制备氢氰酸的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了制备氢氰酸的装置。该装置包括：壳体；第一气固分布板，第一气固分布板具有通孔，第一气固分布板设置在所述反应空间内，将所述反应空间分隔为下部氧化段和上部氨氧化段；气固分离组件，所述气固分离组件包括气固分离件和固体输送管道。该装置通过第一气固分布板将反应空间分隔为下部氧化段和上部氨氧化段，可以使甲醇与氧先在下部氧化段进行氧化反应，然后再在上部氨氧化段与氨进行氨氧化，使氧化和氨氧化两个反应独立进行，以便分别控制两个反应的反应条件，甲醇的转化率和氢氰酸的得率更高，催化剂的寿命更长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工领域，具体地，涉及制备氢氰酸的装置。
技术介绍
氢氰酸HCN是一种重要化学品，因其活泼的性质被广泛用于精细化工中间体的合成，在医药、冶金、电镀、农药、染料等领域有着重要的应用。HCN可以通过甲醇氨氧化法制备。由于甲醇催化剂氧化适宜的反应温度通常为260～360℃，而氨氧化反应温度通常为360～450℃。采用普通流化床反应器，甲醇、氨和空气在同一催化剂颗粒的密相区混合，进行氨氧化反应，需要在400℃左右的反应温度下才能获得较高的甲醇转化率和产物收率。但高温下甲醇容易与Mo反应，导致催化剂失活，严重影响了甲醇转化率和产物收率，限制了甲醇氨氧化法的工业应用。由此，制备氢氰酸的设备有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种制备氢氰酸的装置，在反应器中横向设置第一气固分布板，形成的双层或多层反应段的反应器，从而，使该反应器轴向高度上存在二个或多个催化剂颗粒的密相区，给需要温度分布或组成分布的反应过程创造了条件。因而，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种制备氢氰酸的装置。根据本专利技术的实施例，该装置包括：壳体，所述壳体内限定出反应空间，所述壳体具有下部气体入口和上部氢氰酸混合物出口；第一气固分布板，所述第一气固分布板具有通孔，所述第一气固分布板设置在所述反应空间内，将所述反应空间分隔为下部氧化段和上部氨氧化段，其中，所述下部氧化段包括：下部甲醇入口；第一换热器；和第一气体分布器，所述第一气体分布器设置在所述第一换热器的下方，所述上部氨氧化段包括：下部氨入口；第二换热器：第二气体分布器，所述第二气体分布器设置在所述第二换热器的下方；和上部所述催化剂入口，气固分离组件，所述气固分离组件包括：气固分离件，所述气固分离件具有气体出口和固体出口，所述气体出口与所述上部氢氰酸混合物出口相连；固体输送管道，所述固体输送管道具有管道入口和管道出口，所述管道入口与所述固体出口相连。根据本专利技术实施例的装置，通过第一气固分布板将反应空间分隔为下部氧化段和上部氨氧化段，可以使甲醇与氧先在下部氧化段进行氧化反应，然后再在上部氨氧化段与氨进行氨氧化，使两个氧化反应独立进行，以便分别控制两个反应的反应条件，甲醇的转化率和氢氰酸的得率更高，催化剂的寿命更长。另外，由于将反应空间限定为上下两段氧化段，限制了气体的轴向返混，使气体的流动更接近于平推流的形式，对提高甲醇的转化率和产物的选择性有较好的效果。另外，根据本专利技术上述实施例的制备氢氰酸的装置，还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，该装置进一步包括：催化剂循环器，所述催化剂循环器设置在所述壳体的外部，且分别与所述下部氧化段和所述上部氨氧化段相连，所述催化剂循环器用于将所述上部氨氧化段的催化剂输送至所述下部氧化段。根据本专利技术的实施例，所述第一气固分布板的开孔率为3％-50％。根据本专利技术的优选实施例，所述第一气固分布板的开孔率为8％～20％。根据本专利技术的实施例，所述下部氧化段进一步包括：多个第二气固分布板，所述多个第二气固分布板将所述下部氧化段分隔为多个氧化子段，每个所述氧化子段均具有所述第一换热器。根据本专利技术的实施例，所述上部氨氧化段进一步包括：多个第三气固分布板，所述多个第三气固分布板将所述上部氨氧化段分隔为多个第二氧化子段，每个所述第二氧化子段均具有所述第二换热器。根据本专利技术的实施例，所述下部氧化段和所述上部氨氧化段均设置催化剂，所述催化剂具有MoaNibFecBidPreCofCegVhCriAjOk，其中，A为锂、钠、钾和铷中的至少一种。根据本专利技术的实施例，利用第一温度控制器控制所述下部氧化段的温度为260～360℃。根据本专利技术的优选实施例，利用第一温度控制器控制所述下部氧化段的温度为300～340℃。根据本专利技术的实施例，利用第二温度控制器控制所述上部氨氧化段的温度为360～450℃。根据本专利技术的优选实施例，利用第二温度控制器控制所述上部氨氧化段的温度为370～420℃。根据本专利技术的实施例，该装置进一步包括：气速控制器，所述气速控制器与所述下部气体入口相连控制气体在所述下部氧化段和所述上部氨氧化段的空塔气速为0.2～0.8m/s。根据本专利技术的实施例，所述下部氧化段的重量空速为0.1h-1～1.0h-1；所述上部氨氧化段的重量空速0.05h-1～0.5h-1。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了根据本专利技术一个实施例的制备氢氰酸的装置的结构示意图；图2显示了根据本专利技术一个实施例的制备氢氰酸的装置的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种制备氢氰酸的装置。参考图1，根据本专利技术的实施例，对该装置的结构进行解释说明，该装置包括壳体100、第一气固分布板200和气固分离组件300。根据本专利技术的实施例，壳体100内限定出反应空间，该壳体具有下部气体入口102和上部氢氰酸混合物出口101。其中，气体可以以空气的形式提供。根据本专利技术的一些实施例，壳体100进一步包括失活催化剂出口，用于排出反应过程中失活的催化剂。根据本专利技术的一些实施例，第一气固分布板200具有通孔，该第一气固分布板设置在反应空间内，将反应空间分隔为下部氧化段210和上部氨氧化段220，其中，下部氧化段210包括：下部甲醇入口211、第一换热器212和第一气体分布器，其中，第一气体分布器213设置在第一换热器212的下方。根据本专利技术的实施例，第一气体分布器可以为两个，即第一气体分布器214和213，分别用于使从下部气体入口102进入的气体和从下部甲醇入口211进入的甲醇在反应空间内均匀分布，从而，气体和甲醇分别从下部气体入口102和下部甲醇入口211经第一气体分布器214和213进入下部氧化段210，即下层催化剂床层，发生氧化
反应，然后气体及夹带的催化剂颗粒穿过气固分布板200进入上部氨氧化段220，即上层催化剂床层。上部氨氧化段220包括：下部氨入口221、第二换热器222、第二气体分布器223和上部所述催化剂入口224。从而，氨从下部氨入口221由经气体分布器223进入上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备氢氰酸的装置，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内限定出反应空间，所述壳体具有下部气体入口和上部氢氰酸混合物出口；第一气固分布板，所述第一气固分布板具有通孔，所述第一气固分布板设置在所述反应空间内，将所述反应空间分隔为下部氧化段和上部氨氧化段，其中，所述下部氧化段包括：下部甲醇入口；第一换热器；和第一气体分布器，所述第一气体分布器设置在所述第一换热器的下方，所述上部氨氧化段包括：下部氨入口；第二换热器：第二气体分布器，所述第二气体分布器设置在所述第二换热器的下方；和上部所述催化剂入口，气固分离组件，所述气固分离组件包括：气固分离件，所述气固分离件具有气体出口和固体出口，所述气体出口与所述上部氢氰酸混合物出口相连；固体输送管道，所述固体输送管道具有管道入口和管道出口，所述管道入口与所述固体出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种制备氢氰酸的装置，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内限定出反应空间，所述壳体具有下部气体入口和上部氢氰酸混合物出口；第一气固分布板，所述第一气固分布板具有通孔，所述第一气固分布板设置在所述反应空间内，将所述反应空间分隔为下部氧化段和上部氨氧化段，其中，所述下部氧化段包括：下部甲醇入口；第一换热器；和第一气体分布器，所述第一气体分布器设置在所述第一换热器的下方，所述上部氨氧化段包括：下部氨入口；第二换热器：第二气体分布器，所述第二气体分布器设置在所述第二换热器的下方；和上部所述催化剂入口，气固分离组件，所述气固分离组件包括：气固分离件，所述气固分离件具有气体出口和固体出口，所述气体出口与所述上部氢氰酸混合物出口相连；固体输送管道，所述固体输送管道具有管道入口和管道出口，所述管道入口与所述固体出口相连。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：催化剂循环器，所述催化剂循环器设置在所述壳体的外部，且分别与所述下部氧化段和所述上部氨氧化段相连，所述催化剂循环器用于将所述上部氨氧化段的催化剂输送至所述下部氧化段。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一气固分布板的开孔率为3％-50％，优选地，为8％～20％。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述下部氧化段进一步包括：多个第二气固...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩明汉，余永发，张帅，陈长斌，张一科，陈韬，吴琨，叶怀安，潘功长，徐联新，
申请(专利权)人：安徽省安庆市曙光化工股份有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34