用于减少安德卢梭法中催化剂中毒的系统技术方案

描述了用于经由安德卢梭法制备氰化氢的方法和系统。反应区，其中可以允许氧、氨和甲烷在包含铂的催化剂的存在下反应以提供氰化氢。脱硫区，其中包含硫并且包含氧、氨和甲烷的至少一种的进料流可以与脱硫材料接触以制备提供至所述反应区的硫减少的进料流。在一个实例中，所述脱硫材料包括氧化锌。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于减少安德卢梭法中催化剂中毒的系统 相关申请的交叉引用 本申请权利要求2012年12月18日提交的题为用于减少安德卢梭法中催化剂 中毒的装置和方法（APPARATUS AND METHOD FOR REDUCING CATALYST POISONING IN AN ANDRUSSOW PROCESS) 的美国临时专利申请系列号61/738, 791的优先权，其公开通过引用 以其全部内容结合在此。
本公开涉及用于氰化氢（HCN)由甲烷、氨和氧的制备用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、氨和氧在钼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包含至少钼的催化剂的存在下加热至约 800°C至约2, 500°C。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。还可以使用其他含氧气体混合物，包括具有 高于约21 %的氧浓度的富集氧的空气（例如，氧安德卢梭法），如未稀释的氧。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l〇〇°C至400°C。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。 包含甲烷、氨和氧的进料可能包含杂质，如硫，其可以使HCN催化剂中毒。HCN催化 剂的中毒可以降低安德卢梭法的效率，如降低HCN转化率，增加副产物制备，降低HCN催化 剂的寿命，增加用于HCN催化剂替换的停工时间，或其组合。 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. Environmental Protection Agency),空气质量计划和标准办公室（Office of Air Quality Planning and Standards),对于所提出的氰化物制备的经济影响分析 NESHAP(Economic Impact Analysis For the Proposed Cyanide Manufacturing NESHAP) (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（Effect of Sulfur Compounds and Higher Homologues of Methane on Hydrogen Cyanide Production by the Andrussow Method), Rus.J. of Applied Chemistry,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（Clean Development Mechanism(CDM)Executive Board)，联合国气候变 化框架公约（United Nations Framework Convention on Climate Change) (UNFCCC)，清洁 发展机制项目设计文件表格（Clean Development Mechanism Project Design Document Form) (CDM PDD)，第 3 版，（7 月 28 Η , 2006),在 http: cdm. unffccc. int/Reference/ PDDs Forms/PDDs/PDD form04 v03 2.pdf在线可得，渉及HCN通讨安德卢梭法的制各：以及 GaryR. Maxwell等，在氰化氢制备技术的转移中确保工艺安全性（Assurmg process safety in the transfer of hydrogen cyanide manufacturing technology), J. of Hazardous Materials，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HCN催化剂由于硫中毒的解决方案。解决方案可以包括通过在气体进 料与反应器之间的保护床的使用以移除硫而减轻安德卢梭法中的催化剂中毒的系统和方 法。本公开包括采用其中允许氧、氨和甲烷在包含钼的催化剂的存在下反应以提供氰化氢 的反应区的系统。系统包括脱硫区，其中使包含硫并且包含氧、氨和甲烷中的至少一种的进 料流与脱硫材料接触以制备提供至反应区的硫减少的进料流。 本公开还描述了其中进料流可以包含硫的系统。进料流可以包含按体积计大于约 0.2百万分率（ppm)的硫或小于约17ppm的硫。所制备的硫减少的进料流可以包含小于约 0· 2ppm的硫或多于约0· 02ppm的硫。该系统可以制备硫减少的进料流以，使得它包括比进 料流少至少5重量％的硫，少10重量％的硫，或少20重量％的硫。 本公开还描述了可以包含含硫化合物的进料流。含硫材料可以包含硫化合物、含 硫离子、含硫盐、含硫聚合物、羰基硫化物、硫醇（mercaptans)、硫醇（thiols)、单质硫，以 及其混合物。进料流中的甲烷可以通过包含天然气、合成气、生物气、基本上纯的甲烷，或其 混合物的烃混合物提供。 本系统的脱硫材料可以包含氧化锌。脱硫区包括反应区上游的脱硫单元。在本说 明书中，脱硫单元包括填充床反应器，其中将脱硫催化剂负载在脱硫区中的倾斜筛网上。本 公开的系统还包括反应区的氰化氢反应器内的脱硫区，如氰化氢反应器的填充床中的脱硫 材料床。脱硫区可以包含与反应区的材料比较具有更大的耐腐蚀性的材料。反应区可以包 括至少两个并联操作的氰化氢反应器，其中所述至少两个氰化氢反应器的每一个接收硫减 少的进料流的至少一部分。 本公开还描述了一种用于经由安德卢梭法制备氰化氢的方法，所述方法包括：使 至少包含氨、烃如甲烷以及氧以及甲烷的气体与脱硫材料接触以制备硫减少的气体，并使 硫减少的气体与催化剂接触以至少制备氰化氢。该方法可以包括：将气体在与脱硫材料接 触之前加热至至少约KKTC。此外，可以使气体与脱硫材料至少在约KKTC接触。目前描述 的方法可以包括与气体比较，将硫减少的气体中的硫减少约5重量％。该方法还可以包括： 将硫减少的气体分为至少两股流，并将所述至少两股流进料至对应数目的并联操作的反应 器。 本公开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
意在提供本公开的主题的概述，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】以提供关于本公开的系统和方法的进一步信息。 【附图说明】 图1是经由安德卢梭法的示例性HCN制备的示意性方框流程图。 图2是根据本公开的经由安德卢梭法的脱硫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（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于减少安德卢梭法中催化剂中毒的系统，所述系统包括： 反应区； 脱硫区； 其中所述脱硫区包括所述反应区上游的独立的脱硫单元。

【技术特征摘要】
2012.12.18 US 61/738,7911. 一种用于减少安德卢梭法中催化剂中毒的系统，所述系统包括： 反应区； 脱硫区； 其中所述脱硫区包括所述反应区上游的独立的脱硫单元。2. 权利要求1所述的系统，其中所述脱硫单元包括填充床反应器。3. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯图尔特·福赛思，马丁·J·伦纳，刘爱国，布伦特·J·斯塔尔曼，
申请(专利权)人：因温斯特技术公司，
类型：新型
国别省市：瑞士;CH