一种新型甲醇氨氧化制氢氰酸的生产工艺的制作方法

本发明涉及氢氰酸制备，具体涉及一种新型甲醇氨氧化制氢氰酸的生产工艺。

背景技术：

1、氢氰酸是一种重要的化工原料，主要用来生产己二腈、mma、蛋氨酸等化工产品，用途广泛。然而由于氢氰酸是剧毒化学品，无法运输。因此涉及到氢氰酸的需求都需要自给。目前社会上氢氰酸来源主要有几类，包括丙烯腈副产、甲烷法、甲醇法。其中，随着丙烯腈催化剂的不断发展，丙烯腈副产的氢氰酸收率越来越低。而甲烷法需要使用昂贵的贵金属催化剂，反应温度超过1000℃，且收率较低，因此经济性较差。甲醇法是一类新型的氢氰酸生产方法，其使用甲醇、氨气、空气为原料，在催化剂的作用下生产氢氰酸。

2、专利cn105502436a报道了传统的甲醇法制氢氰酸生产工艺，采用铁钼催化剂，熔盐固定床的工艺，该方案空气使用量大，导致排放需处理的尾气量极大，并且副产大量的硫酸铵。然而铁钼催化剂不可避免的产生甲醛，甲醛与氢氰酸反应生成的羟基乙腈残留在硫酸铵产品中，不间断的分解释放氢氰酸，危险性较大。同时，大量的硫酸铵母液当危废处理，经济性较差。

3、因此，仍旧需要开发一种新的甲醇氨氧化制氢氰酸的生产工艺，解决现有技术存在的技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种新型甲醇氨氧化制氢氰酸的生产工艺，该工艺中空气可以循环利用，同时避免了硫酸铵的产生，具有良好的成本优势。

2、为达到以上目的，本发明的技术方案如下：

3、一种新型甲醇氨氧化制氢氰酸的生产工艺，包括以下步骤：

4、1)以甲醇、氨气和空气为原料气，在流化床反应器中，在催化剂的作用下进行反应，得到反应气a；

5、2)反应气a经萃取、水吸收、精馏后得到高纯度氢氰酸，吸收后的气相料流经与反应气a换热后返回流化床反应器中，实现空气循环利用。

6、在一个具体的实施方案中，进流化床反应器前，甲醇与氨气先混合，然后再与空气混合；优选地，流化床反应器出口气相料流经旋风分离器与固态颗粒分离后，得到反应气a。

7、在一个具体的实施方案中，所述氨气与甲醇的摩尔比为0.8-1.1，新鲜空气与甲醇的摩尔比为2-30。

8、在一个具体的实施方案中，所选的催化剂为多金属负载型催化剂xaybzo，其中x为活性组分，选自铁、铑、钌、铕、钨、锌、铜的至少任一种，y为助活性组分，选自钼、铋、钛、砷中的至少任一种，z为载体成分，选自铝、硅、锆中一种或几种；优选地，a、b为摩尔量，a的值为3-8，b为1-10。

9、在一个具体的实施方案中，所述催化剂为细粉状，粒度为50-500μm；优选地，所述流化床反应器内的空塔气速为0.1-2米/秒，质量空速为0.2-1.2h-1。

10、在一个具体的实施方案中，所述流化床反应器的反应温度为360-390℃，原料气入口温度为200-300℃，反应压力为常压。

11、在一个具体的实施方案中，所用萃取剂为丁醇、丙醇、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、乙腈中的任一种。

12、在一个具体的实施方案中，水吸收在吸收塔中进行，吸收塔的操作温度为5-10℃。

13、在一个具体的实施方案中，吸收后气相料流的40-80％经与反应气a换热后返回流化床反应器中循环利用。

14、在一个具体的实施方案中，氢氰酸收率大于98％，无硫酸铵副产，甲醇转化率大于97％，氨气的转化率大于99.99％。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、本发明的工艺通过甲醇、氨气和空气在催化剂作用下发生氨氧化反应，生成的氢氰酸经萃取实现氢氰酸和其它副产的分离、水吸收后得到氢氰酸水溶液，再精馏得到高纯氢氰酸产品。

17、本发明的生产工艺中吸收塔顶采出的气相料流中为空气，可返回至流化床反应中循环利用，使得空气循环量达到40-80％，并完全避免了硫酸铵的产生，具有较高的成本优势。

18、本发明的生产工艺氢氰酸收率大于98％，甲醇转化率大于97％，氨气的转化率大于99.99％，无硫酸铵副产。

技术特征：

1.一种新型甲醇氨氧化制氢氰酸的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，进流化床反应器前，甲醇与氨气先混合，然后再与空气混合；优选地，流化床反应器出口气相料流经旋风分离器与固态颗粒分离后，得到反应气a。

3.根据权利要求1或2所述的生产工艺，其特征在于，所述氨气与甲醇的摩尔比为0.8-1.1，新鲜空气与甲醇的摩尔比为2-30。

4.根据权利要求1～3任一项所述的生产工艺，其特征在于，所选的催化剂为多金属负载型催化剂为xaybzo，其中x为活性组分，选自铁、铑、钌、铕、钨、锌、铜的至少任一种，y为助活性组分，选自钼、铋、钛、砷中的至少任一种，z为载体成分，选自铝、硅、锆中的一种或几种；优选地，a、b为摩尔量，a的值为3-8，b为1-10。

5.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，所述催化剂为细粉状，粒度为50-500μm；优选地，所述流化床反应器内的空塔气速为0.1-2米/秒，质量空速为0.2-1.2h-1。

6.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述流化床反应器的反应温度为360-390℃，原料气入口温度为200-300℃，反应压力为常压。

7.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所用萃取剂为丁醇、丙醇、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、乙腈中的任一种。

8.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，水吸收在吸收塔中进行，吸收塔的操作温度为5-10℃。

9.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，吸收后气相料流的40-80％经与反应气a换热后返回流化床反应器中循环利用。

10.根据权利要求1-9任一项所述的生产工艺，其特征在于，氢氰酸收率大于98％，无硫酸铵副产，甲醇转化率大于97％，氨气的转化率大于99.99％。

技术总结本发明涉及一种新型甲醇氨氧化制氢氰酸的生产工艺，包括以下步骤：1）以甲醇、氨气和空气为原料，在流化床反应器中，在催化剂的作用下进行反应，得到反应气A；2）反应气A经萃取、水吸收、精馏后得到高纯度氢氰酸，吸收后的气相料流经与反应气A换热后返回流化床反应器中，实现空气循环利用。本发明的优化工艺路线，使得空气循环量达到40‑80%，并完全避免了硫酸铵的产生，具有较高的成本优势。技术研发人员：李洪坤,李文滨,李作金,万毅,孙康受保护的技术使用者：万华化学集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27