[發明專利]氫氰酸的清潔生產工藝

在審

• 申請號: 201610035028.8
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105502436A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 浦為民
• 申請（專利權）人: 浦為民
• 主分類號: C01C3/02
• 分類號: C01C3/02
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本發明涉及一種氫氰酸的清潔生產工藝，屬于化工原料制備技術領域。

背景技術

目前，氫氰酸(HCN)的工業化生產工藝主要有安氏(Andrussow)法、BMA法、輕油 裂解法、丙烯腈副產法和甲醇氨氧化法。其中，安氏法是以甲烷、氨氣和氧氣為原料，以鉑 銠合金為催化劑，在常壓、1000℃以上條件下反應來制備氫氰酸，反應溫度高的同時存在安 全隱患，轉化率低，氨的利用率低；BMA法是將甲烷和氨氣在常壓、1300℃以上的條件下反 應來制備氫氰酸，存在著設備投資高、反應時間長的問題；輕油裂解法是以輕油、液氨、石 油焦粒和氮氣為原料，通過將輕油和液氨汽化后混合，然后加入到三相電極浸入石油焦粒層 導電發熱的沸騰反應爐，在常壓、1450℃下反應得到含有氫氰酸的裂解氣，實際生產中存在 著工作環境差、系統聚合嚴重、不適宜大規模生產的問題；丙烯腈副產法是用丙烯氨氧化法 制丙烯腈副產氫氰酸的方法，其產量受制于丙烯腈的需求；甲醇氨氧化法是以甲醇、氨和空 氣為原料，在催化劑作用下進行反應，得到氫氰酸。因甲醇原料充足，價格上也具有競爭力， 且從安全角度來說也具有優勢，因此，通過甲醇氨氧化來制備氫氰酸的路線受到人們的廣泛 關注，但在實際應用中，主要存在著產品收率低、不能夠實現清潔生產的問題。CN101157458B 公開了在用鐵/鉬氧化物催化甲醇氨氧化工藝中采用加入抑爆氣體來達到防爆增產的方法，忽 視了反應收率的降低以及在固定床反應器中產生的反應熱撤出困難而可能會引起嚴重后果的 問題，氮氣和水蒸氣的加入既增加了生產成本，又增加了廢氣和污水的產生量，且原料氣的 混合是在文丘里管中進行的，存在混合不均勻的問題，由此也會導致反應不夠徹底、生產效 率降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種氫氰酸的清潔生產工藝，解決了現有工藝中存在的產品收率低、 生產成本高、污染環境的問題，具有產品收率高、生產過程清潔、無廢水產生、能源利用率 高的特點。

本發明所述的氫氰酸的清潔生產工藝，包括以下步驟：

(1)反應：

先將甲醇和液氨分別汽化后進行混合，再將其與經壓縮、加熱后的空氣進行混合，然后 在鐵鉬或銻鐵催化劑存在條件下于固定床反應器中進行氨氧化反應，得到合成氣A；

(2)中和：

將合成氣A經換熱器降溫后送入氨中和冷卻塔的下部用硫酸進行中和，得到合成氣B， 合成氣B經氨中和冷卻塔的上部進行冷卻后，得到合成氣C；其中，合成氣A中的氨氣經硫 酸中和后，在氨中和冷卻塔的塔釜得到硫酸銨溶液，硫酸銨溶液進入脫氰塔以脫除其中的氫 氰酸，然后將脫除的氫氰酸返回氨中和冷卻塔；

(3)吸收：

將合成氣C送入吸收塔內用水進行吸收，得到氫氰酸水溶液；

(4)精餾：

將氫氰酸水溶液加入到精餾塔中進行常壓蒸餾，于精餾塔的塔頂得到氫氰酸，塔底液相 經換熱冷卻后返回吸收塔，作為吸收水循環利用。

其中：

步驟(1)中甲醇和液氨的摩爾比為1:0.9-1.2。

步驟(1)中甲醇和空氣的摩爾比為1:16-50。

步驟(1)中反應溫度為300-600℃，反應壓力為0.1-0.22MPa。

步驟(1)中反應空速為氣體在標準狀態下每小時的體積流量與固定床反應器內催化劑的 體積裝填量之比，即3000-6000h^-1。

步驟(2)中硫酸銨溶液的pH值為2-5。

步驟(2)中氨中和冷卻塔內的操作壓力為0.11-0.2MPa。

步驟(3)中水的溫度為0-10℃。

步驟(4)中精餾塔在常壓下操作的回流比為1-8。

本發明的生產工藝首先將汽化后的甲醇和液氨混合均勻，然后再與空氣進行混合，使得 進入固定床反應器的混合原料氣能夠充分混合均勻，反應也能夠完全和徹底，從而能夠提高 生產效率，

本發明中固定床反應器的傳熱介質采用由硝酸鉀和亞硝酸鈉混合而成的熔鹽，由于反應 器內部發生的氨氧化反應為放熱反應，正常生產時將吸收反應熱后的熔鹽進行冷卻以回收蒸 汽，然后返回反應器，形成一個循環回路。

本發明的有益效果如下：