[发明专利]从合成气中去除氰化氢

说明书

发明领域

本发明涉及用于从合成气中去除氰化氢的工艺。

发明背景

合成气是主要含氢和一氧化碳的混合物，常用于化学加工工业中。例如， 合成气是甲醇合成、二甲醚合成、费-托(Fischer-Tropsch)合成以及加氢甲 酰化合成中的原料。

用于生产合成气的工艺包括煤或生物质原料的气化，以及气态烃原料(例 如天然气、甲烷和其他轻质烃)的重整。

除了氢和一氧化碳之外，合成气通常包含二氧化碳、氮、甲烷、氰化氢和 氨。

对于使用合成气的许多工艺而言，氰化氢是潜在的催化剂毒物。发明人相 信，能从合成气中有效去除氰化氢的工艺将是有利的。这种不会从合成气中显 著去除二氧化碳的工艺将是更有利的。

发明内容

因此，本发明提供了一种用于从合成气中至少部分地去除氰化氢的工艺， 所述工艺包括：

将含有氰化氢的合成气供应至气液接触阶段；

在气液接触阶段中，使合成气与清洗水溶液接触，所述水溶液包含至少一 种溶解的金属盐，所述金属盐的金属阳离子能够形成金属氰化物络合物和/或 金属氰化物沉淀，所述金属盐的弱酸阴离子起到缓冲作用，使清洗溶液的pH 在6-10范围，由该清洗溶液清洗除去合成气中的氰化氢，形成经过处理的合 成气和废清洗溶液；

时常或连续地从气液接触阶段提取至少一部分的废清洗溶液；

从气液接触阶段提取经过处理的合成气。

当一种溶液能够耐pH变化时，称这种溶液得到缓冲。合成气中通常存在 的某些化合物例如二氧化碳倾向于降低清洗溶液的pH值。氰化氢在低pH值的 水中的溶解度很低，因此需要将清洗溶液的pH保持在足够高的值，从而促进 氰化氢在清洗溶液中的吸收。但是，pH值不应高到促进过多除去合成气中的二 氧化碳。因此，弱酸阴离子起到将清洗溶液的pH保持在6-10的作用。

清洗溶液可以包含单一的溶解的金属盐。但是本申请预期，在大多数应用 的实践中，清洗溶液包含一种以上溶解的金属盐。清洗溶液可以包含浓度为 1-20质量％、优选1-10质量％、更优选1-5质量％的金属盐。

清洗溶液中能够形成金属氰化物络合物和/或金属氰化物沉淀的金属阳离 子的浓度可以在0.1-4质量％范围，清洗溶液中弱酸阴离子的浓度可以在0.5-8 质量％范围。

所述金属盐可以包括以下的一种或多种：铁盐、铜盐、钴盐、银盐、金盐 和/或其他过渡金属盐，但是优选铁盐或铜盐。

所述弱酸阴离子优选源自有机酸，即优选是羧酸根。

所述弱酸阴离子可以源自选自以下的羧酸根：柠檬酸根、草酸根、乙酸根 和丙酸根。优选弱酸阴离子源自乙酸根。

气液接触阶段中合成气与清洗溶液的质量流量比可以为1-40，更优选为 30-40。

供应至气液接触阶段的合成气中氰化氢的含量可以为1-300ppmv。

经过处理的合成气中氰化氢的含量可以低于1000ppbv，优选低于500ppbv。

气液接触阶段可以在40-200℃、更优选45-70℃的温度下操作。合成气通 常在高得多的温度下生产。因此，所述工艺可以包括在合成气冷却阶段中在将 合成气供应至气液接触阶段之前对其进行冷却。

气液接触阶段可以在10-40巴、或者甚至更高的压力下操作。

气液接触阶段可以是泡罩塔或吸收塔，优选后者。

所述工艺可以进一步包括在清洗溶液制备阶段中制备新鲜的清洗溶液。通 常在从室温到水沸点之间的温度下将一种或多种金属盐溶解在水中，可以制备 新鲜的清洗溶液。可以通过机械混合帮助溶解。

或者，使含有一种或多种弱酸的水溶液通过高表面积金属源(例如金属废 料或金属填料)从而通过反应形成溶解的金属盐，可以制备新鲜的清洗溶液。 费-托合成通常导致形成含有氧化烃(包括有机酸)的含水反应产物。将经过 处理的合成气用于费-托合成时，可以将含水反应产物或由此衍生的产物传送 至清洗溶液制备阶段，用作为包含弱酸的水溶液。

所述工艺可以进一步包括在清洗溶液处理阶段中对废清洗溶液进行处理。

对废清洗溶液进行处理可以包括热分解金属氰化物络合物和/或沉淀。回 收的氰化氢可以随后焚化。清洗溶液处理阶段可以包括进行热分解的蒸馏塔。