[实用新型]用于生产氰化氢的反应装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2012年12月18日提交的美国申请61/738,631的优先权，该申请的全部内容和公开结合于本文中。

技术领域

本实用新型涉及一种用于制备氰化氢的反应装置。

背景技术

传统地，氰化氢（HCN）通过Andrussow法或BMA法来进行工业级别地生产（请参见，如Ullman’s Encyclopedia of Indusrial Chemistry,Volume A8,Weinheim1987,P.161-163）。例如，在Andrussow法中，可以在适合的催化剂存在下在反应器中使氨与含甲烷的气体和含氧气体在高温下反应来商业化制备HCN（美国专利1934838和6596251）。硫化合物和甲烷的高级同系物可能会影响甲烷的氨氧化的参数，例如参见Trusov,Effect of Sulfur Compounds and Higher Homologues of Methane on Hyfrogen Cyanide Production by Andrussow Method,Russian J.Applied Chemistry,74:10（2001），pp.1693-1697。通过使反应器流出气流在氨吸收器中与磷酸铵水溶液相接触来将未反应的氨与HCN分离。将分离的氨纯化和浓缩，用于再循环到HCN的转化中。。通常通过将其吸收到水中来从处理后的反应器流出气流中回收HCN。所回收的HCN可以通过进一步的提炼工序来处理，以制备纯化的HCN。文献Clean Development Mechanism Project Design Document Form(CDM PDD,Version3),2006图示性地解释了Andrussow HCN制造法。纯化的HCN可用于氢氰化反应，如含有烯烃的基团的氢氰化或者1,3-丁二烯和戊烯腈的氢氰化，上述的氢氰化可用于制造己二腈(“ADN”)。在BMA法中，HCN在实质上没有氧并在铂催化剂存在的条件下由甲烷和氨合成，其结果是产生了HCN、氢气、氮气、残留的氨和残留的甲烷（如参见：Ullman’s Encyclopedia of Industrial Chemistry,Volume A8，Weinheim1987,P161-163）。商业经营者要求工艺安全管理,以控制氰化氢的危险的性质（参见Maxwell等人Assuring process safety in the transfer of hydrogen cyanide manufacturing technology,JHazMat142（2007年），677-684）。

另外，HCN制造工艺中的来自生产设备的排放可能要遵守法规，这可能影响HCN生产的经济性。（参见Crump，Economic Impact Analysis For The Proposed Cyanide Manufacturing NESHAP，EPA，2000年5月）。

现有的HCN生产工艺存在着各种问题，包括生产HCN中的产量损失和残留氨回收和循环中的效率不足。

实用新型内容

在一个实施方式中，本实用新型涉及用于生产氰化氢的反应装置，包括：用于三元气体混合物的至少一个进口；催化剂床；用于支撑催化剂床的催化剂支撑组件，其中所述催化剂支撑组件包括具孔板，以及基本上平行于催化剂床且延伸超过催化剂床的尺寸的支架，其中所述支架包括陶瓷材料；以及用于粗氰化氢产物的至少一个出口，其中，所述反应装置在有利于生产包含0.05-1体积%或0.05-0.55体积%甲烷的粗氰化氢产物的条件下运行。三元气体混合物可包含含甲烷气体、含氨气体和含氧气体。支架可与反应装置的反应器壁接触。催化剂床可为多孔结构、丝网、片体、球体、块体、泡沫、浸渍涂层和清洗涂层。催化剂床可为金属丝网铂/铑合金或铂/铱合金。支架可不透气。支架和具孔板可处于同一平面。反应装置进一步包括处于催化剂床上游的阻燃器，其中所述阻燃器为耐火陶瓷材料。所述支架为环形支架，所述环形支架提供了一个面积至少为反应装置的横截面积的90%的通过区。所述支架与反应装置的反应器壁接触。所述三元气体混合物不能透过所述支架。