一种氢氰酸制备中反应气脱除氨的工艺的制作方法

本发明属于化工领域，尤其是涉及一种氢氰酸制备中反应气脱除氨的工艺。

背景技术：

氢氰酸(HCN)，别名氰化氢，是一种具有苦杏仁特殊气味的无色液体。易溶于水、酒精和乙醚。易在空气中均匀弥散，在空气中可燃烧。氰化氢在空气中的含量达到5.6％～12.8％时，具有爆炸性。氰化氢为气体，其水溶液称氢氰酸。氢氰酸属于剧毒类。氢氰酸的用途很广，可用于制造尼龙、杀虫剂、丙烯腈和丙烯酸树脂、金银铜等的电镀、金银等的采矿业、制药灭鼠药、有机合成等离子蚀刻等。

生产HCN的传统工艺主要有Andrussow法以及由它引出的一系列氨氧化法、BMA法、丙烯腈副产法、轻油裂解法。本专利中生产的HCN采用的是甲醇氨氧化法。在氢氰酸反应尾气中需要去除未反应掉的氨气。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种氢氰酸制备中反应气脱除氨的工艺，脱除效率高，并能够稳定运行。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种氢氰酸制备中反应气脱除氨的系统，包括吸收塔、洗涤器、混合器、循环泵，所述的吸收塔的底部通过管路与所述的循环泵相连，所述的循环泵通过管路分别与所述的混合器、吸收塔的相连，所述的混合器通过管路与所述的洗涤器相连，所述的洗涤器通过管路与所述的吸收塔相连。

进一步，所述的洗涤器的内部设置有喷头，喷头的层数为1-10层，每层喷头的数量为1-100个；优选的，喷头层数为1-2层，每层喷头的数量为1-4个；每层喷头的下方均设置有填料层。洗涤器与吸收塔进行结合，采用双重去除方式，脱除效果显著，同时可以降低设备投资。

进一步，所述的喷头向上设置。

进一步，所述的洗涤器长径比为2-20:1；优选的，所述的洗涤器的长径比为4-10:1。

所述的氢氰酸制备中反应气脱除氨的工艺，包括如下步骤：酸溶液与部分循环吸收液在所述的混合器中充分混合后，进入所述的洗涤器中吸收反应气中的氨，进行传热传质过程，然后气液混合物进入所述的吸收塔，经循环吸收液吸收去除反应气中残余的氨后，从所述的吸收塔中排出，所述的吸收液经循环泵一部分通入所述的混合器中与所述的酸溶液混合，去除所述的反应气中的氨，另一部分进入所述的吸收塔，与所述的反应气进行混合，去除其中残余的氨。

进一步，所述的酸溶液可以为硫酸溶液、磷酸溶液、硝酸溶液、醋酸溶液或有机酸溶液中的至少一种；优选的，所述酸溶液为硫酸溶液或者磷酸溶液。

进一步，所述的洗涤器的负荷为30-120％。

进一步，所述的反应气的温度为200-250℃；所述的反应气从洗涤器排出后的温度为80-140℃。所述的反应气通过洗涤器后可以迅速降温至80-140℃，有效降低反应温度，降低材质要求，减少投资费用。

进一步，所述的酸溶液与所述的循环吸收液混合后进入所述的洗涤器，同层的喷头的流量相等，相邻层的喷头的流量比为1:1-2。所述的酸溶液与所述的循环吸收液混合后进入所述的洗涤器，降低了塔材质的需求，减少了设备投资。所述的洗涤器洗涤液通过喷头喷入气流，形成泡沫区，同时可选在洗涤器喷头之间以及洗涤塔下部加填料层，增加吸收效果。

进一步，所述的反应气与所述的喷头喷出的吸收液的液气比为1:50-200；优选的，所述的反应气与所述的喷头喷出的吸收液的液气比为1:100-150。所述的吸收液的循环量需要满足所述的吸收塔的喷淋密度以及洗涤器中喷头的流量需求。

相对于现有技术，本发明所述的氢氰酸制备中反应气脱除氨的工艺具有以下优势：

(1)本发明所述的氢氰酸制备中反应气脱除氨的工艺脱除效率高，并能够稳定运行，通过该工艺可以有效脱除反应气中的氨，同时还能最大限度降低投资以及运行成本。

(2)本发明所述的氢氰酸制备中反应气脱除氨的工艺的脱除氨的介质采用酸溶液，在酸溶液吸收氨之前与循环吸收液经过混合器混合，降低了塔材质的需求，减少了设备投资。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的氢氰酸制备中反应气脱除氨的系统的示意图。

图2为本发明实施中所述的洗涤器的示意图。

附图标记说明：

1-吸收塔；2-洗涤器；3-混合器；4-循环泵；5-第一喷头；6-第二喷头；7-填料层。

具体实施方式

除非另外说明，本文中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义，为了便于理解本发明，将本文中使用的一些术语进行了下述定义。

所有的数字标识，例如pH、温度、时间、浓度，包括范围，都是近似值。要了解，虽然不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语“约”。同时也要了解，虽然不总是明确的叙述，本文中描述的试剂仅仅是示例，其等价物是本领域已知的。

下面结合实施例及附图来详细说明本发明。

如图1所示，一种氢氰酸制备中反应气脱除氨的系统，包括吸收塔1、洗涤器2、混合器3、循环泵4，所述的吸收塔1的底部通过管路与所述的循环泵4相连，所述的循环泵4通过管路分别与所述的混合器3、吸收塔1的相连，所述的混合器3通过管路与所述的洗涤器2相连，所述的洗涤器2通过管路与所述的吸收塔1的相连。

如图2所示,所述的洗涤塔2采用的是设置两层喷头，每层喷头数量为1个的形式。内部设置有第一喷头5、第二喷头6，所述的第一喷头5位于所述的第二喷头6的上方，所述的混合器3通过管路分别与所述的第一喷头5、第二喷头6相连，所述的第一喷头5与第二喷头6之间、所述的第二喷头6的下方均设有填料层7。

所述的第一喷头5向上设置；所述的第二喷头6向上设置。所述的洗涤器长径比可以为(2-20):1，优选的，洗涤器的长径比为(4-10):1。

所述的氢氰酸制备中反应气脱除氨的工艺，包括如下步骤：酸溶液与部分循环吸收液在所述的混合器3中充分混合后，进入所述的洗涤器2中吸收反应气中的氨，进行传热传质过程，然后气液混合物进入所述的吸收塔1，经循环吸收液吸收去除反应气中残余的氨后，从上述的吸收塔1中排出。所述的吸收液经循环泵4一部分通入所述的混合器3中与所述的酸溶液混合，去除所述的反应气中的氨，另一部分进入所述的吸收塔1，与所述的反应进行混合，去除其中残余的氨。

所述的酸溶液可以为硫酸溶液、磷酸溶液、硝酸溶液、醋酸溶液或有机酸溶液中的至少一种；优选的，酸溶液为硫酸溶液或者磷酸溶液。

所述的洗涤器2的负荷为30-120％。

所述的反应气的温度为200-250℃；所述的反应气从洗涤器2排出后的温度为80-140℃。

所述的酸溶液与所述的循环吸收液混合后进入所述的洗涤器2，通过第一喷头5与第二喷头6喷出，与所述的反应气进行混合；所述的第一喷头5与第二喷头6的流量比为1:1-2。

所述的反应气与所述的第一喷头5喷出的吸收液的液气比为1:50-200；优选的，所述的反应气与所述的第一喷头5喷出的吸收液的液气比为1:100-150。

所述的吸收液的循环量需要满足所述的吸收塔1的喷淋密度以及洗涤器2中喷头的流量需求。

实施例1

所选的酸溶液为硫酸溶液。来自氢氰酸反应工段的反应气20000kg/h，温度为220℃，其中NH₃含量为0.6wt％，循环硫铵溶液260m³/h,分出一部分220m³/h与硫酸溶液1m³/h混合进入洗涤器2与反应气逆流进行传热传质，洗涤后气液混合物温度为120℃，进入吸收塔1，另一部分循环硫铵溶液40m³/h进入吸收塔1，吸收掉反应气中剩余的NH₃。经分析取样，其中含NH₃在1ppm以下。

实施例2

所选的酸溶液为磷酸溶液。来自氢氰酸反应工段的反应气10000kg/h，温度为220℃，其中NH₃含量为0.6wt％，循环磷铵溶液160m³/h,分出一部分120m³/h与磷铵溶液0.5m³/h混合进入洗涤器2与反应气逆流进行传热传质，洗涤后气液混合物温度为120℃，进入吸收塔1底部，另一部分循环磷铵溶液18m³/h进入吸收塔1，吸收掉反应气中剩余的NH₃。经分析取样，其中含NH₃在1ppm以下。

正常工艺中反应气除氨工艺中为单一吸收塔。实施所述氢氰酸制备中反应气脱除氨的工艺后，相对于原工艺，在保证氨全部吸收情况下，吸收塔直径以及塔高度大大降低，虽然增加了一个洗涤器设备，但是由于洗涤器的成本较低，减少了设备投资成本，同时进入塔之前温度减低，降低了塔器的材质要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。