用于制备氰化氢的反应组件制造技术

本实用新型专利技术提出了一种用于制备氰化氢的反应组件，属于氰化氢制备领域。本实用新型专利技术包括：（a）用于产生三元气体混合物的包括狭长管道的混合容器，所述狭长管道包括：i.位于所述狭长管道的下游端处的出口；ii.内壁；iii.包括第一进入端口和位于所述第一进入端口的下游的第一流动校正器的第一静态混合区域；以及iv.位于所述第一静态混合区域的下游的第二静态混合区域；（b）反应容器，其包括操作性连接到所述出口以接收所述三元气体混合物的反应器入口，其中所述反应容器包括含有用于制备氰化氢流的催化剂的催化剂床。根据本实用新型专利技术的反应组件提高了氰化氢的产率。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提出了一种用于制备氰化氢的反应组件，属于氰化氢制备领域。本技术包括：（a）用于产生三元气体混合物的包括狭长管道的混合容器，所述狭长管道包括：i.位于所述狭长管道的下游端处的出口；ii.内壁；iii.包括第一进入端口和位于所述第一进入端口的下游的第一流动校正器的第一静态混合区域；以及iv.位于所述第一静态混合区域的下游的第二静态混合区域；（b）反应容器，其包括操作性连接到所述出口以接收所述三元气体混合物的反应器入口，其中所述反应容器包括含有用于制备氰化氢流的催化剂的催化剂床。根据本技术的反应组件提高了氰化氢的产率。【专利说明】用于制备氰化氢的反应组件相关申请的交叉引用本申请要求享有于2012年12月18日提交的美国申请61/738，731的优先权，该申请的全部内容和公开结合于本文中。
本技术涉及用于制备氰化氢的反应组件。
技术介绍
传统地，氰化氢(HCN)通过Andrussow法或BMA法来进行工业规模的生 产(例 如参见 Ullman’ s Encyclopedia of Indusrial Chemistry, VolumeA8, Weinheiml987, P.161-163)。例如在Andrussow法中，可以在适合的催化剂存在下在反应器中使氨与含甲烷的气体和含氧气体在高温下反应来商业化地制备HCN (美国专利1，934，838和6，596，251)。硫化合物和甲烷的高级同系物可能会影响甲烷的氧化氨解的参数° 例如参见 Trusov, Effect of Sulfur Compounds and Higher Homologues of Methaneon Hyfrogen Cyanide Production by the Andrussow Method, Russian J.Applied Chemistry, 74:10 (2001), pp.1693-1697。通过使反应器流出气流在氨吸收器中与磷酸铵水溶液相接触来将未反应的氨与HCN分离。将分离的氨纯化和浓缩，用于再循环到HCN的转化中。通常通过将其吸收到水中来从处理后的反应器流出气流中回收HCN。所回收的HCN可以通过进一步的提炼工序来处理，以制备纯化的HCN。文献Clean Development MechanismProject Design Document Form(CDM F1DD, Version3)，2006 图不性地解释了 AndrussowHCN制造法。纯化的HCN可用于氢氰化反应，如含有烯烃的基团的氢氰化或者1，3_ 丁二烯和戊烯腈的氢氰化，上述的氢氰化可用于制造己二腈(“ADN”)。在BMA法中，HCN在实质上没有氧并在钼催化剂存在的条件下由甲烷和氨合成，其结果是产生了 HCN、氢气、氮气、残留的氨和残留的甲烧(如参见:Ullman’ s Encyclopedia of Industrial Chemistry, VolumeA8，Weinheiml987，P161-163)。商业经营者要求工艺安全管理，以控制氰化氢的危险的性质(参见 Maxwell 等人，Assuring process safety in the transfer of hydrogen cyanidemanufacturing technology, JHazMatl42 (2007 年)，677-684)。另外，HCN 制造工艺中的来自生产设备的排放可能要遵守法规，这可能影响HCN生产的经济性。(参见Crump,EconomicImpact Analysis For The Proposed Cyanide Manufacturing NESHAP, EPA,May2000 年)。在制造HCN时，将氨气、含甲烷的气体和含氧气体混合，以形成输送到反应器中的三元气体混合物。由于HCN工艺包含若干反应气体，这些反应气体在接触到催化剂之前进行混合是有利的。然而，当进行反应气体的在先混合时，或许会出现与气体的反应性相关的风险。美国专利2，803，522公开了用于含氧气体和氨的混合器。美国专利3，063，803公开了与反应器相连的可分离式安装的气体混合室。美国专利3，215，495公开了位于气体混合室之内的用于混合反应气体的内部挡板。美国专利US6，649，137描述了一种锥形反应器盖，用于化学处理或其它的系统。该反应器盖适合于连接到包含催化剂的桶。该反应器可与旋转叶片相连，以便在反应器的入口处诱导层状流动，从而提高反应器的效率并延长催化剂的寿命。因此，所需要的是改善的混合容器，其能够减少不期望的旋转，同时将用于HCN制造的反应气体混合。
技术实现思路
本技术的一个实施例涉及一种用于制备氰化氢的反应组件，包括混合容器和反应容器，该反应容器包括操作性连接到出口以接收三元气体混合物的反应器入口，其中反应容器包括含有用于制备氰化氢流的催化剂的催化剂床。混合容器产生三元气体混合物并且包括狭长管道。狭长管道包括:位于狭长管道的下游端处的出口 ；内壁；包括第一进入端口和设于第一进入端口下游的第一流动校正器的第一静态混合区域，第一进入端口用于将至少一种从由含甲烷的气体、含氨气体、含氧气体及其混合物所构成的组中选择的反应气体引入到混合容器中；以及第二静态混合区域，其置于第一静态混合区域下游，并包括用于引入含氧气体的第二进入端口和置于第二进入端口下游的第二流动校正器。每个流动校正器可以包括一个到十个径向板体。各流动校正器可以具有一体式结构。一个或多个径向板体可以连接到内壁上。一个或多个径向板体可以连接到圆形环上。圆形环可以连接到内壁上。中间体可以为空心的。中间体可以为棱锥形。棱锥可以具有与一个或多个径向板体中的至少一个相汇合的角部。中间体的下游基底可以为圆形、三角形、方形、菱形、矩形、五角形或六角形。圆锥形中间体可以具有从5°到65°的锥角。中间体可以同心地置于狭长管道内。下游基底可以具有从0.l*x到0.5*x的最大直径，其中X为一个或多个径向板体的径向长度。一个或多个径向板体可以具有从0.05*y到0.3*y的高度，其中y是管道直径。一个或多个径向板体可以具有圆形的上游边缘。上游点可以相对于圆形上游边缘等边。一个或多个径向板体可以具有基本平滑的表面。第一静态混合区域可以包括至少一个第二流动校正器。第一静态混合区域的该至少一个第二流动校正器可以包括一个或多个径向板体。第一静态混合区域和第二静态混合区域均可以进一步包括多个静态混合元件。多个静态混合元件可以包括多个突片嵌件，所述突片嵌件具有在流动方向上弯折的上游表面。混合容器中的压降可以小于35kPa。在一些实施例中，第一流动校正器包括一个或多个安装到中间体上的径向板，其中所述一个或多个径向板在狭长管道中纵向地延伸，并且中间体从上游点向下游基底朝向所述内壁向外地渐变。在第二实施例中，提出了一种用于制备氰化氢的反应组件，包括:(a)具有狭长管道的用于产生三元气体混合物的混合容器，该狭长管道包括位于狭长管道的下游端处的出口、内壁，以及包括第一进入端口和设于第一进入端口下游的第一流动校正器的第一静态混合区域，其中第一进入端口用于将至少一种由含甲烷的气体、含氨气体、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备氰化氢的反应组件，包括：（a）用于产生三元气体混合物的包括狭长管道的混合容器，所述狭长管道包括：i.位于所述狭长管道的下游端处的出口；ii.内壁；iii.包括第一进入端口和位于所述第一进入端口的下游的第一流动校正器的第一静态混合区域，所述第一进入端口用于将从由含甲烷的气体、含氨气体、含氧气体及其混合物所构成的组中选择的至少一种反应气体引入到所述混合容器中；以及iv.位于所述第一静态混合区域的下游的第二静态混合区域，包括用于引入含氧气体的第二进入端口和位于所述第二进入端口的下游的第二流动校正器；其中，所述第二流动校正器包括一个或多个安装到中间体上的径向板，其中所述一个或多个径向板在所述狭长管道中纵向地延伸，并且所述中间体从上游点向下游基底朝向所述内壁向外地渐变；以及（b）反应容器，其包括操作性连接到所述出口以接收所述三元气体混合物的反应器入口，其中所述反应容器包括含有用于制备氰化氢流的催化剂的催化剂床。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·C·卡顿，布兰特·J·斯塔尔曼，洛基·王，
申请(专利权)人：英威达科技公司，
类型：新型
国别省市：瑞士;CH