用于生產(chǎn)氰化氫的反應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)氰化氫的反應(yīng)裝置，反應(yīng)裝置包括：惰性氣體存儲(chǔ)單元；混合容器，其包括用于三元?dú)怏w混合物組分的第一入口，三元?dú)怏w混合物組分包括含氧氣的氣體、含甲烷的氣體和含氨氣的氣體，反應(yīng)器，其包括第二入口、至少一個(gè)出口，以及包括含催化劑的催化劑床的內(nèi)部反應(yīng)腔室，粗氰化氫產(chǎn)物分流閥門；其中惰性氣體存儲(chǔ)單元構(gòu)造為保持在1300到1600kPa的壓力，并且能將惰性氣體進(jìn)料到混合容器中。特別涉及一種通過惰性氣體覆蓋設(shè)備來控制反應(yīng)裝置的操作穩(wěn)定性的反應(yīng)裝置和工藝設(shè)備。更特別地，本實(shí)用新型涉及當(dāng)粗氰化氫產(chǎn)物包含超過大于0.4體積%的氧氣時(shí)，用惰性氣體沖洗該設(shè)備。
【專利說明】用于生產(chǎn)氰化氫的反應(yīng)裝置
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2012年12月18號(hào)提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/738815的優(yōu)先權(quán)，其公開 的全部?jī)?nèi)容合并到本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本實(shí)用新型涉及惰性氣體覆蓋工藝設(shè)備。該工藝設(shè)備可用于使用Andrussow法制 造氰化氫的方法中。尤其是，本實(shí)用新型涉及用于生產(chǎn)氰化氫的反應(yīng)裝置，以及粗氰化氫產(chǎn) 物中的氧氣含量的控制。

【背景技術(shù)】
[0004] 通常，根據(jù) Andrussow 法或 BMA 法（例如見，Ullman' s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第 A8 卷，Weinheim，1987 年，第 161-163 頁)，以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)氰 化氫("HCN")。例如，在Andrussow法中，通過將氨與含甲烷的氣體和含氧氣的氣體在高 溫下在反應(yīng)器中，在存在適當(dāng)?shù)拇呋瘎?美國(guó)專利號(hào)1934838和6596251)下反應(yīng)，可經(jīng) 濟(jì)地生產(chǎn)HCN。含硫化合物和甲烷的較高同系物可對(duì)甲烷的氧化氨解參數(shù)產(chǎn)生影響。例 如，見 Trusov，Effect of Sulfur Compounds by Andrussow Method, Russian J. Applied Chemistry, 74:10 (2001)，pp 1693-1697。通過將反應(yīng)器排出氣體與氨吸收器內(nèi)的磷酸銨水 溶液相接觸而將未反應(yīng)的氨從HCN中分離。將所分離的氨純化并濃縮以再循環(huán)到HCN轉(zhuǎn) 化中。典型地,通過在水中吸收而將HCN從處理后的反應(yīng)器排出氣體流中回收。可通過進(jìn) 一步地提純步驟來處理所回收的HCN以生產(chǎn)純化的HCN。Clean Development Mechanism Project Design Document Form(CDM H^Versior^)，2006 不意性地解釋了 Andrussow 法HCN生產(chǎn)方法。純化后的HCN可用在氰化中，例如含烯基基團(tuán)的氰化，或例如1，3-丁 二烯和戊烯腈的氰化，所述1，3_ 丁二烯和戊烯腈的氰化可用于己二腈（"ADN"）的生 產(chǎn)。在BMA方法中，HCN由甲烷和氨在基本無氧并且在存在鉬催化劑下合成，導(dǎo)致產(chǎn)生 HCN、氫氣、氮?dú)?、剩余氨和剩余甲燒。（例如，見，Ullman' s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第A8卷，Weinheim，1987年，第161-163頁）。商業(yè)經(jīng)營(yíng)要求對(duì)于處理氰化 氫的危險(xiǎn)性質(zhì)的工藝安全管理。（見，Maxwell等，Assuring process safety in the transfer of hydrogen cyanide manufacturing technology, JHazMatl42(2007)677-684 )。此外，來自生產(chǎn)設(shè)備的HCN生產(chǎn)方法的排放物可受制于調(diào)節(jié)，這可影響HCN生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì) 性° (見，Crump,Economic, Impact Analysis For The Proposed Cyanide Manufcaturing NESHAP，EPA，2000 年 5 月）。
[0005] 美國(guó)專利2797148公開了從含有氨氣和氰化氫的氣體混合物中回收氨氣。來自通 過將氨氣與含碳?xì)浠衔锏臍怏w和含氧氣的氣體反應(yīng)來制備氰化氫的方法的反應(yīng)廢氣，包 括氨氣、氰化氫、氫氣、氮?dú)?、水蒸氣和碳氧化物。將廢氣冷卻至55-90°C的溫度，然后將其通 入用于將氨氣從廢氣中分離的吸收塔中。
[0006] 盡管Andrussow法和回收氰化氫的方法是已知的，但是幾乎沒有公開涉及1)惰性 氣體覆蓋工藝設(shè)備或2)當(dāng)三元?dú)怏w混合物包括至少25體積％的氧氣時(shí)，用于監(jiān)測(cè)和控制 粗氰化氫產(chǎn)物或氨氣吸收器廢氣流中的氧氣含量的方法控制。
[0007] 因此，需要一種在催化劑存在下生產(chǎn)氰化氫，并也可以監(jiān)測(cè)和控制粗氰化氫產(chǎn)物 或廢氣流中的氧氣的含量的方法。
[0008] 以上提到的公開以引用方式而并入到本實(shí)用新型中。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0009] 本實(shí)用新型涉及一種用于生產(chǎn)氰化氫的反應(yīng)裝置，所述反應(yīng)裝置包括：惰性氣體 存儲(chǔ)單元；混合容器，其包括用于三元?dú)怏w混合物組分的第一入口，所述三元?dú)怏w混合物組 分包括含氧氣的氣體、含甲烷的氣體和含氨氣的氣體，反應(yīng)器，其包括第二入口、至少一個(gè) 出口，以及包括含催化劑的催化劑床的內(nèi)部反應(yīng)腔室，粗氰化氫產(chǎn)物分流閥門；其中所述惰 性氣體存儲(chǔ)單元構(gòu)造為保持在1300到1600kPa的壓力，并且能將惰性氣體進(jìn)料到混合容器 中。
[0010] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一入口包括至少兩個(gè)混合組分導(dǎo)管。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述惰性氣體存儲(chǔ)單元構(gòu)造為將所述惰性氣體進(jìn)料到兩個(gè)混合 組分導(dǎo)管中的至少一個(gè)中。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述惰性氣體選自由氮?dú)?、氦氣、二氧化碳、氬氣和其混合物組 成的組。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述惰性氣體是氮?dú)狻?br> [0014] 在一個(gè)實(shí)施例中，還包括與至少一個(gè)出口相連的用于測(cè)量氧氣含量的至少一個(gè)傳 感器。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述粗氰化氫產(chǎn)物分流閥門包括石墨和不銹鋼。
[0016] 在一個(gè)實(shí)施例中，還包括釋放閥，其構(gòu)造為將所述粗氰化氫產(chǎn)物引到反應(yīng)器出口。
[0017] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述反應(yīng)裝置還包括：用于將含氧氣的氣體引到反應(yīng)裝置內(nèi)的 第一導(dǎo)管和閥門，其中所述第一導(dǎo)管與惰性氣體存儲(chǔ)單元相連以將惰性氣體進(jìn)料到所述閥 門的上游；以及用于將三元?dú)怏w混合物引入反應(yīng)器的第二導(dǎo)管。
[0018] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述惰性氣體存儲(chǔ)單元將所述惰性氣體進(jìn)料到所述閥門的下 游。
[0019] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)管包括至少一個(gè)含氧氣的氣體的閥門。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)含氧氣的氣體的閥門包括不銹鋼。
[0021] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)管包括兩個(gè)含氧氣的氣體的閥門。
[0022] 在一個(gè)實(shí)施例中，將所述惰性氣體在兩個(gè)含氧氣的氣體的閥門之間進(jìn)料到第一導(dǎo) 管中。
[0023] 在一個(gè)實(shí)施例中，將所述惰性氣體在所述兩個(gè)含氧氣的氣體的閥門的下游和所述 反應(yīng)器的上游進(jìn)料到第一導(dǎo)管中。
[0024] 在第一實(shí)施方案中，本實(shí)用新型涉及用于生產(chǎn)氰化氫的反應(yīng)裝置，該設(shè)備包括：惰 性氣體儲(chǔ)存單元；包含用于三元?dú)怏w混合物組分的第一入口的混合容器，所述三元?dú)怏w混 合物組分包括含甲烷的氣體、含氨氣的氣體和含氧氣的氣體；以及包括第二入口、至少一個(gè) 出口和內(nèi)部反應(yīng)腔室的反應(yīng)器，所述內(nèi)部反應(yīng)腔包括含有催化劑的催化劑床；不含聚四氟 乙烯的粗氰化氫產(chǎn)物分流閥門；其中將惰性氣體儲(chǔ)存單元加壓至1300-1600kPa ;并進(jìn)一步 地，其中惰性氣體儲(chǔ)存單元構(gòu)造為將惰性氣體供入混合容器中。
[0025] 在第二實(shí)施方案中，本實(shí)用新型涉及用于生產(chǎn)氰化氫的反應(yīng)裝置，該反應(yīng)設(shè)備包 括：惰性氣體儲(chǔ)存單元；用于將含氧氣的氣體引入反應(yīng)裝置的第一導(dǎo)管和閥門，其中第一 導(dǎo)管與惰性氣體儲(chǔ)存單元相連以將惰性氣體供給到閥門上游；用于將二元?dú)怏w混合物引入 反應(yīng)裝置中的第二導(dǎo)管；包括至少一個(gè)出口、內(nèi)部反應(yīng)腔室的反應(yīng)器，所述內(nèi)部反應(yīng)腔室包 括含有催化劑的催化劑床；以及不含聚四氟乙烯的粗氰化氫產(chǎn)物分流閥門；其中將惰性氣 體儲(chǔ)存單元加壓至1300_1600kPa。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方案的HCN生產(chǎn)和回收設(shè)備的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 此處所用之用語僅出于描述特定實(shí)施方案的目的，并不意欲限制本實(shí)用新型。除 非上下文中清楚地顯示出另外的情況，如此處所用的單數(shù)形式"一個(gè)"和"該"也包括復(fù)數(shù) 形式。還應(yīng)當(dāng)理解，在本說明書中使用的用語"包括"和/或"包括有"時(shí)說明了存在所述的 特征、整體、步驟、操作、部件和/或構(gòu)件，但不妨礙一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、 部件組、構(gòu)件和/或構(gòu)件組的存在或添加。
[0028] 例如"包括"、"包含"、"具有"、"含有"或"涉及"的用語及其變體應(yīng)廣泛地理解， 并且包含所列出的主體以及等效物，還有未列出的另外的主體。另外，當(dāng)由過渡性用語"包 含"、"包括"或"含有"來引出組分、部件組、工藝或方法步驟或者任何其他的表述時(shí)，應(yīng)當(dāng)理 解此處還考慮了相同的組分、部件組、工藝或方法步驟，或者具有在該組分、部件組、工藝或 方法步驟或任何其它表述的記載之前的過渡性用語"基本上由…組成"、"由…組成"或"選 自由…構(gòu)成的組"的任何其它的表述。
[0029] 如果的適用話，權(quán)利要求中的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)作以及所有功能性的裝置或步 驟的等效物包括用于與權(quán)利要求中所具體陳述的其他部件相結(jié)合地來執(zhí)行功能的任何結(jié) 構(gòu)、材料或動(dòng)作。本實(shí)用新型的說明書出于介紹和描述的目的而提供，但并不是窮舉性的 或?qū)⒈緦?shí)用新型限制到所公開的形式。在不偏離本實(shí)用新型的范圍和精神的前提下，許多 改變和變體對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。這里選擇并描述了一些實(shí)施 方案，目的是對(duì)本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行最佳的解釋，并且使得本領(lǐng)域的其他普 通技術(shù)人員能夠理解本實(shí)用新型的不同實(shí)施方案具有多種變化，如同適合于該特定用途一 樣。相應(yīng)地，盡管本實(shí)用新型已經(jīng)依據(jù)實(shí)施方案進(jìn)行了描述，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí) 至IJ，本實(shí)用新型可以有所改變地并在所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)實(shí)施。
[0030] 現(xiàn)在將詳細(xì)參考特定的所公開的主題。盡管所公開的主題將結(jié)合所列舉的權(quán)利要 求來描述，然而可以理解，它們并不將所公開的主題限制到這些權(quán)利要求中。相反，所公開 的主題覆蓋了所有的替代方案、改變以及等效物，這些可以包含于由權(quán)利要求所限定的所 公開的主題的范圍之內(nèi)。
[0031] 本實(shí)用新型提供了用于生產(chǎn)氰化氫的反應(yīng)裝置、生產(chǎn)氰化氫的方法，以及用于控 制使用惰性氣體覆蓋工藝設(shè)備來生產(chǎn)氰化氫的方法的操作穩(wěn)定性的方法。反應(yīng)裝置包括混 合容器、反應(yīng)器和保存在混合容器和存儲(chǔ)在混合容器和反應(yīng)器外部的加壓惰性氣體、例如 具有1300-1600kPa的壓力的加壓惰性氣體。除非特別說明，所有的壓力均是絕壓。所存儲(chǔ) 的氣體的體積典型地大于反應(yīng)器的體積，這允許在發(fā)生高氧期間進(jìn)行沖洗。本實(shí)用新型的 用于生產(chǎn)氰化氫的方法包含當(dāng)?shù)难鯕夂砍^閾值量時(shí)，使用加壓的惰性氣體沖洗氰化氫 反應(yīng)裝置?？杀O(jiān)測(cè)粗氰化氫產(chǎn)物或其派生流例如廢氣流中的閾值量?？筛鶕?jù)操作條件來調(diào) 節(jié)或設(shè)定這種閾值量以當(dāng)氧氣含量超過粗氰化氫產(chǎn)物中的可接受的水平時(shí)，觸發(fā)惰性氣體 覆蓋設(shè)備以充氣反應(yīng)器。為了這種目的，將惰性氣體覆蓋設(shè)備與反應(yīng)器相連以當(dāng)氧氣含量 超過閾值量時(shí)，將惰性氣體引入反應(yīng)器中。類似地，當(dāng)氧氣含量處于超過閾值時(shí)，本實(shí)用新 型的方法通過使用加壓的惰性氣體來控制操作穩(wěn)定性。如這里所述，這種加壓的惰性氣體 可與生產(chǎn)氰化氫相結(jié)合而使用，尤其是當(dāng)氰化氫生產(chǎn)方法使用富氧空氣或純氧氣作為反應(yīng) 物的時(shí)候。
[0032] 在用于制備HCN的Andrussow法中，將甲烷、氨氣和氧氣原材料在大約1000°C以 上的溫度下、在存在催化劑下進(jìn)行反應(yīng)以生產(chǎn)包括HCN、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)狻?余氨氣、殘余甲烷和水的粗氰化氫產(chǎn)物。該反應(yīng)發(fā)生在包括混合容器和反應(yīng)器的反應(yīng)裝置 中。將原材料，也稱之為含氧氣的氣體、含氨氣的氣體和含甲烷的氣體提供至混合容器中以 形成三元?dú)怏w混合物。天然氣典型地被用作甲烷來源，而空氣、富氧空氣或純氧氣可被用作 氧源。將三元?dú)怏w混合物通過催化劑以形成粗氰化氫產(chǎn)物。然后將粗氰化氫產(chǎn)物分離以回 收 HCN。
[0033] 催化劑典型地為金屬絲網(wǎng)鉬/銠合金或絲網(wǎng)鉬/銥合金?？梢允褂闷渌拇呋瘎?組分包括但不限于鉬族金屬、鉬族金屬合金、負(fù)載型鉬族金屬或負(fù)載型鉬族金屬合金。也 可以使用其他的催化劑構(gòu)造，包括但不限于包括織物、非織物和編織的結(jié)構(gòu)、網(wǎng)紗、片體、球 體、塊體、泡沫、浸漬涂層和清洗涂層。催化劑必須足夠結(jié)實(shí)以承受可與包含至少25體積％ 的氧氣的三元?dú)怏w混合物結(jié)合使用的提高的速率。因此，85/15的鉬/銠合金可用在平的催 化劑負(fù)載上。90/10的鉬/銠合金可以與具有與平的催化劑負(fù)載相比提高的表面積的波紋 狀負(fù)載而使用。
[0034] 如這里使用的用語"空氣"指組分與取自大氣(通常在地面處）的氣體的原始組分 大致相同的氣體混合物。在一些例子中，空氣取自周圍環(huán)境?？諝饩哂腥缦陆M成，包括約 78%體積的氮?dú)?、約21%體積的氧氣、約1%體積的氬氣和約0. 04%體積的二氧化碳，以及少 量的其它氣體。
[0035] 如這里使用的用語"富氧空氣"指組分包含比空氣中所存在的更多的氧氣的氣體 混合物。富氧空氣具有如下組成，包括大于21%體積的氧氣、少于78%體積的氮?dú)狻⑸儆?% 體積的氬氣和少于〇. 04%體積的二氧化碳。在一些實(shí)施方案中，富氧空氣包括至少28%體 積的氧氣，例如至少80%體積的氧氣、例如至少95%體積的氧氣，或者至少99%體積的氧氣。
[0036] Andrussow法中的HCN的形成通常表示為如下一般反應(yīng)：
[0037] 2CH4+2NH3+302 - 2HCN+6H20
[0038] 但是，需要理解的是，上述反應(yīng)表示的是一個(gè)更為復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)過程的簡(jiǎn)化，在所 述動(dòng)力學(xué)過程中，一部分烴首先被氧化，以生產(chǎn)必要的熱能來支持將剩余的烴和氨進(jìn)行HCN 的吸熱合成。
[0039] 在HCN的合成期間也會(huì)發(fā)生三個(gè)基本的副反應(yīng)：
[0040] CH4+H20 - C0+3H2
[0041] 2CH4+302 - 2C0+4H20
[0042] 4NH3+302 - 2N2+6H20
[0043] 除了在副反應(yīng)中產(chǎn)生的氮?dú)獾牧?，根?jù)氧源，在粗產(chǎn)品中可能會(huì)存在額外的氮?dú)狻?盡管現(xiàn)有技術(shù)中建議可使用富氧空氣或純氧氣作為氧源，但是使用富氧空氣或純氧氣的優(yōu) 點(diǎn)沒有被完全開發(fā)。當(dāng)使用空氣作為氧源時(shí)，粗氰化氫產(chǎn)物包含空氣的組分，如約78體積％ 的氮，而且在氨和氧的副反應(yīng)中產(chǎn)生了氮?dú)狻?br> [0044] 由于大量的氮?dú)?，因此在HCN的合成中使用富氧空氣是有利的，這是因?yàn)樵贖CN的 生產(chǎn)中使用空氣作為氧源會(huì)導(dǎo)致所述合成在大量的惰性氣體(氮?dú)猓┲羞M(jìn)行，這需要在合成 步驟中使用較大的設(shè)備，而且導(dǎo)致在產(chǎn)物氣體中HCN的低濃度。另外，由于惰性氮?dú)獾拇?在，為了將三元?dú)怏w混合物組分的溫度提高至可維持HCN合成的溫度，需要燃燒更多的甲 烷。粗氰化氫產(chǎn)物包含HCN，且還包含副產(chǎn)物氫氣、甲烷燃燒副產(chǎn)物(一氧化碳、二氧化碳、 水)、殘留甲烷和殘留氨。但是，當(dāng)使用空氣（即21體積％的氧氣）時(shí)，在將HCN和可回收的 氨從其他氣體組分中分離之后，惰性氮?dú)獾拇嬖谑沟脷埩舻臍怏w流帶有的燃燒值可能低于 理想的用于能量回收的值。
[0045] 因此，在HCN生產(chǎn)中使用富氧空氣或純氧替代空氣提供了一些優(yōu)點(diǎn)，其包括能夠 回收氫氣，天然氣到HCN轉(zhuǎn)化率的提高以及處理設(shè)備的尺寸隨之減小。因此，使用富氧空氣 或純氧氣可通過降低進(jìn)入合成工序的惰性化合物而減小反應(yīng)器的尺寸和下流氣體處理設(shè) 備的至少一個(gè)部件的尺寸。使用富氧空氣或純氧氣也會(huì)降低將含氧氣的氣體加熱到反應(yīng)溫 度所需的能量消耗。
[0046] 然而，氧氣量的增加和氮?dú)饬康臏p少引起了對(duì)工藝安全的關(guān)注。三元?dú)怏w混合物 中氧氣的量能通過燃燒極限來控制。空氣、甲烷和氨氣的特定組合是可燃的并將因此在點(diǎn) 火后發(fā)展成火焰。如果氣體組合物處于可燃上限和下限之間，則空氣、甲烷和氨氣的混合物 將會(huì)燃燒。該范圍以外的空氣、甲烷和氨氣的混合物通常是不可燃的。使用富氧空氣改變 了三元?dú)怏w混合物中的可燃物的濃度。增加含氧氣的氣體進(jìn)料流中氧氣含量會(huì)顯著拓寬可 燃范圍。例如，含有45體積％的空氣和55體積％的甲烷的混合物是被認(rèn)為非常燃料富集 而不可燃的，然而含有45體積％的氧氣和55體積％的甲烷的混合物是可燃的。另外一個(gè) 關(guān)注點(diǎn)是爆炸極限。例如，在大氣壓和室溫下，含有60體積％的氧氣、20體積％的甲烷和 20體積％的氨氣的氣體混合物可以爆炸。
[0047] 因此，雖然發(fā)現(xiàn)在HCN生產(chǎn)中使用富氧空氣或純氧氣是有利的，但是帶有氧氣的 空氣的富集必然會(huì)導(dǎo)致三元?dú)怏w混合物中的可燃物的濃度改變，并且可燃物濃度的這種改 變提高了送入反應(yīng)器的三元?dú)怏w混合物的可燃上限。因此，三元?dú)怏w混合物的爆燃和爆炸 對(duì)氧氣濃度是敏感的。這里所使用的用語"爆燃""是指相對(duì)于未燃燒的氣體在緊鄰于火焰 之前處以亞音速傳播的燃燒波。另一方面，"爆炸"是指相對(duì)于未燃燒的氣體在緊鄰于火焰 之前處以超音速傳播的燃燒波。暴燃典型地導(dǎo)致適度的壓力增高，但是爆炸可導(dǎo)致特別大 的壓力增高。
[0048] 然而曾建議使用富氧空氣來增加HCN的生產(chǎn)能力，這典型地避開了在可燃范圍內(nèi) 的操作。見美國(guó)專利5882618 ;6491876和6656442,其所有內(nèi)容通過引用而并入本實(shí)用新 型中。在本實(shí)用新型中，控制富氧空氣或純氧氣進(jìn)料以形成處于可燃范圍內(nèi)但不處于可爆 范圍的三元?dú)怏w混合物。因此，在一些實(shí)施方案中，三元?dú)怏w混合物包含大于25體積％的 氧氣，例如大于28體積％的氧氣。在一些實(shí)施方案中，三元?dú)怏w混合物包含25-30體積％ 的氧氣，例如26-30體積％的氧氣。三元?dú)怏w混合物可具有1. 2-1. 6的氨氣比氧氣的摩爾 t匕，例如1. 3-1. 5的氨氣比氧氣的摩爾比、1-1. 5的氨氣比甲烷的摩爾比，例如1. 1-1. 45的 氨氣比甲烷的摩爾比，以及1-1. 25的甲烷比氧氣的摩爾比，例如1. 05-1. 15的甲烷比氧氣 的摩爾比。例如，三元?dú)怏w混合物可具有1. 3的氨氣比氧氣的摩爾比以及1. 2的甲烷比氧 氣的摩爾。在另一個(gè)示例性的實(shí)施方案中，三元?dú)怏w混合物可具有1. 5的氨氣比氧氣的摩 爾比以及1. 15的甲烷比氧氣的摩爾。三元?dú)怏w混合物中的氧氣含量可根據(jù)這些摩爾比而 變化。
[0049] 可實(shí)現(xiàn)使用富氧空氣和在可燃區(qū)中穩(wěn)定操作，并通常要求比非富氧工藝操作中必 需的對(duì)氨氣-氧氣摩爾比和甲烷-氧氣摩爾比更仔細(xì)地監(jiān)測(cè)。例如，當(dāng)在具有28體積％的 氧氣的可燃區(qū)內(nèi)操作時(shí)，可通過監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備來穩(wěn)定甲烷或氨氣流的消耗以防止所產(chǎn)生 的三元?dú)怏w混合物轉(zhuǎn)變成具有在可爆區(qū)中的組成的混合物。這種監(jiān)測(cè)和控制可包括測(cè)量 HCN生產(chǎn)設(shè)備中特定點(diǎn)的氧氣含量。
[0050] 為了控制氧氣含量和保持操作穩(wěn)定性，使用了包括來自惰性氣體存儲(chǔ)單元的惰性 氣體101、混合容器和反應(yīng)器1〇6(顯示為一個(gè)單元)的反應(yīng)裝置。盡管只顯示了一個(gè)反應(yīng)器 單元，但是應(yīng)該理解，在一些實(shí)施方案中，可能并行使用兩個(gè)或三個(gè)反應(yīng)器。在一些實(shí)施方 案中，惰性氣體與混合容器和反應(yīng)器分開存儲(chǔ)，并可在1300_1600kPa，例如1350-1550kPa 或1400-1500kPa的壓力下存儲(chǔ)?；旌先萜靼ㄓ糜谌?dú)怏w混合物組分的第一入口。該 組分包括含有大于21體積％的氧氣的含氧氣的氣體102、含甲烷的氣體103和含氨氣的氣 體104。第一入口可包括至少兩個(gè)混合物組分導(dǎo)管。第一導(dǎo)管可用來將含氧氣的氣體進(jìn)料 到第一入口。第二導(dǎo)管可用于將包括含甲烷的氣體和含氨氣的氣體的二元?dú)怏w混合物105 進(jìn)料到第一入口。在一些實(shí)施方案中，第二導(dǎo)管用于將含甲烷的氣體進(jìn)料到第一入口中，并 且第三導(dǎo)管可用于將含氨氣的氣體進(jìn)料到第一入口中。
[0051] 在額外的實(shí)施方案中，混合容器可包括兩個(gè)入口或三個(gè)入口（未示出）。當(dāng)混合容 器包括兩個(gè)入口時(shí)，將含氧氣的氣體進(jìn)料到一個(gè)入口而將包括含甲烷氣體和氨氣的氣體的 二元?dú)怏w混合物進(jìn)料到另一入口。當(dāng)混合容器包括三個(gè)入口時(shí)，將含氧氣的氣體102進(jìn)料 到一個(gè)入口中，將含甲烷的氣體103進(jìn)料到一個(gè)入口中，將含氨氣的氣體104進(jìn)料到一個(gè)入 口中。
[0052] 三元?dú)怏w混合物的組分在混合容器中混合以形成三元?dú)怏w混合物，然后該三元?dú)?體混合流過第二入口進(jìn)入反應(yīng)器中。在反應(yīng)器中，三元?dú)怏w混合流過包括含催化劑的催化 劑床層的內(nèi)部反應(yīng)腔室。三元?dú)怏w混合物在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)，形成粗氰化氫產(chǎn)物 107。之后該粗氰化氫產(chǎn)物107通過出口離開反應(yīng)器，并可被送入處理和/或分離步驟中。
[0053] 在一些實(shí)施方案中，可隨著粗氰化氫產(chǎn)物107離開反應(yīng)器，使用傳感器108來測(cè)量 粗氰化氫產(chǎn)物107的氧氣含量。傳感器108可為實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)含量的GC傳感器。 傳感器108能夠探測(cè)低水平的氧氣。在正常的操作條件下，粗氰化氫產(chǎn)物中的氧氣含量為 低，這是由于在反應(yīng)期間通常消耗的氧氣。因此，在正常操作條件下，氧氣含量可在〇-〇. 2 體積％之間變化。通常將觸發(fā)惰性氣體覆蓋設(shè)備的氧氣的閾值量設(shè)置在粗氰化氫產(chǎn)物中正 常預(yù)期氧含量之上。為了本實(shí)用新型的目的，氧氣濃度閾值可選自在〇. 2體積％的氧氣到5 體積％的氧氣之間的任何值，例如在0. 2體積％的氧氣到2體積％的氧氣之間或在0. 3體 積％的氧氣到1體積％的氧氣之間的任何值。優(yōu)選將閾值設(shè)為較低的值以避免大量的氧氣 泄露到粗氰化氫產(chǎn)物中。但是，將值設(shè)定為太低可觸發(fā)會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)停止的不必要的沖洗。設(shè) 備可承受在正常量以上的氧氣含量，并且因此可將閾值設(shè)為大于0. 4體積％的氧氣，例如大 于0. 3體積％或大于0. 2體積％的值。當(dāng)氧氣含量在閾值以上，例如大于0. 4體積％的氧 氣，例如大于〇. 3體積％或大于0. 2體積％時(shí)，可用惰性氣體例如氮?dú)馔ㄟ^管路101來沖洗 反應(yīng)裝置。應(yīng)當(dāng)非?？斓厥褂枚栊詺怏w進(jìn)行沖洗以避免進(jìn)一步增加粗氰化氫產(chǎn)物中的氧氣 含量。大于〇. 4體積％的氧氣的閾值，例如大于0. 3體積％或大于0. 2體積％的閾值是基 于說明系統(tǒng)設(shè)備故障的粗氰化氫產(chǎn)物中的氧氣的量而選擇的。優(yōu)選地，應(yīng)當(dāng)盡可能早地檢 測(cè)設(shè)備故障以避免進(jìn)一步轉(zhuǎn)化損失和避免在不安全的條件中操作。監(jiān)測(cè)粗氰化氫產(chǎn)物中的 氧氣含量實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備潛在故障或?qū)嶋H故障的早地檢測(cè)。大于〇. 4體積％、大于0. 3體積％ 或大于0. 2體積％的氧氣含量可表明生產(chǎn)問題（1)氧氣旁流催化劑床層；（2)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率 降低；或（3)反應(yīng)器內(nèi)的甲烷和/或氨氣與氧氣的進(jìn)料比不符合規(guī)定，這可使三元?dú)怏w進(jìn)入 到爆炸范圍中。此外，粗氰化氫產(chǎn)物中的較大含量的氧氣可表現(xiàn)為分離困難以及由于較差 的轉(zhuǎn)化率可使得回收氰化氫費(fèi)用更高。
[0054] 如圖1所示，將含氧氣氣體102經(jīng)包括閥門115和116的導(dǎo)管引到反應(yīng)器。當(dāng)設(shè) 備發(fā)生故障時(shí)，例如氧氣含量在閾值以上時(shí)，在傳感器108檢測(cè)到較高的氧氣含量后幾乎 同時(shí)關(guān)閉閥門115和116。閥門115和116可由不銹鋼制成。惰性氣體被送至閥門115和 116之間以及被送至閥門116的下游導(dǎo)管的某個(gè)位置處。將惰性氣體送到兩個(gè)位置處還有 助于清除來自導(dǎo)管的任何殘余的氧氣?？梢允峭瑫r(shí)或相繼將惰性氣體送入閥門115和116 之間以及送到閥門116的下游導(dǎo)管的某個(gè)位置處。惰性氣體可以是氮?dú)?、氦氣、氬氣、二?化碳和它們的混合物。在一些方面中，該惰性氣體是氮?dú)?。?dāng)將惰性氣體送入反應(yīng)裝置中 時(shí)，由于測(cè)定了氧氣含量并且其達(dá)到這里所限定的閾值，因此要減少或停止含氧氣的氣體 流。
[0055] 在一些實(shí)施方案中，也可將惰性氣體通過管路117直接送入混合容器106中。含氨 氣氣體104和含甲烷氣體103可繼續(xù)流過反應(yīng)器106或?qū)⑵潢P(guān)閉以避免反應(yīng)物的損失。當(dāng) 閥門115和116關(guān)閉時(shí)，閥門118也關(guān)閉。閥門118的關(guān)閉阻止了反應(yīng)器106的流出流進(jìn) 入HCN生產(chǎn)工藝中的分離部分中。此外，當(dāng)閥門115U16和118關(guān)閉時(shí)，閥門119同時(shí)打開 以允許反應(yīng)器106的流出流流至火炬123處，在這里可將流出物燃燒并通過管路124排出 設(shè)備。將大體積的惰性氣體添加到反應(yīng)器中會(huì)抑制反應(yīng)并且停止氰化氫的生產(chǎn)。因此，使 用惰性氣體沖洗從反應(yīng)器排出物中回收氰化氫是不現(xiàn)實(shí)的并且優(yōu)選地清除反應(yīng)器排出物。 每個(gè)閥門115和116可與加壓惰性氣體儲(chǔ)存槽相連。加壓惰性氣體儲(chǔ)存槽具有足夠的容積 以快速置換反應(yīng)器的容積。如果發(fā)生電源故障，儲(chǔ)存槽中的壓力例如1300_1600kPa足以使 氧氣以所需要的速度從設(shè)備中排出。閥門可設(shè)計(jì)為能承受具有200°C的溫度的粗氰化氫產(chǎn) 物。閥門118和119由可承受例如高于200°C的溫度而不變形的，包括石墨和不銹鋼組合 物的任何材料制成。含有石墨和不銹鋼組合物的閥門包括美國(guó)的Kitz公司、Lunkenheimer Cincinnati閥門公司和在商標(biāo)DSPT^tJForum Energy Technologies出售的金屬座閥。聚 四氟乙烯對(duì)于這個(gè)目的是不足的，這是因?yàn)槠湓?00°C以上會(huì)變形。因此，閥門應(yīng)當(dāng)沒有聚 四氟乙烯。當(dāng)氧氣來源是富氧空氣或純氧氣時(shí)，盡管在粗氰化氫產(chǎn)物離開反應(yīng)器之前會(huì)被 冷卻，但是粗氰化氫產(chǎn)物的溫度仍然會(huì)高于200°C，例如高于220°C。在空氣工藝中不會(huì)發(fā) 生對(duì)粗氰化氫產(chǎn)物的進(jìn)一步冷卻，并且因此通常不會(huì)發(fā)現(xiàn)存在處于反應(yīng)器下游的冷卻器。 不受理論的約束，認(rèn)為粗氰化氫產(chǎn)物必須保持在其露點(diǎn)以上以避免HCN聚合。因此，在一些 實(shí)施方案中，當(dāng)氧含量超過閾值時(shí)，可通過不含聚四氟乙烯的閥門將粗氰化氫產(chǎn)物從分離 順序，例如從進(jìn)一步的氨氣回收或HCN提純中轉(zhuǎn)出。閥門118和119也可選擇為承受高達(dá) 14MPa的壓力。
[0056] 在其他實(shí)施方案中，如這里所描述，可通過處于反應(yīng)器下游的傳感器133來測(cè)量 氧氣含量，例如反應(yīng)器廢氣131中的氧氣含量。在一個(gè)方面中，傳感器108和傳感器133可 測(cè)量工藝中至少兩個(gè)位置中的氧氣含量。對(duì)于廢氣，氧氣含量閾值可在2體積％以上，例如 在1. 5體積％以上或在1體積％以上。廢氣中的氧氣含量閾值比在吸附器中的高，這是由 于廢氣中的氧氣比在粗氰化氫產(chǎn)物中的濃。在一些方面中，在變壓吸附器（"PSA"）中對(duì)廢 氣進(jìn)行純化以回收氫氣。當(dāng)傳感器133測(cè)量反應(yīng)器廢氣131中的氧氣含量時(shí)，操作控制可 設(shè)置為將廢氣流從PSA中轉(zhuǎn)出來。不受理論的約束，當(dāng)氧氣含量大于1體積％時(shí)，可將廢氣 流從PSA轉(zhuǎn)出來以節(jié)省能量消耗，所述能量消耗與當(dāng)廢氣具有比通常在正常操作條件下的 廢氣中發(fā)現(xiàn)的氧氣含量高的氧氣含量時(shí)，使用PSA相關(guān)。
[0057] 因此，本實(shí)用新型還涉及通過測(cè)定粗氰化氫產(chǎn)物或廢氣流中的氧氣含量，并通過 向反應(yīng)裝置中供給惰性氣體，從而用惰性氣體沖洗反應(yīng)裝置來控制操作穩(wěn)定性的方法。使 用來自惰性氣體覆蓋設(shè)備的惰性氣體進(jìn)行沖洗用于快速減少反應(yīng)裝置中的氧氣含量，并且 將三元?dú)怏w混合物移出可爆氧氣范圍?？蓪⒋智杌瘹洚a(chǎn)物中的氧氣含量降低到閾值氧氣含 量以下。惰性氣體的覆蓋也會(huì)抑制反應(yīng)以阻止粗氰化氫產(chǎn)物的形成。
[0058] 在用惰性氣體沖洗反應(yīng)裝置期間，將含氧氣的氣體進(jìn)料調(diào)節(jié)至包含少于5體積％ 的氧氣和大于80體積％的惰性氣體。該調(diào)節(jié)取決于含氧氣的氣體中惰性氣體的初始量。例 如，相比于將包含23體積％的氧氣的富氧空氣用作含氧氣的氣體，當(dāng)將純氧氣用作含氧氣 的氣體時(shí)，需要向反應(yīng)裝置中供給更多的惰性氣體。類似地，將三元?dú)怏w混合物調(diào)節(jié)至包含 少于25體積％的氧氣，例如少于15體積％、少于10體積％、少于5體積％，或?qū)嵸|(zhì)上無氧氣。
[0059] 返回到圖1，在正常操作條件下，粗氰化氫產(chǎn)物107含有HCN，并還可包括副產(chǎn)物氫 氣、甲烷燃燒副產(chǎn)物(例如二氧化碳、一氧化碳和水)、氮?dú)?、殘余甲烷和殘余氨氣。殘余氨?是可回收的，并且可進(jìn)一步處理和與含氨氣的氣體104結(jié)合。由于HCN聚合的速率會(huì)隨著 pH增大而增大，所以必須移除殘余的氨氣以避免HCN的聚合。HCN聚合不僅顯示了工藝效 率問題，還顯示了操作艱巨性，這是由于聚合的HCN可導(dǎo)致工藝管路的堵塞，從而導(dǎo)致壓力 增加和相關(guān)的工藝控制問題。通常，粗氰化氫產(chǎn)物107在高溫，例如約1200°C下離開反應(yīng) 器，并且被快速淬冷至低于400°C，低于300°C或低于200°C。該淬冷可通過使用任何已知的 單元操作，例如廢熱鍋爐來實(shí)現(xiàn)。接著，如這里所述，在提純工藝的第一步中將氨氣從粗氰 化氫產(chǎn)物107中分離出來，并且通過將粗氰化氫產(chǎn)物立即與過量的酸反應(yīng)，例如與仏50 4或 Η3Ρ04反應(yīng)來抑制HCN聚合，這樣殘余的游離氨氣被酸捕獲成為銨鹽并且溶液的pH保持酸 性。氨氣回收進(jìn)料流中的甲酸和草酸被捕獲到氨氣回收設(shè)備的水溶液中，成為甲酸鹽和草 酸鹽。
[0060] 當(dāng)在氫氰化工藝，例如1，3-丁二烯(這里有時(shí)稱為"丁二烯"）和戊烯腈氫氰化以 生產(chǎn)己二腈中，將要求低水、高純度的HCN用作進(jìn)料流時(shí)，需要生產(chǎn)和制備非抑制的HCN。用 語"非抑制的"這里用來表示HCN基本沒有穩(wěn)定聚合抑制劑。在將HCN用在例如氫氰化，如 在通過1，3- 丁二烯的氫氰化和戊烯腈的氫氰化來生產(chǎn)己二腈，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知 的其他轉(zhuǎn)化工藝之前，需要將這種抑制劑移除。
[0061] 返回到圖1，當(dāng)存在殘余的氨氣時(shí)，將粗氰化氫產(chǎn)物107進(jìn)料到氨氣吸收器110中， 在這里分離氨氣和氰化氫以形成管路112中的氨氣流和管路111中的氰化氫流。也可將磷 酸鹽流(未示出）進(jìn)料到氨氣吸收器110中。磷酸鹽流可包含磷酸。在一些實(shí)施方案中，磷 酸鹽流是稀磷酸流。在其他實(shí)施方案中，可使用替代性的磷酸鹽，如這里所討論。
[0062] 氨氣吸收器110可使用填料和/或塔板。在一個(gè)實(shí)施方案中，氨氣吸收器110中 的吸附臺(tái)是閥塔板。閥塔板在本領(lǐng)域中是熟知的，塔板設(shè)計(jì)選擇為實(shí)現(xiàn)良好的流通，防止滯 留區(qū)，以及防止聚合和腐蝕。為了避免聚合，將設(shè)備設(shè)計(jì)為最小化HCN通常存在的滯留區(qū)， 例如氨氣吸收器141以及下文討論的其他區(qū)域。氨氣吸收器110也可以包含在頂部塔板上 方的霧沫分離器以最小化夾帶。霧沫分離器通常包括使用以下技術(shù)：例如減速、離心分離、 除霧器、網(wǎng)篩或填料，或其結(jié)合。
[0063] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，氨氣吸收器110具有在氨氣吸收器110的上部部分的填料 和在在氨氣吸收器110的下部部分中提供的多個(gè)閥塔板。填料用來減少和/或阻止氨氣和 磷酸鹽經(jīng)氰化氫流111離開氨氣吸收器110。填料為氨氣吸附提供了額外的表面積，同時(shí) 減少氰化氫流111中的夾帶，這帶來整體提高的氨氣吸收能力。用在氨氣吸收器110上部 部分中的填料可為能夠?qū)嵤┥衔乃_的功能的任何低壓降、規(guī)整的填料。這樣的填料在 本領(lǐng)域是熟知的。目前能得到的可用于本實(shí)用新型的填料的例子是堪薩斯州Wichita的 Koch-Glitsch出售的250YFLEXEPAC' (填料。將在氨氣吸收器110下部部分中多個(gè)固定 設(shè)置的閥塔板設(shè)計(jì)為處理與HCN合成設(shè)備100的啟動(dòng)和操作相關(guān)的壓力偏移。
[0064] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，至少部分地通過從氨氣吸收器110的下部部分抽出部分液 體并將其循環(huán)經(jīng)過冷卻器然后在抽出位置的上方返回氨氣吸收器110中而保持氨氣吸收 器110的溫度。
[0065] 在一些實(shí)施方案中，磷酸鹽流可包括磷酸二氫銨（ΝΗ4Η2Ρ0 4)和磷酸氫二銨 ((ΝΗ4)2ΗΡ04)的水溶液。磷酸鹽流的溫度可在0-150°C，例如0-1KTC或0-90°C變化。
[0066] 在一些實(shí)施方案中，氨氣流112包含來自反應(yīng)器流出物的大量氨氣，例如大于50 重量％，大于70重量％或大于90重量％?？蓪?duì)氨氣流112進(jìn)一步地分離、純化和/或處理 (如通常由方框113所示)以回收氨氣，用于循環(huán)至反應(yīng)器進(jìn)料。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中， 氰化氫流111包含少于l〇〇〇mpm的氨氣，例如少于700mpm，少于500mpm或少于300mpm的氨 氣。
[0067] 氨氣洗滌器120設(shè)計(jì)為用于在洗滌器頂部流121離開洗滌器120進(jìn)入HCN吸收器 130之前，基本除去存在于氰化氫流111中所有的游離氨。洗滌器頂部流121基本不含氨， 這是由于游離氨（即未中和的氨)會(huì)使HCN提純?cè)O(shè)備100的pH升高，因此提高HCN聚合的可 能性。洗滌器殘余流122包含氨，并可循環(huán)至氨氣吸收器110。
[0068] 盡管酸例如硫酸可用于HCN的提純，但是可將單一酸，特別是磷酸用在HCN提純?cè)O(shè) 備100中以生產(chǎn)非抑制的HCN?？杉尤霛饪s的磷酸，例如73重量％的磷酸水溶液以保持所 期望的pH值。通常使洗滌器尾流122的pH值保持在1. 7-2.0。存在于稀磷酸流中的磷酸 的量可以改變，并很大程度上取決于存在于氰化氫流111中的氨氣的量。然而，通常稀的磷 酸流含有5. 5-7. 0重量％的游離磷酸。
[0069] 洗滌器120的洗滌器頂部流121含有HCN、水、一氧化碳、氮?dú)?、氫氣、二氧化碳和?烷。在一個(gè)實(shí)施方案中，將洗滌器頂部流121進(jìn)料至分凝器(未示出）中，這里使用冷卻水將 洗滌器頂部流121冷卻至大約40°C的溫度以形成冷卻的蒸汽流和冷凝的液體流。為了抑 制HCN聚合，可將稀磷酸噴撒到冷凝器和冷卻的蒸汽流中。將冷凝的液體流和冷卻的蒸汽 流各自進(jìn)料到HCN吸收器的下部部分，用以HCN的回收。
[0070] 將洗滌器頂部流121引入HCN吸收器130中，在這里將洗滌器頂部流121分離以 形成廢氣流131和HCN產(chǎn)物132。廢氣流131可含有一氧化碳、氮?dú)?、氫氣、二氧化碳、氧?和甲烷。如這里所述，可使用傳感器133測(cè)量廢氣流131的氧氣含量，并且當(dāng)氧氣含量大于 2體積％時(shí)，可用惰性氣體沖洗反應(yīng)裝置。如這里所描述，廢氣流中的氧氣閾值遠(yuǎn)高于粗氰 化氫產(chǎn)物中的氧氣閾值，這是由于廢氣流比粗氰化氫產(chǎn)物更加濃縮。主要的燃料組分是氫 氣和一氧化碳以及一些甲烷?？蓪U氣流131燃燒掉，或者用作蒸汽生產(chǎn)鍋爐中的鍋爐燃 料以回收能量。通過將廢氣流用作燃料，不僅產(chǎn)生了蒸汽，而且也破壞了廢氣中殘余的任何 HCN。此外，如果氫氣濃度是可經(jīng)濟(jì)地回收的，例如當(dāng)含氧氣的氣體包含大于21體積％的氧 氣時(shí)，可首先將廢氣流131送至氫氣回收單元，例如變壓吸附單元以回收高純度的氫氣。
[0071] 在下文表1中列出了對(duì)于氧氣Andrussow法和空氣Andrussow法，從粗氰化氫產(chǎn) 物107分離后的廢氣流131的比較。
[0072] 表1HCN廢氣流組份的對(duì)比
[0073]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于生產(chǎn)氰化氫的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)裝置包括： 惰性氣體存儲(chǔ)單元； 混合容器，其包括用于三元?dú)怏w混合物組分的第一入口， 反應(yīng)器，其包括第二入口、至少一個(gè)出口，以及包括含催化劑的催化劑床的內(nèi)部反應(yīng)腔 室， 粗氰化氫產(chǎn)物分流閥門； 其中所述惰性氣體存儲(chǔ)單元構(gòu)造為保持在1300到1600kPa的壓力，并且能將惰性氣體 進(jìn)料到混合容器中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述第一入口包括至少兩個(gè)混合組 分導(dǎo)管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述惰性氣體存儲(chǔ)單元構(gòu)造為將所 述惰性氣體進(jìn)料到兩個(gè)混合組分導(dǎo)管中的至少一個(gè)中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述惰性氣體是氮?dú)狻?br> 5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，還包括與至少一個(gè)出口相連的用于 測(cè)量氧氣含量的至少一個(gè)傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述粗氰化氫產(chǎn)物分流閥門包括石 墨和不銹鋼。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，還包括釋放閥，其構(gòu)造為將所述粗氰 化氫產(chǎn)物引到反應(yīng)器出口。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)裝置還包括： 用于將含氧氣的氣體引到反應(yīng)裝置內(nèi)的第一導(dǎo)管和閥門，其中所述第一導(dǎo)管與惰性氣 體存儲(chǔ)單元相連以將惰性氣體進(jìn)料到所述閥門的上游；以及 用于將三元?dú)怏w混合物引入反應(yīng)器的第二導(dǎo)管。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述惰性氣體存儲(chǔ)單元將所述惰性 氣體進(jìn)料到所述閥門的下游。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)管包括至少一個(gè)含氧氣 的氣體的閥門。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)含氧氣的氣體的閥 門包括不銹鋼。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)管包括兩個(gè)含氧氣的氣 體的閥門。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，將所述惰性氣體在兩個(gè)含氧氣的 氣體的閥門之間進(jìn)料到第一導(dǎo)管中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，將所述惰性氣體在所述兩個(gè)含氧 氣的氣體的閥門的下游和所述反應(yīng)器的上游進(jìn)料到第一導(dǎo)管中。
【文檔編號(hào)】C01C3/02GK203833629SQ201320822765
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月18日
【發(fā)明者】約翰·C·卡頓, 約翰·F·格爾克, 蓋理·L·加利爾 申請(qǐng)人:英威達(dá)科技公司