C以上的温度以及2.2 bar至2.6 bar的绝对压力下经过催化剂的空气、优选来自天然气的甲烷以及氨的反应。该反应是总体上放热的。
[0073]首先，从含甲烷的气体、氨和氧富化的空气的混合物制备HCN。制备反应气体的混合物并将其引入包括了基于铂/铑网纱的催化剂网纱的安德鲁索夫型反应器201中。气体的混合物通过催化剂网纱上方并在约1000°C -1200°C的温度下反应以形成HCN。氧富化的空气能够提高生产率并减少甲烷消耗。快速冷却并处理通过根据本发明的设备制备的HCN从而避免HCN的聚合。为此，通过与硫酸的反应吸收没有反应的氨，并且在吸收塔中吸收并稳定HCN，然后在蒸馏塔中蒸馏以达到99.5 wt%的纯度。
【主权项】
1.用于通过安德鲁索夫法制备氰化氢的反应器，所述反应器具有至少一个用于反应气体混合物的气体入口、催化剂、至少一个用于催化剂的载体和至少一个用于反应产物的出口，其特征在于，所述反应器(201)包括截头圆锥形外壳(210)，并且在所述外壳内部包括位于气体入口(I)和催化剂(203)之间的气体分配器(202)，所述分配器包括至少一个优选两个具有指向气体入口的上底面的截头圆锥元件(Dn)。2.如权利要求1所述的用于通过安德鲁索夫法制备氰化氢的反应器，其特征在于所述反应器(201)是带有圆柱形底面的截头圆锥形。3.如权利要求1或2所述的用于制备氰化氢的反应器，其特征在于气体分配器包括互相围绕地布置的多个同轴截头圆锥元件(D1、……、Dn)，所述多个同轴截头圆锥元件带有具有高度hi的中心截头圆锥元件、具有高度hn的外部截头圆锥元件和分别具有高度h2、......、h(n-l)的中间元件，其中hi比h2小，并且h(n_l)分别比hn小。4.如权利要求1至3任一项所述的用于制备氰化氢的反应器，其特征在于所述反应器包括安全装置(215、PO)以避免内部过压。5.如权利要求4所述的用于制备氰化氢的反应器，其特征在于所述安全装置包括防爆片(215)和外管(PO)，所述防爆片位于外管(PO)的末端，所述外管连接在反应器气体输入的上方，所述防爆片优选设定为高于反应器的操作压力0.5至3 bar的最大压力。6.如权利要求1至5任一项所述的用于制备氰化氢的反应器，其特征在于所述反应器进一步包括环绕反应器外壳的冷却水套(209)以保护反应器外壳免受催化剂辐射。7.如权利要求1至6任一项所述的用于制备氰化氢的反应器，其特征在于所述反应器包括用于催化剂(203)的多孔载体(204)、多孔载体(204)和催化剂(203)位于其上的多孔副载体(205、206)、在形成反应器底部的边缘上隆起的耐火环(216)和多孔副载体位于其上的耐火载体(207)。8.如权利要求1至7任一项所述的用于制备氰化氢的反应器，其特征在于所述耐火载体(207)是包括多个用于反应产物的流动通道(208)的圆锥形耐火载体(207)，所述圆锥形载体的底面位于催化剂的第一多孔载体的下方。9.如权利要求1至8任一项所述的用于制备氰化氢的反应器，其特征在于所述催化剂包括基于铂/铑网纱的催化剂网纱。10.如权利要求1至9任一项所述的用于制备氰化氢的反应器，其特征在于所述用于催化剂的多孔载体(204)优选为泡沫陶瓷，所述泡沫陶瓷由Al2O3并优选具有优选高于99.6wt%氧化铝的高纯度氧化铝制得，或者由具有优选60%至75质量％A1203/ (Al2O3+ S12)比例和具有优选高于99.6质量％莫来石的高莫来石纯度的莫来石(Al2O3 + S12)制得。11.如权利要求10所述的用于制备氰化氢的反应器，其特征在于所述多孔副载体包括第一多孔副载体和第二多孔副载体，所述副载体优选为陶瓷，所述陶瓷由Al2O3并优选具有优选高于99.6 wt%氧化铝的高纯度氧化铝制得，或者由具有优选60%至75质量％的Al2O3/(Al2O3+ S12)比例和具有优选高于99.6质量％莫来石的高莫来石纯度的莫来石(Al2O3 +S12)制得。12.如权利要求7所述的用于制备氰化氢的反应器，其特征在于所述多孔副载体(205-206)包括Al2O3的开槽砖的床。13.如权利要求8所述的用于制备氰化氢的反应器，其特征在于所述耐火圆锥形载体(207)由耐火混凝土制成。14.如权利要求1至13任一项所述的用于制备氰化氢的反应器，其特征在于所述反应器包括在催化剂上方的边缘密封(220 )。15.用于制备氰化氢的设备，其特征在于所述设备包括如权利要求1至14任一项所述的反应器。16.如权利要求15所述的用于制备氰化氢的设备，其特征在于所述设备进一步包括设计为使反应气体混合物的组分在其引入反应器(201)之前均匀化的静态混合器(230)。17.如权利要求15或16所述的用于制备氰化氢的设备，其特征在于所述设备还包括一个位于所述反应器(201)的入口上的过滤装置(231)。18.如权利要求15至17任一项所述的用于制备氰化氢的设备，其特征在于所述设备包括热交换器(211)，所述热交换器位于反应器下方并且包括形成用于反应产物的出口的管束(212)。19.如权利要求8和18所述的制备氰化氢的设备，其特征在于耐火载体(207)的流动通道(208)和热交换器的管(212)是同轴的。20.如权利要求14至18任一项所述的用于制备氰化氢的设备，其特征在于所述设备包括冷却装置(214)，所述冷却装置包括在压力下提供沸水作为冷却剂的煮鼓(218)、用于沸水的位于热交换器底部的入口(A)和位于热交换器顶部的较热的水的出口(B)以及在出口和煮鼓之间的循环环路(219)。21.用于通过安德鲁索夫法制备氰化氢的方法，其特征在于使用如权利要求1至14所述的反应器或如权利要求15至20所述的设备。22.如权利要求21所述的用于制备氰化氢的方法，其特征在于在反应器入口处的反应气体混合物的流速高于预设的阈值，所述阈值取决于火焰速度。23.如权利要求21或22所述的用于制备氰化氢的方法，其特征在于在反应器入口处的反应气体混合物具有95°C至115°C的温度。
【专利摘要】本发明涉及用于通过安德鲁索夫法制备氰化氢的反应器（201）、包括所述反应器的设备（200）和用于通过安德鲁索夫法制备HCN的方法。反应器（201）包括至少一个用于反应气体混合物的气体入口（I）、催化剂（203）、用于催化剂的多孔载体（204）、多孔副载体（205、206）和至少一个用于反应产物的出口（P8）。根据本发明，所述反应器具有截头圆锥形的金属外壳（210）并在金属外壳内包括位于气体入口和催化剂之间的气体分配器（202），所述分配器包括至少一个具有指向气体入口（I）的上底面的截头圆锥元件（D1、……、Dn）。
【IPC分类】B01J23/42, B01J8/02, C01C3/02, B01J4/00, B01J12/00, B01J19/24, B01J23/46
【公开号】CN105377415
【申请号】CN201480040957
【发明人】Y.伯纳丹, X.马卡里安, R.比永
【申请人】阿肯马法国公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年7月18日
【公告号】EP3021958A1, US20160152484, WO2015007901A1