【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化合物制备，涉及小分子化合物的工业生产工艺，具体涉及一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法。
技术介绍
1、氢氰酸是一种重要的化工原料，用途十分广泛。氢氰酸是剧毒化学品，无法运输，氢氰酸的合成与下游产品自我配套。氢氰酸主要合成方法包括：丙烯腈副产法、天然气氨氧化法、轻油裂解法、甲醇氨氧化法、甲酰胺脱水法等。随着行业技术的不断进步，各种合成方法涉及的原料价格变化，甲醇氨氧化法因其催化剂性能稳定提高，甲醇原料易得，生产条件温和，氢氰酸收率高，具有明显的成本优势，已经成为较强竞争力的氢氰酸生产方法。
2、现有甲醇氨氧化制备hcn的方法，以甲醇、氨气及空气为原料，采用铁/银氧化物催化剂，其制备工艺为：经预热后的空气、氨气混合，再与预热后的甲醇蒸气混合，然后进入列管热交换器壳程被预热，进入装有催化剂的列管式固定床催化反应器，其部分反应热由管外熔融盐移走，反应后高温的混合气体经回收热量、降温后去分离回收系统。
3、为保证反应安全性，防止爆炸，现有甲醇氨氧化法控制原料气中甲醇蒸汽的浓度在较低水平，原料气摩尔比为甲醇蒸气4％、氨气4.4％，空气91.6％，其中氧含量19.2％，反应气中hcn含量3％左右，氧含量15％左右，氧气利用率为20％左右。由于氧含量相对高，甲醇被氧化成甲醛及甲酸的副反应相对增多。
4、原料空气0.1mpag其鼓风机电机功率较大，1万吨/年hcn规模其装机1120kw，是同规模天然气氨氧化法鼓风机装机的3倍，成为主要耗能源；甲醇氨氧化反应器1万吨/年、1.5万吨/年、2.0万
5、申请号为cn200710071303.2的专利文献针对防爆增产提出了添加氮气、水蒸气、二氧化碳等惰性气体作为抑爆气和其他防爆措施，目的提高原料气中甲醇气、氨气的浓度，避开爆炸范围，但是氮气、水蒸气、二氧化碳的加入，其制备或分离都增加成本，没有经济可行性；专利cn115818668a提出原料气中添加氮气，降低其中的氧含量，有利于降低甲醛及羟基乙腈副产物，其氧含量最佳值为9-16％，但氮气制备成本同样不具有经济可行性；申请号为cn201610316720.8、cn201610316420.x的专利文献提出原料气中添加水蒸气、氮气抑爆剂，对于固定床或流动床反应器，甲醇:氨:氧的摩尔比适宜范围1:(0.9-1.0):(9.0-13.5)，同时表明，水蒸气作为抑爆剂选择性和收率有明显的下降，但没有给出一个具有经济性的氮气来源，没有工业价值；日本专利文献jph10251012a/特开平10-251012研究了提高原料气中甲醇、氨的浓度，控制其中氧含量对提高hcn转化率、选择性、收率非常有效，但没有具体防爆措施和工业技术方案；日本专利jps54126698a、5471799a/昭54-126698、71799(旭化成，1978)公开了原料气添加氦气，控制甲醇含量3.0％，类似地，美国专利文献us2019009252a1研究了原料气添加氦气，控制甲醇含量6.9％考察了不同催化剂的性能，但都没有具体的工业技术方案。从这些思路出发，目前还未发现具有较强工业经济性的解决方案。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，将尾气作为一种廉价抑爆气体，通过尾气循环进入原料气来避开甲醇、氨、氧气的爆炸范围，提高原料气甲醇、氨的浓度和反应气hcn浓度，实现危险工艺的本质安全、提高生产效率和增加经济效益的效果。
2、其技术方案如下：
3、一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其关键在于过程为：
4、s1，原料气预热：将含有甲醇气、氨气和空气的原料混合气预热至目标温度，通入反应装置中；
5、s2，氨氧化反应：在催化剂的作用下发生反应，生成含有氢氰酸的反应气；
6、s3，尾气处理及循环：将所述反应气经过脱氨、回收氢氰酸处理，得到尾气，将部分所述尾气以循环尾气的方式返回并代替部分空气，进入所述原料混合气。
7、在一种实施方式中，反应体系稳定后，混合有循环尾气的原料混合气中以摩尔含量计，氧含量控制在5.0-19.0％，甲醇气、氨气的总含量控制在8.0-18.0％。
8、作为优选，反应体系稳定后，混合有循环尾气的原料混合气中以摩尔含量计，氧含量控制在9.0-16.0％，甲醇气、氨气的总含量控制在10.5-14.5％。
9、在一种实施方式中，上述循环尾气占全部尾气的比例不超过80％。
10、在一种实施方式中，上述循环尾气占全部尾气的比例为30-60％。
11、在一种实施方式中，步骤s1中，原料混合气中甲醇气与氨气的摩尔比为1:(1.00-1.18)，优选为1:(1.05-1.10)。
12、在一种实施方式中，步骤s1中，原料混合气中氧气与甲醇气的摩尔比为(9-16):1。
13、在一种实施方式中，尾气中n2含量为81.3％-94.0％，o2含量为3.0％-17.4％，h2o含量为0.5％-10％，co2含量为0.2％-0.5％，其余为包括甲醇、hcn、co的低含量气体。
14、在一种实施方式中，步骤s2中，反应温度为400-490℃，优选温度450-480℃；空速(停留时间)为1000-4000h-，优选为1500-3500h-。
15、在一种实施方式中，步骤s1中，将气化的甲醇气、氨气先混合预热得到氨醇气，同时将空气和所述循环尾气混合预热得到空尾气，接着将所述氨醇气与所述空尾气混合为所述原料混合气；
16、或所述循环尾气与甲醇气、氨气先混合，再预热至所述目标温度以下，接着与预热的空气混合，再升温至所述目标温度；
17、或所述循环尾气与空气、甲醇气、氨气先混合，再预热至所述目标温度。
18、在一种实施方式中，反应开始后，逐渐增大循环尾气的返回比例，同时降低空气的输入量，直至稳定。
19、在一种实施方式中，所述催化剂为铁/钼氧化物催化剂。
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1.一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其特征在于过程为：
2.根据权利要求1所述的一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其特征在于：反应体系稳定后，混合有循环尾气的原料混合气中以摩尔含量计，氧含量控制在5.0-19.0％，甲醇气、氨气的总含量控制在8.0-18.0％。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其特征在于：反应体系稳定后，混合有循环尾气的原料混合气中以摩尔含量计，氧含量控制在9.0-16.0％，甲醇气、氨气的总含量控制在10.5-14.5％。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其特征在于：所述循环尾气占全部尾气的比例不超过80％。
5.根据权利要求1所述的一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其特征在于：所述循环尾气占全部尾气的比例为30-60％。
6.根据权利要求2所述的一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其特征在于：步骤S1中，将气化的甲醇气、氨气先混合预热得到氨醇气，同时将空气和所述循环尾气混合预热得到空尾气，接着将所述氨醇气与所述空尾气混合为所
7.根据权利要求2所述的一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其特征在于：反应开始后，逐渐增大循环尾气的返回比例，同时降低空气的输入量，直至稳定。
8.根据权利要求1所述的一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其特征在于：所述催化剂为铁/钼氧化物催化剂。
...【技术特征摘要】
1.一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其特征在于过程为：
2.根据权利要求1所述的一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其特征在于：反应体系稳定后，混合有循环尾气的原料混合气中以摩尔含量计，氧含量控制在5.0-19.0％，甲醇气、氨气的总含量控制在8.0-18.0％。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其特征在于：反应体系稳定后，混合有循环尾气的原料混合气中以摩尔含量计，氧含量控制在9.0-16.0％，甲醇气、氨气的总含量控制在10.5-14.5％。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇氨氧化制氢氰酸的尾气循环方法，其特征在于：所述循环尾气占全部尾气的比例不超过80％。
【专利技术属性】
技术研发人员：徐征，徐代行，邹志刚，郑道敏，郑晨，杨勇，尹洪，龚元豪，
申请(专利权)人：重庆晨沃力化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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