本实用新型专利技术涉及一种用于生产氰化氢的催化剂床层及含有该床层的反应釜。所述床层包括编结催化剂材料和具有邻接于所述编结催化剂材料的波纹状表面的催化剂支撑件，其中，所述波纹状表面具有包括一个或多个带圆角的波谷的波浪形状，以便使所述编结催化剂的形状与所述波纹状表面相一致。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
一种用于生产氰化氢的催化剂床层及含有该床层的反应釜 相关申请的夺叉引用 本申请要求享有于2012年12月18日提交的美国申请61/738, 676的优先权，该 申请的全部内容和公开结合于本文中。
本技术涉及一种包含具有编结催化剂材料和催化剂支撑件的催化剂床层的 反应釜，该催化剂支撑件具有波纹状表面以减少编结催化剂材料的破裂和变形。
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, Volume A8, 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 Methane on Hyfrogen Cyanide Production by the Andrussow Method, Russian J. Applied Che mistry，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 Mechanism Project Design Document Form(CDM H^Versior^)，2006 图不性地解释了 Andrussow HCN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, Volume A8，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 cyanide manufacturing 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, Economic Impact Analysis For The Proposed Cyanide Manufacturing NESHAP，EPA，May2000 年）。 美国专利US3, 033, 658描述了一种设置在反应室内的催化剂，其被支撑并安置在 非金属的、基本不导热但又耐热的载体上，和/或被这种非金属材料限制或界定。催化剂可 以以丝网或网状结构的形式提供。 美国专利3, 423, 185描述了一种用于氨和甲烷在其中反应来制备HCN的反应器中 支撑金属丝网催化剂的格栅，该格栅包括大量具有用作反应气体通道的孔的水平设置的陶 瓷块，格栅的上部含有用于支撑丝网催化剂的催化剂接触构件，而格栅的下部含有用于将 反应气体均勻分布于整个反应器横截面的气体分布装置。 美国专利5, 356, 603描述了一种用于通过使用一种包含由主要含有选自钼、铑、 钯及其合金或混合物的金属的材料制成的多孔结构的元件来生产氰化氢的方法，这种元件 的特征为（a)新型的构造，且由此获得具有下列公式的初产物：曲平率（C/F)乘以目径和丝 径，对于所述元件，该值至少约大于0. 08,并且（b)，对于给定的甲烷和氨生产量，转化率是 曲平率、目径和丝径的组合函数，并且转化率可以通过针对给定的丝径提高目径，针对给定 的目径提高丝径，以及将曲平率（C/F)提高到大于1. 0的比值来提高。该元件是织造网、编 结物、纤维类及其组合物。该元件可以是作为一种多重整流网的一系列元件。 美国专利5, 527, 756描述了一种催化剂组件，其包括沿其宽阔的表面以彼此紧密 嵌套的方式设置的多个多孔金属丝网层，金属丝层限定了一种非平面的横断面，其由大量 起伏的沟槽组成。催化剂组件的边缘被平整化，从而可以牢固安装到氨合成塔中。该专利技术 包括彼此毗邻叠加的单层，以及边缘相互连接组成联合部件的多层垫料。催化剂组件提供 了一种特有的并有助于提高使用寿命且相应降低成本和停机时间的增加表面积以及降低 压降的组合物。该催化剂组件易于制造及安装，并可以制成适合不同反应器的规格和要求 的各种尺寸和形状。 美国专利7, 101，525描述了一种催化反应装置，其用于在高温条件下，在气体介 质中进行的反应，例如HCN合成或氨的氧化，其包括至少一种可有效地用作上述反应的催 化剂的织造材料，一种包括至少一种具有使气体可以通过的结构的陶瓷部件的支撑件，该 支撑件的所述部件具有波纹面，使得该曲面所产生的表面积相对于平坦表面的增加值至少 等于以锯齿状波纹计算所得值，其介于约1. 1到约3之间。安装所述织造材料使其背靠所 述支撑件的所述部件的波纹状表面并保持了与其相同的形状。所述织造材料是线性的和/ 或螺旋状的构件的形式的带或丝的任何组件，使气体可以通过。这种丝网的组件可以包括 织造物、编结物、或毡类，其可以通过各种技术获得，如编织、编结、缝纫、刺绣等等。 美国专利公开2002/0127932探讨了用于气体反应的三维催化剂丝网，其由贵 金属丝编结成两层或更多层，其中的纬丝线插入网状材料层之间。这些网状材料层优选 由绒头丝联结。所述纬丝线由与网状材料和绒头丝相同类型的线材制成，即优选由大约 4wt. %到约12wt. %的铑制得的钼-铑合金，以及由约4wt. %到约12wt. %的钯和铑制得的 销一韦巴一韦老合金。常用的合金是销韦老5、销韦老8和销韦老10。 然而，现有的用于采用这种结构制备HCN的反应器构造方法存在很多不足，包括 催化剂破裂和变形。这样，就需要改进HCN反应器构造和HCN生产方法。
技术实现思路
在第一个实施方式中，本技术涉及一种用于生产氰化氢的催化剂床层，其包 括：编结催化剂材料；以及具有邻接于编结催化剂材料的波纹状表面的催化剂支撑件，其 中所述波纹状表面具有包括一个或多个带圆角的波谷的波浪形状，以使编结催化剂的形状 与波纹状表面相一致。所述催化剂支撑件具有基本上均匀的厚度。催化剂床层可以进一步 包含一个或多个对应于一个或多个带圆角的波谷的波峰。一个或多个带圆角的波谷中的每 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于生产氰化氢的催化剂床层，其特征在于，所述催化剂床层包括： 编结催化剂材料；和 具有邻接于所述编结催化剂材料的波纹状表面的催化剂支撑件，其中，所述波纹状表面具有包括一个或多个带圆角的波谷的波浪形状，以便使所述编结催化剂的形状与所述波纹状表面相一致。
【技术特征摘要】
2012.12.18 US 61/738,6761. 一种用于生产氰化氢的催化剂床层，其特征在于，所述催化剂床层包括： 编结催化剂材料；和 具有邻接于所述编结催化剂材料的波纹状表面的催化剂支撑件，其中，所述波纹状表 面具有包括一个或多个带圆角的波谷的波浪形状，以便使所述编结催化剂的形状与所述波 纹状表面相一致。2. 根据权利要求1所述的催化剂床层，其特征在于，所述催化剂支撑件具有基本上均 匀的厚度。3. 根据权利要求1所述的催化剂床层，其特征在于，还包括一个或多个与一个或多个 带圆角的波谷相对应的波峰。4. 根据权利要求1所述的催化剂床层，其特征在于，所述一个或多个带圆角的波谷中 的每一个都与相邻的波谷基本上平行。5. 根据权利要求1所述的催化剂床层，其特征在于，所述波纹状表面具有一个或多个 开口。6. 根据权利要求5所述的催化剂床层，其特征在于，所述一个或多个开口位于所述波 纹状表面的倾斜部分。7. 根据权利要求5所述的催...
【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，
申请(专利权)人：英威达科技公司，
类型：新型
国别省市：瑞士;CH
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