[实用新型]用于在安德卢梭法过程中减少湿度的系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请权利要求2012年12月18日提交的题为“用于在安德卢梭法过程中减少湿度的装置和方法(APPARATUS AND METHOD FOR DECREASING HUMIDITY DURING AN ANDRUSSOW PROCESS)”的美国临时专利申请系列号61/738,843的优先权，其公开通过引用以其全部内容结合在此。

技术领域

本公开针对用于由甲烷、氨和氧制备氰化氢(HCN)的安德卢梭法的湿度控制。

背景技术

安德卢梭法典型地将氨和甲烷气体在氧和含铂催化剂的存在下转化为氰化氢(HCN)。反应如下：

2NH₃+2CH₄+3O₂→2HCN+6H₂O

除氰化氢之外，反应器出口气还含有多种副产物和未反应的输入气体。

因为水在反应过程中产生，并且因此存在于反应器内，人们可以预期小量的水至反应物的加入将具有小的影响。然而，在安德卢梭法过程中，保持最优的NH₃/O₂和CH₄/O₂比以确保该反应有效地进行。这种有效的反应不仅有助于避免高水平副产物的产生，而且还避免可能导致爆炸的气体混合物中的不平衡。当输入气体的水含量变化时，这种控制被折衷。甲烷或氧源的水含量上出乎意料的改变可以出乎意料地改变这些气体的流量，导致改变的NH₃/O₂和CH₄/O₂比，以及相关的低效率和潜在有问题的气体比。可能导致降低的效率、降低的容量和/或降低的收率。例如，当进料至安德卢梭反应器中的空气的水含量变化时，氧的体积稍微变化，虽然变化小百分比。一些评估显示：气体混合物中湿度的减小或至少恒定的湿度水平可以将HCN输出提高高达5％。

在以下文章中描述了HCN制备的多个方面：Eric.L. Crump，美国环境保护署(U.S.Environmental Protection Agency)，空气质量计划和标准办公室(Office of Air Quality Planning and Standards)，对于所提出的氰化物制备的经济影响分析NESHAP(Economic Impact Analysis For the Proposed Cyanide Manufacturing NESHAP)(2000年5月)，在http://nepis.epa.gov/Exe/ZyPDF.cgi？Dockey＝P100AHGl.PDF在线可得，涉及HCN的制备、最终使用和经济影响；N.V. Trusov，硫化合物和甲烷的高级同系物对通过安德卢梭法的氰化氢制备的影响(Effect of Sulfur Compounds and Higher Homologues of Methane on Hydrogen Cyanide Production by the Andrussow Method)，Rus.J.of Applied Chemistry，第74卷，第10期，第1693-97页(2001)涉及天然气的不可避免组分，如硫和甲烷的高级同系物对通过安德卢梭法的HCN制备的影响；清洁发展机制(CDM)执行理事会(Clean Development Mechanism(CDM)Executive Board)，联合国气候变化框架公约(United Nations Framework Convention on Climate Change)(UNFCCC)，清洁发展机制项目设计文件表格(Clean Development Mechanism Project Design Document Form)(CDM PDD)，第3版，(7月28日，2006)，在http://cdm.unfccc.int/Reference/PDDs_Forms/PDDs/PDD_form04_v03_2.pdf在线可得，涉及HCN通过安德卢梭法的制备；以及Gary R.Maxwell等，在氰化氢制备技术的转移中确保工艺安全性(Assuring process safety in the transfer of hydrogen cyanide manufacturing technology)，J.of Hazardous Materials，第142卷，第677-84页(2007)涉及HCN的安全制备。