[實用新型]用于安排安德盧梭法中的反應器的系統

有效

• 申請號: 201320822881.6
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN204237573U
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 斯圖爾特·福賽思;馬丁·J·倫納;劉愛國;布倫特·J·斯塔爾曼
• 申請（專利權）人: 因溫斯特技術公司
• 主分類號: C01C3/02
• 分類號: C01C3/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳平

相關申請的交叉引用

本申請權利要求2012年12月18日提交的題為“安德盧梭法中的反應器方案(REACTOR?SCHEME?IN?ANDRUSSOW?PROCESS)”的美國臨時專利申請系列號61/738,891的優先權，其公開通過引用以其全部內容結合在此。

技術領域

本公開涉及用于由甲烷、氨和氧制備氰化氫(HCN)的安德盧梭法的反應器方案。

背景技術

安德盧梭法用于氰化氫(HCN)由甲烷、氨和氧在鉑或鉑合金催化劑上的氣相制備。將過濾過的氨、天然氣和空氣進料至反應器中并在包含鉑或鉑合金的催化劑的存在下加熱至約800℃至約2,500℃。甲烷可以由天然汽提供，其可以進一步純化。具有兩個碳、三個碳或更多的烴可以存在于天然氣中。雖然可以使用空氣作為氧的源，該反應也可以用富集氧的空氣或未稀釋的氧(例如，氧安德盧梭法)進行。可以將來自反應器流出物的熱在一個或多個廢熱鍋爐中回收，所述廢熱鍋爐也將反應器流出物冷卻至所需的溫度。可以將含有HCN的反應器出口氣輸送通過氨吸收過程以移除未反應的氨。這可以通過與磷酸銨溶液、磷酸或硫酸接觸以移除氨完成。可以將產物出口氣從氨吸收器輸送通過HCN吸收器，在此可以加入冷水以帶走HCN。可以將HCN-水混合物送至氰化物汽提器，在此可以將廢物從該液體移除。此外，可以將HCN-水混合物輸送通過分餾器以在將產物儲存在槽中或作為進料使用之前濃縮HCN。

很多組合安德盧梭法的HCN制備設備包括并聯運行的多個反應器，以增加HCN的總生產率。在這些多反應器安德盧梭系統的運行過程中，一個或多個反應器中的催化劑可以不可預測地以次優轉化產率開始運行，如當催化劑床達到其壽命終點時。一個或多個催化劑床的這種不可預測的次優運行可以導致進料至系統的反應物的次優轉化率和HCN的次優產率，或者因為一個或多個催化劑床的次優運行，或者因為當設備預期以滿容量運行時的過程中出乎意料地關閉一個或多個次優反應器。

次優反應器不僅可以導致總轉化率和產率低于所需的轉化率或產率，次優反應器還可以導致送至設備的隨后純化和處理部分的產物流中HCN的不一致流動和濃度。進料至純化和處理系統的HCN的不一致流動和濃度可以導致HCN產物的最終生產率上的不穩定變動。不均勻運行還可以導致下游操作的較不經濟運行。HCN的生產率或濃度上的變動還可以導致品質顧慮。例如，HCN生產率上的變動可以導致下游客戶生產率上的變動。

當使用富集氧的安德盧梭法或氧安德盧梭法時與空氣安德盧梭法比較可以遭遇一些另外的困難。在空氣安德盧梭法中，氧進料流包括具有約20.95摩爾％氧的氧含量的空氣。富集氧的或氧安德盧梭法具有氧含量大于空氣中的氧含量的含氧進料流，如對于富集氧的安德盧梭法約21摩爾％氧至約30摩爾％氧或對于氧安德盧梭方法約26摩爾％氧至約100摩爾％氧。例如，采用反應物進料中更濃縮的氧含量，該方法傾向于以更濃縮的方式進行，以使得該方法可能傾向于產生更高濃度的所有產物，包括副產物。富集氧的安德盧梭法或氧安德盧梭法中的設備可以，因此，更易于影響雜質的積累，所述雜質在空氣安德盧梭法中可以更容易地從系統吹掃。與空氣安德盧梭法比較，更大速率的副產物積累對于富集氧的安德盧梭法或氧安德盧梭法可以導致設備的腐蝕或更頻繁的關閉。此外，因為富集氧的安德盧梭法或氧安德盧梭法中的試劑和產物可以更濃縮，系統可以比空氣安德盧梭法中對試劑的濃度上的變化更敏感。例如，試劑濃度上的局部變化可以導致催化劑床內的局部熱點，這與空氣安德盧梭法比較可以減少催化劑的壽命。富集氧的或氧安德盧梭法對進料氣體的加熱值上的改變更敏感；因此，進料流的組成上小的變化可以導致反應器中比對于在空氣安德盧梭法中相似的進料流組成觀察到的更大的溫度波動。此外，富集氧的或氧安德盧梭法中試劑的濃度或流速上的變化可以導致該方法的總效率上與空氣安德盧梭法比較更大的差別。