[发明专利]从Andrussow工艺的氨解吸塔中回收热量的方法

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61/738,662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

本发明涉及一种用于生产氰化氢的方法，特别涉及一种用于将通过氨气回收系统的热回收与HCN精制系统一体化的HCN生产系统。

背景技术

传统地，氰化氢（HCN）通过Andrussow法或BMA法来进行工业规模的生产（例如参见Ullman’s Encyclopedia of Indusrial Chemistry, Volume A8, Weinheim 1987, 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地制备HCN（美国专利1,934,838和6,596,251）。硫化合物和甲烷的高级同系物可能会影响甲烷的氧化氨解的参数。例如参见Trusov, Effect of Sulfur Compounds and Higher Homologues of Methane on Hyfrogen Cyanide Production by the 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, Version 3), 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，Weinheim 1987, 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, JHazMat 142（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）。

美国专利2590146描述了通过将甲烷、氨气和空气在铂-铱催化剂存在下反应生产氰化氢的方法。从含有23体积%水蒸气的气体中回收HCN，其通过将所述气体与酸性硼多羟基有机络合物的水溶液接触，以溶解和蒸发出氰化氢。

美国专利3718731描述了一种用于从含有氰化氢的气体混合物中回收氨的方法。所述氨气在解吸塔中回收并进入两股流体，每股具有40-70℃的温度，且均返回至吸收区。

美国专利4530826描述了一种从HCN反应器中排出的高温产品气在余热锅炉中接受热量的有效利用而降低其温度，随后将其通入氨气吸收塔的方法。将所述氨气吸收柱维持在相当高的温度以防止氰化氢溶解在吸附柱中从上往下流的循环的硫酸水溶液中，因此，所述循环的硫酸水溶液的温度被升高至不低于60℃。吸收式制冷机被设置在靠近用于从所述氨吸收塔底部排出所述硫酸水溶液的洞口的位置，且由此通过使用所述硫酸水溶液生产制冷剂，其温度作为驱动源已经被升高。

美国专利7785399描述了利用一种或多种提供塔顶废热以提高酸性气体去除过程中的热溶剂解吸再生回路的进料温度的方法的系统和工艺。这些工艺适合于选择性地去除硫化氢、硫化羰（COS）和其他硫化物，大量去除二氧化碳、硫醇、氨、氰化氢（HCN）和金属羰基合物。

因此，有必要提高回收氨气和精制氰化氢的效率。

发明内容