[发明专利]一种甲醇氨氧化制备氢氰酸的方法

说明书

本发明涉及一种甲醇氨氧化制备氢氰酸的方法，包括将甲醇、氨气、空气、惰性气体混合后通入含有催化剂的反应器中，在催化剂的作用下生成含有氢氰酸的反应气，并经氨中和、吸收、精馏得到高纯氢氰酸的步骤；其中，通过惰性气体稀释空气，使空气和惰性气体的混合气中氧含量控制在5‑18%。本发明通过调控混合气中的氧含量，可以有效地降低氨中和塔中甲醛、羟基乙腈等副产物的含量，使得中和塔塔底硫酸铵母液甲醛含量低于0.005%，羟基乙腈含量低于0.008%，同时硫酸铵产品中总氰含量低于0.1ppm。

技术领域

本发明属于氢氰酸制备技术领域，具体涉及一种低副产的甲醇氨氧化制备氢氰酸的方法。

背景技术

氢氰酸是一种重要的化工原料，主要用来生产己二腈，MMA，蛋氨酸等化工产品，用途广泛。然而由于氢氰酸是剧毒化学品，无法运输。因此涉及到氢氰酸的需求都需要自给。目前社会上氢氰酸来源主要有几类，包括丙烯腈副产，甲烷法，甲醇法。随着丙烯腈催化剂的不断发展，氢氰酸收率越来越低。而甲烷法需要使用昂贵的贵金属催化剂，反应温度超过1000℃，且收率较低，总体经济性较差。甲醇法是一类经济的氢氰酸生产方法，它使用甲醇、氨气、空气为原料，在催化剂的作用下生产氢氰酸，其生产条件温和，氢氰酸收率高，具有较高的成本优势。

然而，由于甲醇法氢氰酸催化剂为传统的铁钼催化剂，会不可避免的生成甲醛，进而生成羟基乙腈。多余的羟基乙腈会残留在硫酸铵产品里，持续地分解成氢氰酸等有毒气体，影响到日常安全与产品质量。

发明内容

本发明的目的是为弥补现有技术的不足，在当前主流的Fe-Mo氧化物为甲醇氨氧化催化剂的基础上，提供一种新的解决方案，以达到减少甲醛和羟基乙腈等副产物的效果，使得硫酸铵产品质量大幅提升。

本申请的发明人在研究中发现，甲醇生成甲醛与生成氢氰酸为竞争反应，当合理控制反应器中的氧含量，会明显抑制甲醛的生成，但不会影响氢氰酸的生成，从而达到降低羟基乙腈的目的，从而完成了本发明。

为了达到以上发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种甲醇氨氧化制备氢氰酸的方法，包括以下步骤：

1)将甲醇、氨气、空气和惰性气体混合后通入至反应器中；

2)在氨氧化催化剂的作用下，反应生成含有氢氰酸的反应气；

3)所述含有氢氰酸的反应气经氨中和、氢氰酸吸收、精馏得到高纯的氢氰酸；

其中，通过惰性气体稀释空气，使空气和惰性气体的混合气中氧含量控制在5-18％，优选为9-16％。

在一个具体的实施方案中，所述空气和惰性气体的混合气中氧含量的计算公式如下：

其中，Q为空气和惰性气体的混合气中的氧含量，单位为％；

V₁为通入反应器的空气的流量，单位为Nm³/h；

V₂为通入反应器的惰性气体的流量，单位为Nm³/h。

在一个具体的实施方案中，步骤1)中所述空气为环境空气；优选地，所述惰性气体选自二氧化碳，氮气，氩气中的任一种，优选为氮气。

在一个具体的实施方案中，所述甲醇、氨气、空气、惰性气体在通入反应器前各自独立地预热后再混合或混合后再预热；优选地，预热温度为100-300℃。

在一个具体的实施方案中，所述甲醇与所述氨气先经混合器A混合形成第一料流，所述空气与所述惰性气体经混合器B混合形成第二料流，然后所述第一料流、第二料流经混合器C混合后进入反应器。