[发明专利]从含氢氰酸混合气中提纯氢氰酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种从生产氢氰酸的反应混合气中提纯氢氰酸的方法。

背景技术

氢氰酸是一种用途广泛的化工原料，可应用于医药、农药、化妆品、染料、化肥、电镀、高分子、照相、矿业、冶金等众多领域。氢氰酸的生产方法主要有安氏法（Andrussow法）、BMA法、轻油裂解法、丙烯腈副产法等。安氏法是将甲烷、氨气和氧气按一定比例充分混合后通入氧化反应器，以铂铑合金或铂铱合金为催化剂，在常压、1000℃以上的条件下反应合成氢氰酸。BMA法是对安氏法的改进，不需要氧气参加反应，是以铂为催化剂，将甲烷和氨气在常压、1300℃以上的条件下反应合成氢氰酸。轻油裂解法是以轻油（或汽油）、液氨和烧碱为主要原料，石油焦粒和氮气为辅助原料的生产法，首先使轻油和液氨气化，并按比例在雾化器中混合，预热至280℃，通过三相电极浸入石油焦粒层导电发热的沸腾反应炉，在常压、1450℃条件下即可裂解成含20~25%氢氰酸的裂解气。丙烯腈副产法是用丙烯氨氧化法制丙烯腈副产氢氰酸的方法，该法以石油气中丙烯、氨和空气为原料，丙烯和氨按一定比例混合送入氧化反应器，由分布器均匀分散到催化剂床层中；空气按一定比例从反应器底部进入，经分布板向上流动，与丙烯、氨混合并使催化剂床层流化；反应物在440~450℃和催化剂作用下生成丙烯腈，同时副产氢氰酸。采用安氏法、BMA法或轻油裂解法生产氢氰酸得到的反应混合气需经过除氨、吸收、精馏三步骤处理，才能获得高纯度的液体氢氰酸。其中，除氨步骤是除去反应混合气中含有的未反应完全的原料氨；吸收步骤是用酸性吸收液在常压条件下吸收除氨后混合气中含有的氢氰酸气体，获得氢氰酸吸收液；精馏步骤是将氢氰酸吸收液进行常压精馏，收集氢氰酸馏分，冷凝后即得到液体氢氰酸。采用丙烯腈副产法制得的含氢氰酸混合气不需除氨，经过吸收、精馏两步骤处理，就能获得高纯度的液体氢氰酸。但上述氢氰酸提纯工艺中，吸收步骤不仅要求较低的吸收温度（10~15℃），导致降温需要的能耗高，而且所得氢氰酸吸收液中的氢氰酸浓度较低（约为10g/L），导致氢氰酸提纯效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种从含氢氰酸混合气中提纯氢氰酸的方法，不需要较低的吸收温度，而且所得氢氰酸吸收液中氢氰酸的浓度较高，从而可显著提高氢氰酸的提纯效率，同时大大降低能耗。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

从含氢氰酸混合气中提纯氢氰酸的方法，包括吸收步骤和精馏步骤，所述吸收步骤是将含氢氰酸混合气加压至0.11~1.5MPa，再降温至10~80℃，通入加压吸收塔，在塔内压力为0.11~1.0MPa、温度为0~60℃的条件下，用吸收液即pH为1~6的酸性水溶液加压吸收混合气中的氢氰酸气体，获得氢氰酸吸收液。所述酸性水溶液既可以是硫酸、盐酸、磷酸等无机酸的水溶液，也可以是醋酸、草酸等有机酸的水溶液，优选硫酸水溶液。

因气体压缩会导致气体温度上升（气体压缩比越大，气体温度升高越多），压力过高将增加压缩和降温的能耗，氢氰酸属剧毒类物质，高压力将大大增加设备投资和安全风险，且高温条件下氢氰酸容易聚合而影响产品收率，因此，在吸收步骤选择合适的吸收压力和吸收温度非常重要。优选的，所述吸收步骤是将含氢氰酸混合气加压至0.2~0.7MPa，再降温至30~50℃，通入加压吸收塔，在塔内压力为0.15~0.6Mpa、温度为20~40℃的条件下，用pH为2~5的酸性水溶液加压吸收混合气中的氢氰酸气体，获得氢氰酸吸收液。更优选的，所述吸收步骤是将含氢氰酸混合气加压至0.7MPa，再降温至45℃，通入加压吸收塔，在塔内压力为0.3~0.5Mpa、温度为25~30℃的条件下，用pH为2的硫酸水溶液加压吸收混合气中的氢氰酸气体，获得氢氰酸吸收液。

为了更好的利用系统热量并提高氢氰酸的回收率，优选的，所述氢氰酸吸收液与精馏步骤所得的精馏残液进行热交换后送入精馏塔进行精馏，精馏残液经热交换并降温至吸收温度后返回吸收步骤作为吸收液循环套用。

本发明所述的精馏步骤既可以是常压精馏，也可以是减压精馏，具体工艺条件可根据水和氢氰酸的沸点确定。其中，常压精馏优选在塔釜温度为90~120℃、塔顶温度为15~40℃的条件下进行，更优选在塔釜温度为100~110℃、塔顶温度为20~30℃的条件下进行；减压精馏优选在塔釜温度为60~80℃、塔顶温度为0~15℃的条件下进行。减压精馏可以降低精馏塔的操作温度，使吸收与精馏的操作温度更接近，进一步减少生产能耗。