用于安德卢梭法中的再循环的系统技术方案

本文描述了用于利用在氰化氢的制备过程中产生的废物的方法和系统。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
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“用于安德卢梭法中的再循环的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR RECYCLING IN AN ANDRUSSOW PROCESS)”的美国临时专利申请系列号61/738,901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再循环方案。
技术介绍
安德卢梭法用于氰化氢(HCN)由甲烷、氨和氧在含铂催化剂上的气相制备。将氨、甲烷和氧进料至反应器中并在包含铂催化剂的存在下加热至反应温度。甲烷可以从天然气提供，可以将其进一步纯化。在天然气中可以存在具有两个碳、三个碳或更多的烃。虽然可以使用空气作为氧的源，该反应还可以用富集氧的空气或未稀释的氧(例如，氧安德卢梭法)进行。可以将含有HCN的反应器出口气输送通过氨吸收方法以移除未反应的氨。这可以通过与磷酸铵溶液、磷酸或硫酸接触以移除氨完成。从氨吸收器，可以将产物废气输送通过HCN吸收器，在此可以加入冷水以带走HCN。可以将HCN-水混合物送至氰化物汽提器，其中可以将HCN与水和其他物质分离。在以下文章中描述了安德卢梭法的各个方面：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)；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日，2006)，在http：//cdm.unfccc.int/Reference/PDDs_Forms/PDDs/PDD_form04_v03_2.pdf在线可得；Gary R.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 manufacturmg technology)，J.of Hazardous Materials，第142卷，第677-84页(2007)；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＝P100AHGl.PDF在线可得，这些的公开通过引用如将其复制在这里一样结合在此。
技术实现思路
安德卢梭法中废热和废物的问题通过从由制备HCN的反应产生的热回收能量并从燃烧气态废弃流回收能量而解决和改善。本公开涉及一种用于利用在安德卢梭法过程中(例如，在富集氧的或氧安德卢梭法的过程中)产生的废物的方法。本公开还提供了一种可以在氰化氢的制备过程中操作并减少在安德卢梭法过程中浪费的能量或材料的量的系统。使用富集氧的或基本上纯的氧进料流的一些问题容易理解。例如，富集氧的和基本上纯的氧进料流比空气更贵。富集氧的和基本上纯的氧进料流可以包含浓缩氧源并产生含有高水平的氢的废弃流。因此，使用增加的小心措施以避免与纯氧作为气态氧进料流的使用相关的问题。例如，可能需要在空气安德卢梭法中一般不使用或需要的安全性顾虑、设备设计、设备维护以及操作条件用于解决由于将氢回收与富集氧的或氧安德卢梭法组合出现的安全性问题。存在或已经建造非常少的富集氧的或氧安德卢梭制备设备。除了如上面描述的那些的与富集氧的或氧安德卢梭制备设备相关的更容易地显现的顾虑之外，存在不容易或广泛知道的多个另外的问题。例如，富集氧的或氧安德卢梭法对反应物的浓度上的变化比在采用空气的安德卢梭法中更敏感。富集氧的或氧安德卢梭法中反应物的浓度或流速上的变化可以在工艺效率上导致比在空气安德卢梭法中观察到的更大的改变。富集氧的或氧安德卢梭法对在进料气体的加热值(英国热单位(BTU))上的改变更敏感；进料流的组成上小的变化可以导致反应器中比对于空气安德卢梭法中相似的进料流组合物将观察到的更大的温度波动。行进通过催化剂的反应物的浓度上的局部变化可以导致催化剂床上的温度变化，如热点，这与空气安德卢梭法比较可以减少催化剂的寿命。空气中约78体积％氮的存在下发挥稀释空气安德卢梭法中气体混合物的作用并且可以减少副产物的产生和对于反应的高度控制的需要。空气安德卢梭法的气态废弃流(例如，HCN回收之后的流)具有低加热值以使得将需要对该流提供燃料气体(例如，天然气)以完全燃烧。因此，空气安德卢梭法气态废弃流不具有作为燃料气体的意义。从富集氧的或氧安德卢梭法的流出物的热传递造成比对于空气安德卢梭法观察到的更多的问题。来自富集氧的或氧安德卢梭法的流出物比对于空气安德卢梭法的更浓缩。虽然冷却这种浓缩的流出物最好快速进行以停止反应物形成副产物，不应将流出物冷却至HCN冷凝的点，因为HCN当冷凝时具有更大的聚合倾向。富集氧的或氧安德卢梭法倾向于以比空气安德卢梭法更浓缩的方式进行。如此，富集氧的或氧安德卢梭法倾向于产生更高浓度的所有产物，包括副产物。因此，用于富集氧的或氧安德卢梭法的反应器和相关的设备对系统中杂质的积累更敏感，其在空气安德卢梭法中可以更容易地被冲扫出所采用的设备。更大速率的副产物积累可以导致增加的腐蚀速率以及工艺的多个部分更频繁的关闭和维护。可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在安德卢梭法中的再循环的系统，所述系统包括：(a)反应器；(b)将来自所述反应器的气态废弃流作为燃料燃烧用于一次能量产生的第一热电联产单元；和/或(c)从所述反应器吸收热用于二次能量产生的第二热电联产单元。

【技术特征摘要】
2012.12.18 US 61/738,9011.一种用于在安德卢梭法中的再循环的系统，所述系统包括：
(a)反应器；
(b)将来自所述反应器的气态废弃流作为燃料燃烧用于一次能量产生的第一热电联产单元；和/或
(c)从所述反应器吸收热用于二次能量产生的第二热电联产单元。
2.权利要求1所述的系统，...

【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