安德卢梭法中改善的火炬的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:19971999 阅读:38 留言:0更新日期:2019-01-04 22:27
描述了一种用于经由安德卢梭法制备氰化氢的系统和方法。所述的系统可以包括反应器区,其中允许氧、氨和甲烷在包含铂的催化剂的存在下反应以至少提供氰化氢(HCN)、氢和废物。HCN回收区可以从氢和废物基本上移除氰化氢。火炬区可以至少以氢模式燃烧可燃气体混合物以至少产生二氧化碳和水,所述可燃气体混合物包含所述氢的至少一部分和所述废物的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
安德卢梭法中改善的火炬的装置和方法相关申请的交叉引用本申请权利要求2012年12月18日提交的题为“安德卢梭法中改善的火炬的装置和方法(APPARATUSANDMETHODOFANIMPROVEDFLAREINANANDRUSSOWPROCESS)”的美国临时专利申请系列号61/738,817的优先权,其公开通过引用以其全部内容结合在此。
本公开涉及用于由甲烷、氨和氧制备氰化氢(HCN)的安德卢梭法的反应器方案。
技术介绍
安德卢梭法可以用于氰化氢(HCN)由甲烷、氨和氧在铂催化剂上的气相制备。将过滤过的氨、天然气和空气进料至反应器中并在至少包含铂的催化剂的存在下加热至约800℃至约2,500℃。甲烷可以由天然汽提供,其可以进一步提纯。具有至少两个碳的烃可以存在于天然气中。可以使用空气作为氧源。含有HCN和未反应的氨的反应器出口气可以在废热锅炉中急冷至大约100℃至400℃。可以将含有HCN的急冷反应器出口气输送通过氨吸收过程以移除未反应的氨,如通过使反应器出口气与磷酸铵溶液、磷酸或硫酸接触以移除氨。可以将产物出口气从氨吸收器送至通过HCN吸收器,在此可以加入冷水以带走HCN。HCN吸收器可以产生基本上含有氢和副产物的气态废弃流。归因于气态废弃流的组成,处置(disposal)可以是有环境问题的,可以不能烧尽,或它们的组合。在以下文章中描述了HCN制备的各个方面:Eric.L.Crump,美国环境保护署(U.S.EnvironmentalProtectionAgency),空气质量计划和标准办公室(OfficeofAirQualityPlanningandStandards),对于所提出的氰化物制备的经济影响分析NESHAP(EconomicImpactAnalysisFortheProposedCyanideManufacturingNESHAP)(2000年5月),在http://nepis.epa.gov/Exe/ZyPDF.cgi?Dockey=P100AHG1.PDF在线可得,涉及HCN的制备、最终使用和经济影响;N.V.Trusov,硫化合物和甲烷的高级同系物对由安德卢梭法的氰化氢制备的影响(EffectofSulfurCompoundsandHigherHomologuesofMethaneonHydrogenCyanideProductionbytheAndrussowMethod),Rus.J.ofAppliedChemistry,第74卷,第10期,第1693-97页(2001)涉及天然气的不可避免组分,如硫和甲烷的高级同系物对通过安德卢梭法的HCN制备的影响;清洁发展机制(CDM)执行理事会(CleanDevelopmentMechanism(CDM)ExecutiveBoard),联合国气候变化框架公约(UnitedNationsFrameworkConventiononClimateChange)(UNFCCC),清洁发展机制项目设计文件表格(CleanDevelopmentMechanismProjectDesignDocumentForm)(CDMPDD),第3版,(7月28日,2006),在http://cdm.unfccc.int/Reference/PDDsForms/PDDs/PDDform04_v03_2.pdf在线可得,涉及HCN通过安德卢梭法的制备;以及GaryR.Maxwell等,在氰化氢制备技术的转移中确保工艺安全性(Assuringprocesssafetyinthetransferofhydrogencyanidemanufacturingtechnology),J.ofHazardousMaterials,第142卷,第677-84页(2007)涉及HCN的安全制备。
技术实现思路
本公开涉及一种来自安德卢梭法中的HCN吸收器的气态废弃流的处置的解决方案。该解决方案可以包括一种用于经由安德卢梭法制备氰化氢的系统和方法。该系统可以包括反应器区,其中允许氧、氨和甲烷在包含铂的催化剂的存在下反应,以至少提供氰化氢(HCN)、氢和废物。HCN回收区可以从氢和废物基本上移除氰化氢。火炬区可以将可燃气体混合物以氢模式燃烧,以至少产生二氧化碳和水,所述可燃气体混合物包含氢的至少一部分和气态废物的至少一部分。可燃气体混合物可以包含天然气。烃混合物可以提供系统中的甲烷。烃混合物可以包括天然气、生物气、基本上纯的甲烷,或其混合物。该系统可以包括氢回收系统,其可以在氢回收系统回收的下游或上游循环、储存或利用氢。该系统可以包括氨提取区,其中将氨从HCN、氢和废物基本上移除。氰化氢回收区可以提供可以包含至少约98.5%氰化氢的纯度的氰化氢产物流,或提供气态废物流以使得存在小于约1.5%HCN。进料至火炬的可燃气态废物混合物可以包含至少约8体积%氢。火炬出口速度可以是小于约37.2米/秒,如小于约Vmax,其中Vmax定义为:Vmax=(XH2-K1)*K2,其中Vmax=最大允许火炬出口速度,米/秒K1=常数,6.0体积%氢K2=常数,3.9米/秒/体积%氢XH2=体积%氢,按湿基计,如通过使用美国材料试验协会(theAmericanSocietyforTestingandMaterials)(ASTM)方法D1946-77计算。火炬区可以配置为在大于约1350℃的温度操作。火炬可以是独力的或稳定的。火炬区可以包含至少3.0英寸直径火炬尖。火炬区还可以配置为火炬燃烧以非氢模式燃烧的非氢可燃气体混合物,如至少约200BTU/scf的热含量的非氢可燃气体混合物。该系统可以包括至少一个火炬上游的液体分离器,以移除可燃气体混合物或非氢可燃气体混合物中存在的液体的至少一部分。根据本公开,一种用于燃烧由安德卢梭法产生的废物的方法可以包括:允许氧、氨和甲烷在包含铂的催化剂的存在下反应,以给出至少包含氰化氢、氢和废物的产物流。可以将氰化氢从产物流提取以制备HCN产物流和包含氢和废物的至少一部分的气态废弃流,并且可以将气态废弃流进料至氢模式火炬。该方法可以包括:从产物流提取氨,如在提取氰化氢之前。可以将液体的至少一部分在将气态废弃流进料至氢模式火炬之前从气态废弃流分离。可以将氢从气态废弃流回收。这种具有减少的氢含量的气态废弃流可以仍使用本文描述的方法和装置有效地火炬燃烧。该方法可以包括用氢或烃如甲烷补充火炬燃烧的组分。该方法可以包括将提取流以小于约37.2米/秒如Vmax的火炬出口速度火炬燃烧。火炬区可以在大于约1650℃的温度操作。该方法可以包括辅助或稳定火炬。本专利技术的系统和方法的这些和其他实例和特征将在以下的具体实施方式中部分给出。
技术实现思路
意在提供本专利技术的主题的概述,并且不意于提供排他的或详尽的说明。包括下面的具体实施方式以提供关于本专利技术的系统和方法的进一步信息。附图说明图1是根据本公开的经由安德卢梭法的HCN制备的示意性方框流程图。具体实施方式氰化氢通过安德卢梭法的合成(参见,例如,Ullmann′sEncyclopediaofIndustrialChemistry,第8卷,VCHVerlagsgesellschaft,Weinheim,1987,第161-162页)可以在气本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于燃烧由安德卢梭法产生的废物的方法,所述方法包括:允许氧、氨和甲烷在包含铂的催化剂的存在下反应,以给出至少包含氰化氢、氢和废物的产物流;从所述产物流提取所述氰化氢,以产生氰化氢流和提取过氰化氢的气态废弃流,所述提取过氰化氢的气态废弃流包含42.6‑74.4体积%H2、15‑35体积%CO、5‑15体积%N2、1‑2体积%CO2、1‑2体积%CH4和0‑1体积%HCN;从所述提取过氰化氢的气态废弃流回收氢,以产生含有至少5体积%氢的回收过氢的气态废弃流;以及将所述回收过氢的气态废弃流进料至氢模式火炬,其中所述氧作为含有45‑90体积%氧的含氧气体提供。

【技术特征摘要】
2012.12.18 US 61/738,8171.一种用于燃烧由安德卢梭法产生的废物的方法,所述方法包括:允许氧、氨和甲烷在包含铂的催化剂的存在下反应,以给出至少包含氰化氢、氢和废物的产物流;从所述产物流提取所述氰化氢,以产生氰化氢流和提取过氰化氢的气态废弃流,所述提取过氰化氢的气态废弃流包含42.6-74.4体积%H2、15-35体积%CO、5-15体积%N2、1-2体积%CO2、1-2体积%CH4和0-1体积%HCN;从所述提取过氰化氢的气态废弃流回收氢,以产生含有至少5体积%氢的回收过氢的气态废弃流;以及将所述回收过氢的气态废弃流进料至氢模式火炬,其中所述氧作为含有45-90体积%氧的含氧气体提供。2.权利要求1所述的方法,所述方法还包括:从所述产物流提取氨。3.权利要求1或2所述的方法,所述方法还包括:在将所述回收过氢的气态废弃流进料至所述氢模式火炬之前,将液体的至少一部分从所述提取过氰化氢的气态废弃流或回收过氢的气态废弃流分离。4.权利要求1或2所述的方法,其中所述回收过氢的气态废弃流含有至少8体积%的氢。5.权利要求1或2所述的方法,所述方法还包括:在提取所述氰化氢...

【专利技术属性】
技术研发人员:斯图尔特·福赛思刘爱国马丁·J·伦纳布伦特·J·斯塔尔曼
申请(专利权)人:英威达纺织英国有限公司
类型:发明
国别省市:英国,GB

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