使用第二废热锅炉的氰化氢制造方法技术

本发明专利技术提供一种使用第二废热锅炉的氰化氢制造方法。具体地，本发明专利技术描述了一种用于生产和回收氰化氢的方法，所述方法包括从粗制氰化氢流中去除氨。所述方法将从粗制氰化氢流中去除的热集成到所述氰化氢回收工艺的其它区域中。可以使所述粗制氰化氢流通过第一废热锅炉和第二废热锅炉，之后供给到氨吸收器中，从而产生富含氰化氢的物流。从所述富含氰化氢的物流中回收氰化氢。减少了由HCN聚合物所致的设备结垢。

Manufacturing Method of Hydrogen Cyanide Using Second Waste Heat Boiler

【技术实现步骤摘要】
使用第二废热锅炉的氰化氢制造方法本申请是PCT国际申请日为2014年7月10日，PCT国际申请号为PCT/US2014/046130、国家申请号为201480046879.1并且专利技术名称为“使用第二废热锅炉的氰化氢制造方法”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2013年7月12日提交的美国申请61/845617的优先权，该美国申请的全部内容和公开内容并入本文。
本专利技术涉及一种用于制造和回收氰化氢的方法。具体来说，本专利技术涉及通过使用第二废热锅炉提高工艺效率和氰化氢回收率。
技术介绍
在常规上，氰化氢(“HCN”)在工业规模上是根据安德卢梭法(AndrussoWprocess)或BMA法来生产的。(参见例如《乌尔曼工业化学百科全书》(Ullmann′sEncyclopediaofIndustrialChemistry)，第A8卷，Weinheim1987，第161-163页)举例来说，在商业上可以通过使氨与含有甲烷的气体和含氧气体在反应器中在高温下在合适的催化剂存在下反应来生产HCN(美国专利号1,934,838)。HCN在高温下离开反应器并且被快速骤冷以防止氰化氢和未反应的氨分解。在回收HCN之前，如美国专利号2,782,107和3,215,495中所述，使用热交换器将HCN冷却；或如美国专利号2,531,287和2,706,675中所述，使用冷却溶液将HCN冷却。一些工艺使用热交换器和冷却溶液这两者。在冷却后，通过在氨吸收器中使粗制氰化氢流与磷酸铵水溶液接触以使未反应的氨与HCN分离。将分离的氨回收、纯化并且浓缩以再循环到HCN合成中。通常通过吸附到水中，继而进行为产生纯化的HCN所必需的精制步骤以从经过处理的反应器排出气体中回收HCN。热交换器被广泛用于冷却HCN并且一般由具有管板和许多管的间接热交换器组成。管板界定了用于容纳可以允许蒸汽产生的诸如水的传热介质的容器。这些热交换器还产生蒸汽，并且被称为废热锅炉。当使用热交换器时，必须避免冷却到低于HCN的露点以防止聚合。这限制了使用热交换器可能冷却的量，并且在分离氨时，可能造成结垢。为了延长间接管板的使用寿命，已经广泛开发套圈以保护管入口，如美国专利号3,703,186、5,775,269、6,173,682、6,960,333以及7,574,981中所述。使用冷却溶液可以将HCN的温度降低到低于100℃。冷却溶液可以含有水和任选的酸。酸起抑制HCN聚合的作用，但是使得氨的回收变得困难，这取决于所使用的酸。美国专利号8,133，458涉及一种用于使甲烷、氨、氧气以及碱金属或碱土金属氢氧化物转化成碱金属或碱土金属氰化物的反应器，其中将反应器产物用水骤冷，冷却，然后送到洗涤器或吸收塔中以回收氰化钠。因此，对改进HCN的冷却，同时还减少氰化氢的聚合并且减少设备结垢的方法存在需要。上述的参考文献在此以引用的方式并入本文。
技术实现思路
在一个实施方案中，本专利技术涉及一种用于从粗制氰化氢流中回收氰化氢的方法，所述方法包括：直接使包含氰化氢和氨的所述粗制氰化氢流通过第一废热锅炉以形成温度降低的氰化氢流；直接使所述温度降低的氰化氢流通过第二废热锅炉以形成冷却的氰化氢流；在氨吸收器中分离所述冷却的氰化氢流以形成富含氨的物流和氰化氢流；以及从所述氰化氢流中回收氰化氢。在将所述粗制氰化氢流在所述多个废热锅炉中冷却期间，没有添加冷却水并且没有添加抑制剂。所述粗制氰化氢流可以是由氧气安德卢梭法、空气安德卢梭法、富氧空气安德卢梭法、或BMA法形成的。所述粗制氰化氢流的温度是至少1000℃。所述温度降低的氰化氢流的温度是至少200℃并且所述冷却的氰化氢流的温度是至少130℃，例如130℃至150℃。所述第一废热锅炉从所述粗制氰化氢流中回收热并且可以产生高压物流，而所述第二废热锅炉从所述温度降低的氰化氢流中回收热并且可以产生低压蒸汽。所述冷却的氰化氢流处于气相中并且可以包含少于5重量％的液体，例如少于3重量％的液体。可以将贫磷酸铵流供给到所述氨吸收器中。此外，可以将酸流，例如稀酸流供给到所述氨吸收器中并且可以包含磷酸。富含氨的物流可以包含来自所述粗制氰化氢流的大于50重量％的氨。在另一个实施方案中，本专利技术涉及一种用于减少氰化氢聚合的方法，所述方法包括：直接使包含氰化氢和氨的粗制氰化氢流通过第一废热锅炉以形成温度降低的氰化氢流；直接使所述温度降低的氰化氢流通过第二废热锅炉以形成冷却的氰化氢流；在氨吸收器中分离所述冷却的氰化氢流以形成富含氨的物流和氰化氢流；以及从所述氰化氢流中回收氰化氢；其中所述冷却的氰化氢流具有120℃至200℃，例如130℃至150℃的温度。所述粗制氰化氢流可以是由氧气安德卢梭法、空气安德卢梭法、富氧空气安德卢梭法、或BMA法形成的。所述粗制氰化氢流的温度是至少1000℃。所述温度降低的氰化氢流的温度是至少200℃并且所述冷却的氰化氢流的温度是至少130℃。所述第一废热锅炉从所述粗制氰化氢流中回收热并且可以产生高压蒸汽，而所述第二废热锅炉从所述温度降低的氰化氢流中回收热并且可以产生低压蒸汽。所述冷却的氰化氢流处于气相中并且可以包含少于5重量％的液体，例如少于3重量％的液体。可以将贫磷酸铵流供给到所述氨吸收器中。此外，可以将酸流，例如稀酸流供给到所述氨吸收器中并且可以包含磷酸。富含氨的物流可以包含来自所述粗制氰化氢流的大于50重量％的氨。在又另一个实施方案中，本专利技术涉及一种用于减少氰化氢聚合的方法，所述方法包括：使包含氰化氢和氨的粗制氰化氢流通过第一废热锅炉以形成温度降低的氰化氢流；使所述温度降低的氰化氢流通过第二废热锅炉以形成冷却的氰化氢流；在氨吸收器中分离所述冷却的氰化氢流以形成富含氨的物流和氰化氢流；以及从所述氰化氢流中回收氰化氢；其中所述冷却的氰化氢流处于气相中。所述粗制氰化氢流可以是由氧气安德卢梭法、空气安德卢梭法、富氧空气安德卢梭法、或BMA法形成的。所述粗制氰化氢流的温度是至少1000℃。所述温度降低的氰化氢流的温度是至少200℃并且所述冷却的氰化氢流的温度是至少130℃，如130℃至150℃。所述第一废热锅炉从所述粗制氰化氢流中回收热并且可以产生高压蒸汽，而所述第二废热锅炉从所述温度降低的氰化氢流中回收热并且可以产生低压蒸汽。所述冷却的氰化氢流处于气相中并且可以包含少于5重量％的液体，例如少于3重量％的液体。可以将贫磷酸铵流供给到所述氨吸收器中。此外，可以将酸流，例如稀酸流供给到所述氨吸收器中并且可以包含磷酸。富含氨的物流可以包含来自所述粗制氰化氢流的大于50重量％的氨。在再另一个实施方案中，本专利技术涉及一种用于从粗制氰化氢流中回收氰化氢的方法，所述方法包括：使包含氰化氢和氨的所述粗制氰化氢流通过第一废热锅炉以降低所述氰化氢流的温度；直接使所述温度降低的氰化氢流通过第二废热锅炉以将所述温度降低的氰化氢流冷却，其中所述冷却的氰化氢流保留在气相中；在氨吸收器中分离所述冷却的氰化氢流以形成富含氨的物流和氰化氢流；以及从所述氰化氢流中回收氰化氢。所述第一废热锅炉可以产生具有至少690kPa的压力的高压蒸汽。可以将所述富含氨的物流进一步纯化，并且所述高压蒸汽可以在所述富含氨的物流的纯化中至少部分地加热蒸馏塔。所述第二废热锅炉可以产生具有小于6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从粗制氰化氢流中回收氰化氢的方法，所述方法包括：使包含氰化氢和氨的所述粗制氰化氢流通过第一废热锅炉以降低所述氰化氢流的温度；直接使所述温度降低的氰化氢流通过第二废热锅炉以将所述温度降低的氰化氢流冷却，其中所述冷却的氰化氢流保留在气相中；在氨吸收器中分离所述冷却的氰化氢流以形成富含氨的物流和氰化氢流：以及从所述氰化氢流中回收氰化氢。

【技术特征摘要】
2013.07.12 US 61/845,6171.一种用于从粗制氰化氢流中回收氰化氢的方法，所述方法包括：使包含氰化氢和氨的所述粗制氰化氢流通过第一废热锅炉以降低所述氰化氢流的温度；直接使所述温度降低的氰化氢流通过第二废热锅炉以将所述温度降低的氰化氢流冷却，其中所述冷却的氰化氢流保留在气相中；在氨吸收器中分离所述冷却的氰化氢流以形成富含氨的物流和氰化氢流：以及从所述氰化氢流中回收氰化氢。2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一废热锅炉产生具有至少690kPa的压力的高压蒸汽。3.如权利要求2所述的方法，其中将所述富含氨的物流进一步纯化并且其中所述高压蒸汽至少部分地加热在所述富含氨的物流的纯化中的蒸馏塔。4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二废热锅炉产生具有低于690kPa的压力的低压蒸汽。5.如权利要求5所述的方法，其中所述低压蒸汽至少部分地加热在所述氰化氢的回收中的蒸馏塔。6.如权利要求1所述的方法，其中使用由所述第一废热锅炉和/或所述第二废热锅炉回收的热预加热反应物以形成所述粗制氰化氢流。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述粗制氰化氢流的...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·C·卡顿，约翰·J·奥斯特麦尔，威廉·J·斯坦纳，
申请(专利权)人：英威达纺织英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB