[发明专利]生产氢氰酸的改进方法

说明书

本发明涉及一种制备氢氰酸的方法，包括使气态甲酰胺催化脱水而得 到包含氢氰酸、水、甲酰胺、氨、CO和高沸点物质的产物混合物，通过 冷凝从所得产物混合物中分离出含有水、甲酰胺、高沸点物质以及可能的 话氨和氢氰酸的冷凝液并将该冷凝液部分或完全再循环到位于反应器下游 的换热器中。

氢氰酸是重要的基本化学品，其例如在许多有机合成如甲基丙烯酸酯、 乳酸和金属氰化物的制备中用作原料，用作聚酰胺前体，用于制备药物和 农业化学产品，用于采矿和冶金工业。

工业制备氢氰酸的重要方法是甲酰胺在减压下的热脱水，其按照如下 方程式(I)进行：

HCONH₂→HCN+H₂O  (I)

该反应伴随着甲酰胺根据方程式(II)的分解，形成氨和一氧化碳：

HCONH₂→NH₃+CO  (II)

形成的氨催化所需氢氰酸的聚合并因此导致氢氰酸的质量降低和所需 氢氰酸产率的降低。

在氢氰酸的制备中，在反应器中形成碳黑；这可以通过加入少量空气 形式的氧气来抑制，如EP-A 0 209 039所公开的那样。EP-A 0 209 039公 开了一种在高度烧结的氧化铝或氧化铝/二氧化硅成型体上或在耐高温腐 蚀的铬-镍不锈钢成型体上热解甲酰胺的方法。在该方法中甲酰胺转化并不 完全。为了增加甲酰胺总转化率，分离和再循环未反应的残留甲酰胺因此 是有用的。

DE-A 101 38 553涉及一种通过气态甲酰胺在包含金属铁和/或氧化铁 形式的铁的催化剂存在下催化脱水而制备氢氰酸的方法。具体而言，该催 化剂选自在包含氧化铝的载体上包含钢和铁氧化物的填充物。

WO 2004/050587公开了一种通过甲酰胺的催化脱水制备氢氰酸的方 法，其中反应器具有由包含铁以及铬和镍的钢组成的反应器内表面。WO 2004/050587的方法中所用反应器优选不包含额外内件。

WO 2006/027176涉及一种通过气态甲酰胺的催化脱水而制备氢氰酸 的方法，其中从来自脱水的产物混合物分离出包含甲酰胺的再循环料流并 将其再循环到脱水中，其中该再循环料流包含5-50重量％水。根据WO 2006/027176，水、甲酰胺、高沸点物质和溶解的气体的混合物优选作为冷 凝液1从来自脱水的产物气体混合物中冷凝出来，从冷凝液1中分离部分 水和溶解的气体而得到包含水、甲酰胺和高沸点物质的冷凝液3并通过简 单蒸馏将包含甲酰胺的再循环料流从冷凝液3中分离出来。

在未反应甲酰胺和反应水与原料气体的分离中，冷却该气体并将甲酰 胺与部分水一起冷凝出来。将位于反应器下游的换热器如管壳式换热器用 于该目的。在形成冷凝相的地方，时常发生例如包含聚合HCN的固体的 沉积。结果使得制备HCN的方法必须以规则间隔中断并且必须清洁被涂 敷的设备。这一状态导致生产停止，从而造成巨大的经济损害。

因此，本发明的目的是提供一种通过甲酰胺的催化脱水而制备氢氰酸 的方法，该方法实施简单且具有高利用性和短停工时间。

该目的由一种制备氢氰酸的方法实现，该方法包括：

i)使气态甲酰胺在具有带有冷凝表面的下游换热器的反应器中催化脱水 而得到包含氢氰酸、水、甲酰胺、氨、CO和高沸点物质的产物混合物；

ii)从该产物混合物中部分冷凝包含甲酰胺和水的液相，

iii)将部分冷凝出的液体连续再循环并将该冷凝出的液体泵送回该换热器 的冷凝表面上。

以此方式获得两个效果：首先，流入的热工艺气体例如由约450℃冷 却(骤冷)至约250℃，其次在换热器的冷凝表面上形成的HCN聚合物通过 冷凝出的液体(冷凝液)的部分再循环而有规律地从换热器表面冲洗掉。因 此可以借助本发明方法延缓或基本完全防止在换热器表面上的沉积物所引 起的反应器结块或堵塞。