[發明專利]制備氰化氫和回收氫氣的方法

在審

• 申請號: 201310681197.5
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103864108A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 約翰·C·卡頓;大衛·W·瑞貝諾德
• 申請（專利權）人: 英威達科技公司
• 主分類號: C01C3/02
• 分類號: C01C3/02;C01B3/50
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

相關申請的交叉引用

本申請要求享有于2012年12月18日提交的美國申請61/738,747的優先權，該申請的全部內容和公開結合于本文中。

技術領域

本發明涉及一種制備氰化氫和回收氫氣的方法。特別地，本發明涉及通過從氰化氫粗產品中回收氫氣流和氰化氫產品流來提高生產效率。

背景技術

傳統地，氰化氫（HCN）通過Andrussow法或BMA法來進行工業規模的生產（例如參見Ullman’s?Encyclopedia?of?Indusrial?Chemistry,Volume?A8,Weinheim1987,P.161-163）。例如在Andrussow法中，可以在適合的催化劑存在下在反應器中使氨與含甲烷的氣體和含氧氣體在高溫下反應來商業化地制備HCN（美國專利1,934,838和6,596,251）。硫化合物和甲烷的高級同系物可能會影響甲烷的氧化氨解的參數。例如參見Trusov,Effect?of?Sulfur?Compounds?and?Higher?Homologues?of?Methane?on?Hyfrogen?Cyanide?Production?by?the?Andrussow?Method,Russian?J.Applied?Chemistry,74:10(2001),pp.1693-1697。通過使反應器流出氣流在氨吸收器中與磷酸銨水溶液相接觸來將未反應的氨與HCN分離。將分離的氨純化和濃縮，用于再循環到HCN的轉化中。通常通過將其吸收到水中來從處理后的反應器流出氣流中回收HCN。所回收的HCN可以通過進一步的提煉工序來處理，以制備純化的HCN。文獻Clean?Development?Mechanism?Project?Design?Document?Form(CDM?PDD,Version3),2006圖示性地解釋了Andrussow?HCN制造法。純化的HCN可用于氫氰化反應，如含有烯烴的基團的氫氰化或者1,3-丁二烯和戊烯腈的氫氰化，上述的氫氰化可用于制造己二腈(“ADN”)。在BMA法中，HCN在實質上沒有氧并在鉑催化劑存在的條件下由甲烷和氨合成，其結果是產生了HCN、氫氣、氮氣、殘留的氨和殘留的甲烷（如參見：Ullman’s?Encyclopedia?of?Industrial?Chemistry,Volume?A8，Weinheim1987,P161-163）。商業經營者要求工藝安全管理，以控制氰化氫的危險的性質（參見Maxwell等人，Assuring?process?safety?in?the?transfer?of?hydrogen?cyanide?manufacturing?technology,JHazMat142（2007年），677-684）。另外，HCN制造工藝中的來自生產設備的排放可能要遵守法規，這可能影響HCN生產的經濟性。（參見Crump，Economic?Impact?Analysis?For?The?Proposed?Cyanide?Manufacturing?NESHAP，EPA，May2000年）。

美國專利2,797,148披露了從含有氨氣和氰化氫的氣態混合物中回收氨氣。氨氣與含烴氣體、含氧氣氣體反應制備氰化氫的工藝過程中所得的反應尾氣包括氨氣、氰化氫、氫氣、氮氣、水蒸氣和碳氧化物。該尾氣冷卻至溫度為55-90℃，然后通入吸收塔以將氨氣從該尾氣中分離出來。

美國專利3,647,388披露了一種由最多6個碳原子的氣態烴（例如甲烷）與氨氣發生反應制備氰化氫的方法。優選的方法在燃燒器中進行，該燃燒器具有用于含氧流體流動的中心管道，以及與該中心管道相鄰的一個或多個環形管道，其用于氫氣、氨氣和氣態烴類的并流流動，這些管道的終點設置于反應室內，在該反應室內氣態烴類和氨氣在氫和氧燃燒火焰的焰鋒處發生反應。該方法無需使用催化劑。

盡管Andrussow法和HCN的回收是已知的，但是幾乎無人研究報道關于使用催化劑生產HCN的工藝過程中分離尾氣以回收氫氣產物流的方法。

因此，實有必要開發一種在存在催化劑的條件下制備HCN且從反應器的尾氣中回收氫氣的方法。

上述提及的公開出版物均并入本申請中作為參考。

發明內容