[發明專利]使用轉化器生產氰化氫的方法

有效

• 申請號: 201310682458.5
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103864113B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 約翰·C·卡頓;布蘭特·J·斯塔爾曼;凱文·L·哈姆麥克
• 申請（專利權）人: 英威達紡織（英國）有限公司
• 主分類號: C01C3/02
• 分類號: C01C3/02
• 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2012年12月18號提交的美國臨時申請61/738773的優先權，其公開的全部內容合并到本文中。

技術領域

本發明涉及生產氰化氫的方法，更特別地是涉及包括分布板的轉化器以分散三元氣體混合物射流和輔助在催化劑床層上方分散三元氣體混合物，還涉及使用分布板的方法。

背景技術

通常，根據Andrussow法或BMA法（例如見，Ullman’s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第A8卷，Weinheim，1987年，第161-163頁），以工業規模生產氰化氫（“HCN”）。例如，在Andrussow法中，通過將氨與含甲烷的氣體和含氧氣的氣體在高溫下在反應器中，在存在適當的催化劑（美國專利號1934838和6596251）下反應，可經濟地生產HCN。含硫化合物和甲烷的較高同系物可對甲烷的氧化氨解參數產生影響。例如，見Trusov，Effect of Sulfur Compounds by Andrussow Method,Russian J.Applied Chemistry,74:10(2001)，pp1693-1697。通過將反應器排出氣體與氨吸收器內的磷酸銨水溶液相接觸而將未反應的氨從HCN中分離。將所分離的氨純化并濃縮以再循環到HCN轉化中。典型地，通過在水中吸收而將HCN從處理后的反應器排出氣體流中回收。可通過進一步地提純步驟來處理所回收的HCN以生產純化的HCN。Clean Development Mechanism Project Design Document Form(CDM PDD,Version3),2006示意性地解釋了Andrussow法HCN生產方法。純化后的HCN可用在氰化中，例如含烯基基團的氰化，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”)的生產。在BMA方法中，HCN由甲烷和氨在基本無氧并且在存在鉑催化劑下合成，導致產生HCN、氫氣、氮氣、剩余氨和剩余甲烷。（例如，見，Ullman’s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第A8卷，Weinheim，1987年，第161-163頁）。商業經營要求對于處理氰化氫的危險性質的工藝安全管理。（見，Maxwell等，Assuring process safety in the transfer of hydrogen cyanide manufacturing technology,JHazMat142(2007)677-684）。此外，來自生產設備的HCN生產方法的排放物可受制于調節，這可影響HCN生產的經濟性。（見，Crump,Economic,Impact Analysis For The Proposed Cyanide Manufcaturing NESHAP,EPA,May2000）。

在生產HCN中，將氨氣、含甲烷的氣體和含氧氣的氣體混合以形成供入反應器的三元氣體混合物。三元氣體混合物與催化劑床層相接觸。典型地是，催化劑床層具有大于反應器的供給管道的直徑并且需要將三元氣體混合物在催化劑床層上方分布。主要用于阻止回燃的阻火器已經用于分布三元氣體混合物，如美國專利2620259；6491876和6656442所描述。美國專利3215495描述了由惰性耐火材料顆粒層覆蓋的惰性鋁-硅耐火材料纖維層，所述惰性鋁-硅耐火材料纖維層有助于供入氣體在催化劑床層上方的分布以避免熱點。

美國專利3423185描述了反應器內部的用于支持金屬網紗催化劑的格柵，在所述反應器中氨和甲烷反應以生產HCN，格柵包括多個水平布置的帶有用作反應氣體通道的孔的陶瓷塊體，格柵的上部部分包括用于支撐絲網催化劑的催化劑接觸構件以及格柵的下部部分包括用于沿反應器的橫截面均勻分散反應氣體的氣體分布構件。

美國專利6221327公開了一種改進的催化系統，所述催化系統使用了反應區的流過輻射屏蔽，以及用于使用用于生產氰化氫的催化系統方法。催化系統的輻射屏蔽件可由兩個或多個輻射屏蔽層形成。在一些實施中，其中不關心經過輻射屏蔽件的壓降，可使用多層或較厚的屏蔽件以產生這種壓降，其目的在于進一步改善經過系統的流動分布。