[实用新型]用于制备氰化氢的反应组件

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61/738,706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

本实用新型涉及用于制造氰化氢的反应组件，并且更确切地说涉及一种用于制造与催化剂相接触的完全混合的三元气体的静态混合器。

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,Weinheim1987,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,Version3),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，Weinheim1987,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,JHazMat142（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，May2000年）。

在制造HCN时，将氨气、含甲烷的气体和含氧气体混合，以形成输送到反应器中的三元气体混合物。由于HCN工艺包含若干反应气体，这些反应气体在接触到催化剂之前进行混合是有利的。然而，当进行反应气体的在先混合时，或许会出现与气体的反应性相关的风险。美国专利2,803,522公开了用于含氧气体和氨的混合器。美国专利3,063,803公开了与反应器相连的可分离式安装的气体混合室。美国专利3,215,495公开了位于气体混合室之内的用于混合反应气体的内部挡板。内部挡板可能会牵涉到相对高的压降。最近已经提出了将混合室置于反应器之内，如美国专利公开2011/0171101所述。该构造要求位于反应器之内的气体可渗透的层和若干混合板。

这些在先的用于HCN制造的混合室不足以产生完全混合的三元气体，因此导致生产率损失，并且增加了反应气体和HCN的分离。