； 其中所述惰性气体存储单元构造为保持在1300到1600kPa的压力，并且能将惰性气体 进料到混合容器中。2. 根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述第一入口包括至少两个混合组 分导管。3. 根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，所述惰性气体存储单元构造为将所 述惰性气体进料到两个混合组分导管中的至少一个中。4. 根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述惰性气体是氮气。5. 根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，还包括与至少一个出口相连的用于 测量氧气含量的至少一个传感器。6. 根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述粗氰化氢产物分流阀门包括石 墨和不锈钢。7. 根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·C·卡顿，约翰·F·格尔克，盖理·L·加利尔，
申请(专利权)人：英威达科技公司，
类型：新型
国别省市：瑞士;CH