[发明专利]用于安德卢梭法中氢回收的装置和方法

说明书

本文描述用于从用于制备氰化氢的方法回收氢的方法和系统。

本申请是2013年12月12日提交的发明名称为《用于安德卢梭法中氢回收的装置和方法》的专利申请2013106818705的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请权利要求2012年12月18日提交的题为“用于安德卢梭法中氢回收的装置和方法(APPARATUS AND METHOD FOR HYDROGEN RECOVERY IN AN ANDRUSSOW PROCESS)”的美国临时专利申请系列号61/738,685的优先权，其公开通过引用以其全部内容结合在此。

技术领域

本公开涉及用于由甲烷、氨和氧制备氰化氢(HCN)的安德卢梭法的氢回收。

背景技术

安德卢梭反应在合适的催化剂，如含有Pt的催化剂的存在下进行，如下：

2NH₃+2CH₄+3O₂→2HCN+6H₂O

包含气态氨进料流、气态甲烷进料流和气态氧进料流的反应物气体进料流在含铂催化剂的存在下反应以形成产物流中的氰化氢(HCN)和水。然而，反应不以100％效率进行，并且产物流除含有氰化氢之外，还含有多种其他化合物，如未反应的氨、未反应的甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、氮、氢和多种有机腈。

当使用基本上的纯氧，而不是空气作为用于安德卢梭法的氧源时，废弃流可以含有相当比例的氢。这种废弃流通过火炬燃烧的处置是浪费的。

在以下文章中描述了HCN制备的多个方面：Eric.L.Crump，美国环境保护署(U.S.Environmental Protection Agency)，空气质量计划和标准办公室(Office ofAirQuality Planning and Standards)，对于所提出的氰化物制备的经济影响分析NESHAP(Economic Impact Analysis For the Proposed Cyanide Manufacturing NESHAP)(2000年5月)，在http：//nepis.epa.gov/Exe/Zy产DF.cgi？Dockey＝P100AHG1.PDF在线可得，涉及HCN的制备、最终使用和经济影响；N.V.Trusov，硫化合物和甲烷的高级同系物对通过安德卢梭法的氰化氢制备的影响(Effect of Sulfur Compounds and Higher Homologuesof Methane on Hydrogen Cyanide Production by the Andrussow Method)，Rus.J.ofApplied Chemistry，第74卷，第10期，第1693-97页(2001)涉及天然气的不可避免组分，如硫和甲烷的高级同系物对通过安德卢梭法的HCN制备的影响；清洁发展机制(CDM)执行理事会(Clean Development Mechanism(CDM)Executive Board)，联合国气候变化框架公约(United Nations Framework Convention on Climate Change)(UNFCCC)，清洁发展机制项目设计文件表格(Clean Development Mechanism Project Design Document Form)(CDM PDD)，第3版，(7月28日，2006)，在http：//cdm.unfcccint/Reference/PDDs Forms/PDDs/PDD form04 y03 2pdf在线可得，涉及HCN通过安德卢梭法的制备；以及GaryR.Maxwell等，在氰化氢制备技术的转移中确保工艺安全性(Assuring process safety inthe transfer of hydrogen cyanide manufacturing technology)，J.of HazardousMaterials，第142卷，第677-84页(2007)涉及HCN的安全制备。