[发明专利]安氏法合成氢氰酸的生产系统及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成行业，具体涉及一种安氏法合成氢氰酸的生产系统及生产方法。

背景技术

氢氰酸是一种用途非常广泛的化工原料，广泛应用于医药、食品添加剂、饲料添加剂、电镀、冶金、高分子、照相、矿业、橡胶、化妆品、农药、染料、化肥等领域。目前工业上主要有四种方法合成：一是安氏法，其原理是利用天然气中的甲烷、氨、空气中的氧为原料，在铂催化剂存在下高温氧化合成；二是Degussa公司发明的BMA法，其原理是采用甲烷、氨在不加氧气的情况下合成；三是BASF公司发明的甲酰胺脱水法。四是轻油裂解法，是以氨和C1—C6等低碳烷烃为原料高温氧化合成。此外丙烯氨氧化生产丙烯腈的过程中也副产氢氰酸。

传统的安氏法氨气和天然气先在小混合器中混合，混合之后的气体再与空气一起在大混合器中混合，混合气体经过阻火器进入反应器中反应。传统安氏法合成氢氰酸的过程中，空气由压缩机进行输送，压缩之后的空气温度≥180℃，由空压机内置冷却系统进行降温，温度控制在30-50℃，压力在0.2-0.3Mpa。由于氢氰酸反应要求压力为0.03-0.06MPa，所以必须对压缩之后的空气进行解压。而且普通往复式空压机存在气流不平稳，从而使操作过程中不能确定空气、氨气和天然气的精确配比，所以在空气管线上必须安装空气缓冲罐装置。因此，传统安氏法存在能耗损失大、空气输送系统阻力损失大、工艺路线复杂等问题。

发明内容

为实现上述目的及其他相关目的，一方面本发明提供一种安氏法合成氢氰酸的生产系统，包括输送并加热天然气的天然气输送系统、输送并加热空气的空气输送系统、输送并加热氨气的氨气输送系统，以及将所述天然气、空气及氨气进行混合并反应的混合反应设备，所述空气输送系统的出口和所述氨气系统的出口汇合至一处后连通至所述混合反应设备的入口，所述天然气输送系统的出口连通至所述混合反应设备的入口。

作为优选方式，所述空气输送系统的出口和所述混合反应设备的入口之间设有空气管道，所述氨气输送系统的出口通过管路汇合进所述空气管道。在空气管道上混合是因为空气管道较大，空气和氨气在空气管道上混合更均匀，省去了专门的混合器，节约了成本。

作为优选方式，所述天然气输送系统包括依次连接的脱硫器、天然气活性炭吸附罐、天然气呢袋过滤器、第一蒸汽加热器。

作为优选方式，所述空气输送系统包括依次连接的离心风机、第二蒸汽加热器。

作为优选方式，所述氨气输送系统包括依次连接的液氨贮罐、液氨蒸发器、稳压罐、氨气活性炭吸附罐、氨气呢袋过滤器、第三蒸汽加热器。呢袋过滤器可根据杂质大小灵活选择滤布，对氨气的阻力小。

作为优选方式，所述混合反应设备包括依次连接的混合器、阻火器、反应器。

作为优选方式，所述离心风机为高压离心风机，离心风机的出口压力为0.06-0.1Mpa。因为合成氢氰酸的反应压力要求为0.04Mpa，输送过程中存在压力损失，若大于0.1Mpa则有较高的能耗，若低于0.06Mpa则经过管道的压力损失会使反应压力达不到0.04Mpa，因此经过不断的实验将出口压力定位在0.06-0.1Mpa。

作为优选方式，所述离心风机的出口压力为0.08-0.09MPa。出口压力在这个区间具有满足压力的最小能耗。

另一方面本发明提供了一种安氏法合成氢氰酸的生产方法，先将净化加热后的空气与净化加热后的氨气混合，混合后的气体与净化加热后的天然气混合，然后经过阻火器进入反应器反应。

作为优选方式，所述生产方法进一步为：将天然气经脱硫器脱去含硫杂质，再进入天然气活性炭吸附罐和天然气呢袋过滤器进行净化处理，净化后的天然气用蒸汽进行预热，预热后的天然气进入混合器；从液氨贮罐来的液氨经液氨蒸发器成为气氨，然后进入氨气稳压罐，从氨气稳压罐出来的气体进入氨气活性炭吸附罐和氨气呢袋过滤器进行净化处理，净化后的氨气用蒸汽加热；空气经空气离心风机压缩后，用蒸汽进行预热；预热之后的氨气和空气在空气管道上进行混合，混合之后的气体进入混合器与预热后的天然气混合，从混合器出来的气体最后经过阻火器进入氢氰酸反应器反应。

本发明使用离心风机压缩空气，使排气压力略高于反应压力；使三种原料气单独加热，加热的氨气和空气在空气管道上进行混合，混合气体再次在混合器中混合。