專利名稱：利用馳放氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物的環(huán)保清潔工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種涉及生產(chǎn)氫氰酸衍生物的方法，是指利用馳放氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物的環(huán)保清潔工藝方法，充分考慮到合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)等裝置產(chǎn)生的含有甲烷氣的馳放氣的回收和綜合循環(huán)利用與生產(chǎn)氫氰酸衍生物工藝過程的環(huán)保性，屬資源綜合利用的環(huán)保清潔生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)工業(yè)是人們所熟知的行業(yè)，合成氨裝置馳放氣的組份主要有氨、氫、氮、甲烷、氬等氣體，合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)裝置馳放氣的成份主要有甲醇、氫、氮、甲烷、氬等氣體；馳放氣的回收綜合利用，不少仁人志士做過諸多的努力，取得了良好的效果。一般廠家對馳放氣回收后進行分離獲取氨(或甲醇)、氫，回到合成氨(或合成甲醇)系統(tǒng)或生產(chǎn)其它產(chǎn)品，剩余氣體焚燒排放；也有部分廠家對氬進行了進一步的回收，剩余氣體也焚燒排放。用于焚燒的氣體中富含甲烷氣體；也就是說合成氨馳放氣的甲烷是被焚燒掉了，馳放氣中的甲烷被焚燒雖然獲得了熱值，本發(fā)明人認為依然沒有充分發(fā)揮馳放氣綜合利用的價值。我國能源資源狀況特征是:富煤、缺油、少氣；甲烷是天然氣的主要成份，浪費甲烷就是浪費了天然氣。天然氣是清潔能源，天然氣指標受國家嚴格控制，天然氣化工項目是國家嚴格控制發(fā)展的項目；所以，我們可以利用馳放氣中的甲烷氣來發(fā)展天然氣精細化工，建設(shè)合成氫氰酸及其衍生物裝置，實現(xiàn)資源充分綜合利用
發(fā)明內(nèi)容
針對如上所述馳放氣綜合利用的不足，提出一種利用馳放氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物的環(huán)保清潔工藝方法，既可以很好的實現(xiàn)馳放氣的綜合利用，又可以為發(fā)展天然氣精細化工開辟一個新的途徑，實現(xiàn)了資源充分利用循環(huán)經(jīng)濟模式的環(huán)保清潔工藝生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是提供利用馳放氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物的環(huán)保清潔工藝方法，其特征是利用合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)等含有甲烷的馳放氣通過變壓吸附等分離手段，實現(xiàn)馳放氣中氨(或甲醇)、氫、氮、甲烷分離；氨(或甲醇)、氫、氮返回合成氨(或合成甲醇)系統(tǒng)充分利用，甲烷用于生產(chǎn)氫氰酸衍生物，尾氣用于氬氣的回收利用；甲烷用于生產(chǎn)氫氰酸衍生物，是指利用馳放氣分離得到的甲烷氣體直接用于氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸，氫氰酸與氫氧化鈉水溶液吸收反應(yīng)得到氰化鈉用于合成下游氫氰酸衍生物、與甲醛及其它醛類合成羥基乙腈及其它氫氰酸衍生物用于合成下游氫氰酸衍生物、用水或其它溶劑吸收并提純得到高純液體氫氰酸用于合成下游氫氰酸衍生物。本發(fā)明提供的利用馳放氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物的環(huán)保清潔工藝方法，其具體實施步驟如下:第一步:合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)等所有含有甲烷氣的馳放氣的回收分離，獲取相對純凈的甲烷氣直接用于氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸及其氫氰酸下游衍生物。合成氨馳放氣中含有氨、氫、氮、甲烷、氬等氣體，通過變壓吸附裝置及其它分離設(shè)備分離分別得到氨氣、氫氣、氮氣、甲燒氣和尾氣；氨氣、氫氣、氮氣返回合成氨系統(tǒng)，甲燒氣直接用于氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸及其氫氰酸下游衍生物，尾氣再用于氬氣的回收。合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)馳放氣中含有甲醇、氫、氮、甲烷、氬等氣體，通過變壓吸附裝置及其它分離設(shè)備分離分別得到甲醇、氫氣、氮氣、甲烷氣和尾氣；甲醇、氫氣、氮氣返回合成甲醇或氨醇聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，甲烷氣直接用于氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸及其衍生物，尾氣再用于氬氣的回收。對于其它含有甲烷氣組份的馳放氣(或稱尾氣)，通過變壓吸附裝置及其它分離設(shè)備分離得到甲烷氣，由甲烷氣直接用于氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸及其氫氰酸下游衍生物。直接用于氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸的甲烷氣體的質(zhì)量要求比較寬松，主要質(zhì)量指標如下:甲烷氣彡90.0% (體積)、氫氣< 8.0% (體積)、氮氣< 9.0% (體積)。第二步:甲烷氣直接用于氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸再合成多種氫氰酸衍生物。氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸反應(yīng)氣與氫氧化鈉水溶液吸收反應(yīng)得到高純氰化鈉并合成下游氫氰酸衍生物、與甲醛及其它醛類合成羥基乙腈及其它氫氰酸衍生物并合成下游氫氰酸衍生物、用水或其它溶劑吸收并提純得到高純液體氫氰酸并合成下游氫氰酸衍生物。甲烷氨氧化主反應(yīng)方程式:CH4+NH3+3/202 — HCN+3H20甲烷氨化脫氫主反應(yīng)方程式:
CH4+NH3 — HCN+3H21、氫氧化鈉水溶液吸收合成氣中的氫氰酸，生產(chǎn)得到液體氰化鈉或固體氰化鈉，用于生產(chǎn)氰化鈉下游產(chǎn)品。NaOH+HCN — NaCN+H20甲烷氣氨氧化或氨化脫氫合成反應(yīng)氣中的氫氰酸與吸收液中的氫氧化鈉反應(yīng)生成氰化鈉，反應(yīng)得到的合成反應(yīng)氣中是含有游離氨的，本吸收過程是在合成反應(yīng)氣沒有經(jīng)過除氨工序直接進行的氫氰酸的吸收過程，其游離氨在吸收反應(yīng)后存留在尾氣中，在尾氣處理時再進行游離氨的回收利用，通過氨分離回收裝置處理得到可以直接用于氨氧化或氨化脫氫合成反應(yīng)的原料氨，實現(xiàn)了游離氨的回收利用與氰化鈉的清潔生產(chǎn)。上述吸收反應(yīng)得到了氰化鈉水溶液，通過冷卻調(diào)配得到液體氰化鈉產(chǎn)品；通過濃縮、結(jié)晶、離心、干燥得到氰化鈉固體產(chǎn)品，結(jié)晶母液直接或凈化后套用到氫氧化鈉吸收反應(yīng)液中。2、甲醛水溶液或其它有機醛類吸收合成氣中的氫氰酸，反應(yīng)得到羥基乙腈水溶液或其它氫氰酸衍生物，用于生產(chǎn)多種氫氰酸衍生物下游產(chǎn)品。CH2CHHCN — HOCH2CN甲烷氣氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸的反應(yīng)氣中含有一定量的游離氨，我們采用聯(lián)合除氨的技術(shù)工藝實現(xiàn)氨的回收利用，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。3、用水或其它溶劑吸收并合成氣中的氫氰酸，通過解析或精餾等方式提純得到液體氫氰酸，液體氫氰酸用于合成氫氰酸衍生物及下游產(chǎn)品。甲烷氣氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸的反應(yīng)氣中含有一定量的游離氨，我們采用聯(lián)合除氨的技術(shù)工藝實現(xiàn)氨的回收利用，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。第三步:通過氫氰酸吸收和游離氨回收后的尾氣再采用水或氫氧化鈉水溶液或甲醛水溶液凈化吸收，尾氣中殘余的氫氰酸得到凈化同時收獲少量氫氰酸水溶液或氰化鈉粗品水溶液或含羥基乙腈的甲醛水溶液，凈化后的尾氣用尾氣鍋爐焚燒。NaOH+HCN — NaCN+H20CH20+HCN — HOCH2CN雖然尾氣體系中殘余的游離氫氰酸的量非常有限，但由于氫氰酸屬劇毒物質(zhì)；我們必須對尾氣進行凈化處理，同時也可以收獲少量的氫氰酸水溶液或氰化鈉粗品水溶液或含羥基乙腈的甲醛水溶液；獲得的氫氰酸水溶液直接套用到氫氰酸吸收水中或液堿吸收液中、獲得的氰化鈉粗品水溶液直接套用到液堿吸收液中、獲得的含羥基乙腈的甲醛水溶液直接套用到甲醛吸收液中，凈化處理后的尾氣再送尾氣焚燒鍋爐焚燒。通過如上三個步驟，完成了本發(fā)明提供的利用馳放氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物的環(huán)保清潔工藝方法。其步驟過程是:將含甲烷的馳放氣通過變壓吸附裝置及其它分離設(shè)備進行分離得到氨(或甲醇)、氫氣、氮氣、甲烷氣和尾氣，氨(或甲醇)、氫氣、氮氣回合成氨或合成甲醇系統(tǒng)充分利用，甲烷氣用于合成氫氰酸再生產(chǎn)氫氰酸衍生物，尾氣用于氬氣的回收利用；甲烷氣氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸用于合成各種氫氰酸衍生物:甲烷氣通過氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸合成氣，合成氣與氫氧化鈉水溶液吸收反應(yīng)得到氰化鈉用于合成下游氫氰酸衍生物、合成氣與甲醛及其它有機醛類合成羥基乙腈及其它氫氰酸衍生物用于合成下游氫氰酸衍生物、合成氣用水或其它溶劑吸收并解析提純得到液體氫氰酸用于合成下游氫氰酸衍生物。本發(fā)明提供的利用合成氨馳放氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物的環(huán)保清潔工藝方法，適用于涉及所有合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)等生產(chǎn)裝置的含有甲烷的馳放氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物的過程；本發(fā)明技術(shù)方法提供了 可以實現(xiàn)合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)等生產(chǎn)裝置的含有甲烷的馳放氣的資源綜合利用循環(huán)經(jīng)濟模式的環(huán)保清潔生產(chǎn)工藝方法。本發(fā)明提供的技術(shù)工藝，具有如下特征:1、本發(fā)明利用馳放氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物，非常徹底地實現(xiàn)了馳放氣資源綜合利用，獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益，形成了完善的循環(huán)經(jīng)濟模式，實現(xiàn)了環(huán)保清潔生產(chǎn)。2、本發(fā)明提供了天然氣精細化工的一種新的原料途徑。雖然馳放氣甲烷氣的量占合成氨總量的比例并不大，但合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)的規(guī)模和總量是非常巨大的，所以綜合利用馳放氣，采用馳放氣中的甲烷氣通過氨氧化或氨化脫氫生產(chǎn)氫氰酸及其衍生物所創(chuàng)造的價值是非?？捎^的。3、利用馳放氣中的甲烷氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物，可以充分發(fā)揮合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)廠家的綜合優(yōu)勢，可以利用合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)廠家多種原材料的供應(yīng)優(yōu)勢，形成精細化工產(chǎn)業(yè)鏈，為合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)廠家開辟了一條新的產(chǎn)業(yè)渠道。4、通過對馳放氣的分離，尤其是在分離甲烷氣體后，尾氣中氬氣的含量已經(jīng)達到了一定程度，為尾氣中氬氣的回收也提供了非常良好的條件；馳放氣中氬氣的回收也為合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)廠家提供了另一條不可小視的創(chuàng)收渠道。5、采用馳放氣分離提純得到的甲烷氣，是理想的氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸的原料，比普通天然氣更具質(zhì)量優(yōu)勢；合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)原料氣是通過精細脫硫過程的，馳放氣中幾乎不再含有硫元素，所以分離得到的甲烷氣中也幾乎不會含有硫元素；在氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸過程中，采用的催化劑貴金屬鉬對硫元素是非常敏感的，所以，利用馳放氣分離出來的甲烷氣采用氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸工藝生產(chǎn)氫氰酸及其衍生物可以延長催化劑的壽命4-8倍，相應(yīng)地可以實現(xiàn)連續(xù)開車時間延長4-8倍，非常有效地提高設(shè)備利用率、提高產(chǎn)品收率、降低能耗、節(jié)約生產(chǎn)成本，充分體現(xiàn)了本發(fā)明提供的工藝技術(shù)的實用性。


說明書附圖為本發(fā)明涉及到的利用馳放氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物的環(huán)保清潔工藝方法流程示意圖。
具體實施例方式下面通過實施例進行更詳細地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍不受實施例的限制(組份比例均指體積百分比例)。實施例1:合成氨馳放氣通過變壓吸附和其它輔助分離裝置進行分離，分別得到H2、NH3、N2、CH4和尾氣；H2、NH3、N2分別進入合成氨系統(tǒng)回收利用，尾氣用于回收Ar，CH4用于安氏法氨氧化合成氫氰酸。馳放氣分離得到CH4 (甲烷氣)的組份:
序號I組份名稱~組份比例％序號I組份名稱~組份比例％
權(quán)利要求
1.一種利用馳放氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物的環(huán)保清潔工藝方法，其特征是利用合成氨、合成甲醇及氨醇聯(lián)產(chǎn)等含有甲烷的馳放氣通過變壓吸附等分離手段，實現(xiàn)馳放氣中氨(或甲醇)、氫、氮、甲烷等的分離；氨(或甲醇)、氫、氮返回合成氨(或合成甲醇)系統(tǒng)充分利用，甲烷用于生產(chǎn)氫氰酸衍生物，尾氣用于氬氣的回收利用。
2.權(quán)利要求1所述甲烷用于生產(chǎn)氫氰酸衍生物，其特征是指利用馳放氣分離得到的甲烷氣體直接用于氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸；氫氰酸與氫氧化鈉水溶液吸收反應(yīng)得到氰化鈉用于合成下游氫氰酸衍生物、與甲醛及其它醛類合成羥基乙腈及其它氫氰酸衍生物用于合成下游氫氰酸衍生物、用水或其它溶劑吸收并提純得到高純液體氫氰酸并用于成下游氫氰酸衍生物。
3.權(quán)利要求2所述甲烷氣體直接用于氨氧化氨化脫氫合成氫氰酸，其特征是直接用于氨氧化或氨化脫氫合成氫氰 酸的甲烷氣體的質(zhì)量要求比較寬松，主要質(zhì)量指標如下:甲烷氣彡90.0% (體積)、氫氣< 8.0% (體積)、氮氣< 9.0% (體積)。
全文摘要
本發(fā)明提供的利用馳放氣生產(chǎn)氫氰酸衍生物的環(huán)保清潔工藝方法。其特征是將含甲烷的馳放氣通過變壓吸附裝置及其它分離設(shè)備進行分離得到氨(或甲醇)、氫氣、氮氣、甲烷氣和尾氣，氨(或甲醇)、氫氣、氮氣返回合成氨(或合成甲醇)系統(tǒng)充分利用，甲烷氣用于合成氫氰酸衍生物，尾氣用于氬氣的回收利用；甲烷氣合成氫氰酸用于合成各種氫氰酸衍生物甲烷氣直接用于氨氧化或氨化脫氫合成氫氰酸合成氣，合成氣與氫氧化鈉水溶液吸收反應(yīng)得到氰化鈉用于合成下游氫氰酸衍生物、合成氣與甲醛及其它有機醛類合成羥基乙腈及其它氫氰酸衍生物用于合成下游氫氰酸衍生物、合成氣用水或其它溶劑吸收并解析提純得到液體氫氰酸并用于合成下游氫氰酸衍生物。
文檔編號C07C255/12GK103086400SQ20111034962
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者李寬義, 曾雯娟, 龍智, 許晨, 李俊, 白先麗, 童有鵬, 卓文斌 申請人:李寬義