本实用新型专利技术涉及用于制备氰化氢的反应装置，包括用于三元气体混合物的至少一个进口，催化剂床，用于支撑催化剂床的催化剂支撑组件，其中，所述催化剂支撑组件包括具孔板和基本上平行于催化剂床且延伸超过催化剂床的尺寸的支架，其中所述支架包括陶瓷材料，以及用于粗氰化氢产物的至少一个出口。本实用新型专利技术还涉及一种用于制备氰化氢的反应器，所述反应器有一个由环形支架支撑的催化剂床，该环形支架提供一个面积至少为反应器横截面积90%的通过区，且其基本上防止了催化剂床旁流。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
用于生产氰化氢的反应装置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61/738，631的优先权，该申请的全部内容和公开结合于本文中。
本技术涉及一种用于制备氰化氢的反应装置。
技术介绍
传统地，氰化氢(HCN)通过Andrussow法或BMA法来进行工业级别地生产(请参 见， 如 UlImanJ 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制备HCN(美国专利1934838和6596251)。硫化合物和甲烷的高级同系物可能会影响甲烷的氨氧化的参数，例如参见Trusov, Effect of Sulfur Compounds and Higher Homologues of Methane on HyfrogenCyanide Product1n by 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 Mechanism ProjectDesign Document Form(CDM F1DD, Vers1n3)，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)0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, Economic Impact Analysis For The Proposed CyanideManufacturing NESHAP, EPA,2000 年 5 月)。 现有的HCN生产工艺存在着各种问题，包括生产HCN中的产量损失和残留氨回收和循环中的效率不足。
技术实现思路
在一个实施方式中，本技术涉及用于生产氰化氢的反应装置，包括:用于三元气体混合物的至少一个进口 ；催化剂床；用于支撑催化剂床的催化剂支撑组件，其中所述催化剂支撑组件包括具孔板，以及基本上平行于催化剂床且延伸超过催化剂床的尺寸的支架，其中所述支架包括陶瓷材料；以及用于粗氰化氢产物的至少一个出口，其中，所述反应装置在有利于生产包含0.05-1体积％或0.05-0.55体积％甲烷的粗氰化氢产物的条件下运行。三元气体混合物可包含含甲烷气体、含氨气体和含氧气体。支架可与反应装置的反应器壁接触。催化剂床可为多孔结构、丝网、片体、球体、块体、泡沫、浸溃涂层和清洗涂层。催化剂床可为金属丝网钼/铑合金或钼/铱合金。支架可不透气。支架和具孔板可处于同一平面。反应装置进一步包括处于催化剂床上游的阻燃器，其中所述阻燃器为耐火陶瓷材料。所述支架为环形支架，所述环形支架提供了一个面积至少为反应装置的横截面积的90%的通过区。所述支架与反应装置的反应器壁接触。所述三元气体混合物不能透过所述支架。 在另一个实施方式中，本技术涉及用于制备氰化氢的反应装置，所述反应装置包括的反应器包括:用于三元气体混合物的至少一个进口 ；催化剂支撑组件；由催化剂支撑组件支撑的催化剂床；以及用于粗氰化氢产物的至少一个出口 ；其中，所述三元气体混合物包含含甲烷的气体、含氨气体和含氧气体；其中，将所述三元气体混合物通入至少一个进口，并通过催化剂床；以及其中所述反应器在有利于生产包含0.05-1体积％或 0.05-0.55体积％甲烷的粗氰化氢产物的条件下运行。催化剂支撑组件可包括具孔板。催化剂支撑组件可设置成基本上邻接于催化剂床的下表面。催化剂支撑组件可进一步包括基本上平行于催化剂床且延伸超过催化剂床的尺寸的支架。支架可包括陶瓷材料。催化剂床可为多孔结构、丝网、片体、球体、块体、泡沫、浸溃涂层和清洗涂层。催化剂床可为金属丝网钼/铑合金或钼/铱合金。支架可不透气。支架和具孔板可处于同一平面。反应装置进一步包括处于催化剂床上游的阻燃器，其中所述阻燃器为耐火陶瓷材料。 【附图说明】 图1为本技术的一个实施方式的HCN合成系统的简要示意流程图。 图2A和2B为本技术的一个实施方式的处于包括支架的催化剂支撑组件上的催化剂床的横截面图。 图3为表示了作为粗氰化氢产物中甲烷含量的函数的腈形成的图表。 【具体实施方式】 此处所用之术语仅出于描述特定实施方案的目的，并不意欲限制本技术。除非上下文中清楚地显示出另外的情况，如此处所用的单数形式“一个”和“该”也包括复数形式。还应当理解，在本说明书中使用的用语“包括”和/或“包括有”时说明了存在所述的特征、整体、步骤、操作、部件和/或构件，但不妨碍一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、部件组、构件和/或构件组的存在或添加。 例如“包括”、“包含”、“具有”、“含有”或“涉及”的用语及其变体应广泛地理解，并且包含所列出的主体以及等效物，还有未列出的另外的主体。另外，当由过渡性用语“包含”、“包括”或“含有”来引出组分、部件组、工艺或方法步骤或者任何其他的表述时，应当理解此处还考虑了相同的组分、部件组、工艺或方法步骤，或者具有在该组分、部件组、工艺或方法步骤或任何其它表述的记载之前的过渡性用语“基本上由...组成”、“由...组成”或“选自由...构成的组”的任何其它的表述。 如果的适用话，权利要求中的相应的结构、材料、动作以及所有功能性的装置或步骤的等效物包括用于与权利要求中所具体陈述的其他部件相结合地来执行功能的任何结构、材料或动作。本技术的说明书出于介绍和描述的目的而提供，但并不是穷举性的或将本技术限制到所公开的形式。在不偏离本技术的范围和精神的前提下，许多改变和变体对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。这里选择并描述了一些实施方案，目的是对本技术的原理和实际应用进行最佳的解释，并且使得本领域的其他普通本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于生产氰化氢的反应装置，其特征在于，包括： 用于三元气体混合物的至少一个进口； 催化剂床； 用于支撑催化剂床的催化剂支撑组件，其中，所述催化剂支撑组件包括具孔板，以及基本上平行于催化剂床且延伸超过催化剂床的尺寸的支架，其中所述支架包括陶瓷材料；以及 用于粗氰化氢产物的至少一个出口。
【技术特征摘要】
2012.12.18 US 61/738,6311.用于生产氰化氢的反应装置，其特征在于，包括: 用于三元气体混合物的至少一个进口； 催化剂床； 用于支撑催化剂床的催化剂支撑组件，其中，所述催化剂支撑组件包括具孔板，以及基本上平行于催化剂床且延伸超过催化剂床的尺寸的支架，其中所述支架包括陶瓷材料；以及 用于粗氰化氢产物的至少一个出口。2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述支架为环形支架，所述环形支架提供了一个面积至少为反应装置的横截面积的90%的通过区。3.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述支架与反应装置的反应器壁接触。4.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述催化剂床为多孔结构、丝网、球体、片体、块体、泡沫、浸溃涂层和清洗涂层。5.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述支架不透气。6.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述支架和具孔板处于同一平面。7.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·C·卡顿，
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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