BR0102072B1 - Aparelhagem para um processo industrial de alta temperatura, e, processo de produção de cianeto de hidrogênio - Google Patents

Description

“APARELHAGEM PARA UM PROCESSO INDUSTRIAL DE ALTA

TEMPERATURA, E, PROCESSO DE PRODUÇÃO DE CIANETO DE HIDROGÊNIO”.

Esta invenção refere-se em geral aos processos industriais de alta temperatura, e mais particularmente, a uma aparelhagem de reator e ao seu uso em processos associados. A produção de compostos químicos tais como cianeto de hidrogênio e ácido nítrico utilizando um reator é conhecida a algum tempo.

Por exemplo, a síntese em uma etapa de cianeto de hidrogênio a partir de amônia e um gás de hidrocarboneto na qual calor é fornecido pelas reações simultâneas com ar na presença de um catalisador metálico de platina foi descrita por Andrussow na patente U.S. 1.934.838. Numerosas modificações e melhorias relacionadas a este processo têm sido descritas em outras patentes.

Para promover a eficiência, com freqíiência um isolante é adicionado no exterior do reator para evitar perda de calor. Entretanto, os materiais compreendendo o reator limitam as temperaturas nas quais ele pode operar de modo seguro. Algumas vezes uma camisa de água é incorporada no reator para evitar o superaquecimento do reator e uma avaria potencial no vaso. No caso de uma interrupção de alimentação na camisa de água, as temperaturas podem subir no reator extremamente isolado para um nível que causa avaria no reator ou nas conexões flangeadas ou em outros componentes do vaso, permitindo que compostos químicos perigosos sejam liberados para a atmosfera. O isolante externo, embora aumente a eficiência, também pode aumentar a possibilidade de uma avaria no reator. Têm havido algumas tentativas de isolar reatores intemamente com materiais reffatários, mas de modo típico os materiais reffatários são muito suscetíveis ao fendilhamento em resposta aos choques térmicos e mecânicos, o que toma difícil ou impossível iniciar ou interromper os processos ou remover a cabeça de reator para manutenção sem danificar o refratário. Também é extremamente difícil manter um refratário em suspensão, tal como sobre uma superfície interna dióxido de enxofre uma cabeça de reator cônico ou cupuliforme, porque os refratários possuem resistência à tração relativamente baixa.

Em adição, os projetos de reator convencionais, tal como o sistema mostrado na figura 1, exibem uma distribuição de fluxo ruim caracterizada por separações de fluxo. Como mostrado na figura 1, uma distribuição de fluxo ruim entrando no reator 2 com um refratário 4 pode causar um fluxo ascendente no lado esquerdo do reator 2, resultando na decomposição e no acúmulo de fuligem 6 sobre a parede 8. O efeito de jato do fluxo turbulento, como mostrado na figura 1, também pode resultar em vida de catalisador mais curta visto que o fluxo pode utilizar apenas uma porção limitada do catalisador 9. Adicionalmente, em processos contendo misturas de alimentação elevadamente inflamáveis, tais como os reatores de oxidação de amônia enriquecida com oxigênio ou de HCN enriquecido com oxigênio, a distribuição de fluxo mostrada na figura 1 gera um potencial significativo para detonações e retornos de chama.

Em adição, as cabeças de reator tipicamente incluem um grande pescoço de solda ou um flange de junta de superposição para a conexão em um barril, trocador de calor, ou outra aparelhagem que pode suportar a cabeça de reator. O grande pescoço de solda ou o flange de junta de superposição é com ffeqüência muito caro para projetar e produzir e a superfície de vedação tem que ser cuidadosamente mantida para garantir uma vedação apropriada entre o reator e, por exemplo, o barril. A manutenção da superfície de conexão é muito importante quando o reator estiver em operação e contiver compostos químicos em alta temperatura, potencialmente perigosos, tal como o HCN presente no processo de Andrussow. Quando se toma necessária a remoção da cabeça de reator para manutenção ou por outros motivos, os operadores têm que ser extremamente cuidadosos para proteger um flange do dano de modo que o reator possa ser rapidamente posto de novo em serviço. Com freqüência um operador simplesmente posicionará o reator sobre um bloco de madeira, um suporte de apoio, ou algum outro material para proteger o flange; e embora um bloco de madeira ou outro suporte de apoio possa ser algumas vezes suficiente para proteger o flange do dano quando apropriadamente posicionada, se o operador falhar em bloquear o flange e posicionar a cabeça de reator diretamente sobre uma típica grade de instalação, o peso da cabeça de reator sobre a superfície do flange mais provavelmente a tomará inutilizável (se a superfície do flange for riscada ou empenada, ela não mais vedará apropriadamente).

Finalmente, a elevação física de um barril típico sobre o qual se apóia a cabeça de reator gera uma dificuldade na inserção e na remoção de itens tais como catalisadores, distribuidores, suportes ou quaisquer outras montagens intencionadas para serem posicionadas dentro do barril. Com freqüência a parede do barril é de 122 centímetros de altura ou maior, requerendo um operador para subir sobre uma plataforma, sobre a parede, e fisicamente entrar no barril para facilitar ou trocar o catalisador. Não apenas se consome tempo para se entrar e sair do barril, mas também o barril é classificado como um espaço confinado, e a entrada dentro de um espaço confinado requer a aquisição de permissões, de um fornecimento de ar de respiração, de disponibilidade e de atenção e outro operador para servir como um observador integral, e algumas vezes de outras precauções de segurança demoradas e caras. Há uma necessidade percebida de um projeto que elimine a necessidade destas precauções e facilite a instalação do catalisador. A presente invenção refere-se à solução de, ou pelo menos à redução dos efeitos de, uma ou mais das questões discutidas acima.

Em uma modalidade é descrita uma aparelhagem para um processo industrial de alta temperatura que inclui pelo menos uma conexão flangeada, com pelo menos um flange de pelo menos uma conexão flangeada protegida do dano mecânico por pelo menos um ressalto de suporte fixado em pelo menos um flange. A aparelhagem pode adicionalmente incluir uma camisa de resfriamento fixada em pelo menos um flange, a camisa de resfriamento sendo feita de um tubo de 1/2.

Em outra modalidade é descrita uma aparelhagem para um processo industrial de alta temperatura incluindo pelo menos uma conexão flangeada, cuja o flange é refrigerada por uma camisa de resfriamento fixada de tubo de 1/2.

Em algumas modalidades uma aparelhagem para um processo industrial de alta temperatura inclui uma seção de tubulação de entrada com uma primeira dimensão de seção transversal, uma seção de processo a jusante com uma segunda dimensão de seção transversal, e uma seção de transição de entrada conectando a seção de tubulação de entrada e a seção de processo a jusante, com a seção de transição incluindo isolante interno feito de fibra de cerâmica refratária. A segunda dimensão de seção transversal pode ser maior do que a primeira dimensão de seção transversal, e o isolante interno pode formar uma superfície interna cônica. Em adição, a seção de transição de entrada pode ser formada de uma geometria cupuliforme. A seção de transição pode ser uma cabeça de reator incluindo uma conexão flangeada na seção de processo a jusante.

Em algumas modalidades são incluídos um ou mais bocais de vidro de inspeção. Um perfil de velocidade laminar também pode ser alcançado na seção de processo a jusante utilizando pelo menos um de: um comprimento suficiente de tubo retilíneo compreendendo a seção de tubulação de entrada para proporcionar fluxo laminar em uma extremidade a montante da seção de transição de entrada; pelo menos uma CRV disposta dentro da seção de tubulação de entrada; um LAD na extremidade a montante da seção de transição de entrada; e um EHD na extremidade a montante da seção de transição de entrada.

Outra modalidade para um processo industrial de alta temperatura inclui uma seção de processo possuindo uma primeira dimensão de seção transversal, uma tubulação de saída possuindo uma segunda dimensão de seção transversal menor do que a primeira dimensão de seção transversal; e uma seção de transição de saída conectando a seção de tubulação de saída e a seção de processo com uma superfície interna da seção de transição de saída que é cônica.

Ainda outra modalidade para um processo industrial de alta temperatura inclui uma cabeça de reator possuindo um flange de fimdo, e uma seção de processo a jusante com um flange de topo onde uma elevação de trabalho do flange de topo da seção de processo a jusante está entre cerca de 61 e 107 centímetros.

Outra modalidade da presente invenção inclui uma seção de tubulação de entrada, uma seção de transição de saída, uma seção de processo, uma seção de transição de saída, e uma seção de tubulação de saída na qual o isolante interno está incluído em uma ou mais seções da aparelhagem, e na qual o isolante compreende fibra de cerâmica refratária.

Nesta modalidade a seção de transição de entrada inclui adicionalmente uma superfície interna cônica, e a seção de transição de saída inclui adicionalmente uma superfície interna cônica. A aparelhagem pode incluir adicionalmente uma conexão flangeada possuindo primeira e segundo flanges entre a seção de transição de entrada e a seção de processo e pelo menos um dos primeiro e segundo flanges inclui uma camisa de resfriamento fixada na mesma.

Também, é descrito um processo de produção de cianeto de hidrogênio incluindo as etapas de: proporcionar pelo menos um hidrocarboneto, pelo menos um gás contendo nitrogênio, e pelo menos um gás contendo oxigênio, reagir o pelo menos um hidrocarboneto, o pelo menos um gás contendo nitrogênio, e o pelo menos um gás contendo oxigênio dentro de uma aparelhagem para formar cianeto de hidrogênio, e fornecer calor por uma reação de combustão simultânea com o pelo menos um gás contendo oxigênio dentro da aparelhagem; sendo que a aparelhagem compreende: pelo menos uma conexão flangeada na qual pelo menos um flange de pelo menos uma conexão flangeada é protegida de dano mecânico por pelo menos um ressalto de suporte fixado em pelo menos um flange. É descrito um processo de produção de cianeto de hidrogênio incluindo as etapas de: proporcionar pelo menos um hidrocarboneto, pelo menos um gás contendo nitrogênio, e pelo menos um gás contendo oxigênio; reagir o pelo menos um hidrocarboneto, o pelo menos um gás contendo nitrogênio, e o pelo menos um gás contendo oxigênio dentro de uma aparelhagem para formar cianeto de hidrogênio, e fornecer calor por uma reação de combustão simultânea com o pelo menos um gás contendo oxigênio dentro da aparelhagem. Neste processo a aparelhagem pode incluir uma seção de tubulação de entrada com uma primeira dimensão de seção transversal, uma seção de processo a jusante com uma segunda dimensão de seção transversal, uma seção de transição de entrada conectando a seção de tubulação de entrada e a seção de processo a jusante, sendo que a seção de transição compreende um isolante interno compreendendo fibra de cerâmica refratária.

Em uma modalidade, é descrita uma aparelhagem incluindo uma cabeça de reator e isolante interno, sendo que o isolante inclui uma fibra de cerâmica refratária. A cabeça de reator está adaptada para conectar com uma corrente de fluido para facilitar um processo químico. Nesta modalidade um ângulo entre uma parede de cabeça de reator cônico e uma linha vertical é menor do que cerca de 25°. O isolante pode ser mantido na posição por pelo menos uma luva se estendendo através de ambos o reator cônico e o isolante e o isolante pode ser adicionalmente suportado por um colar se estendendo através da entrada da cabeça de reator. A cabeça de reator pode ser de formato cônico ou cupuliforme. A aparelhagem pode ser utilizada para a produção de cianeto de hidrogênio ou de outros produtos.

Em uma modalidade a aparelhagem inclui adicionalmente uma camisa de resfriamento disposta ao redor da cabeça de reator. A camisa de resfriamento é feita de um meio tubo fixado em uma superfície externa do t reator cônico. E contemplado que a aparelhagem pode incluir o uso de pás para endireitar o fluxo a montante da cabeça de reator.

Em uma modalidade é descrita uma cabeça de reator, pelo menos um flange possuindo uma superfície circunferente e uma superfície de acoplamento, a superfície de acoplamento estando adaptada para ser acoplada com um contraflange em uma unidade de processo químico, pelo menos um ressalto de suporte fixado em pelo menos um flange e capaz de suportar a cabeça de reator, sendo que pelo menos um ressalto de suporte se estende das superfícies circunferente e de acoplamento de tal modo que um espaço vazio é formado entre a superfície de acoplamento e os ressaltos de suporte. Podem ser contemplados com esta modalidade um ou mais ressaltos de suporte adicionais fixados em pelo menos um flange e capazes de suportar a cabeça de reator. Os pelo menos dois ressaltos de suporte podem ser em geral na forma de U e se estender ao redor de uma camisa de resfriamento montada em pelo menos um flange. Os pelo menos dois ressaltos de suporte também podem possuir um orifício geralmente circular perfurado através dos mesmos para facilitar a resfriamento de pelo menos dois ressaltos de suporte.

Em uma modalidade é descrita uma cabeça de reator, um barril contendo catalisador adaptado para ser acoplado na cabeça de reator, sendo que o barril contendo catalisador exibe uma elevação vertical de trabalho entre cerca de 61 e cerca de 107 centímetros e está adaptado para facilitar a aceitação de um catalisador ou de outra aparelhagem proporcionada por um ou mais operadores posicionados fora do diâmetro do barril quando o barril contendo catalisador é desacoplado da cabeça de reator. Em algumas aplicações, os operadores podem usar um guincho ou outras ferramentas para ajudarem na instalação de um catalisador ou de outra aparelhagem, mas os próprios operadores podem permanecer fora do barril.

Em uma modalidade é descrita uma aparelhagem incluindo uma cabeça de reator, um barril contendo catalisador adaptado para ser acoplado na cabeça do reator, e pelo menos um bocal de termopar possuindo uma passagem interna adaptada para alojar um termopar ou outra instrumentação, montado dentro do barril contendo catalisador em um ângulo não-normal de tal modo que não haja linha direta de visão entre a elevação de catalisador e a passagem interna.

Também é descrito um processo de produção de cianeto de hidrogênio que inclui as etapas de: proporcionar pelo menos um hidrocarboneto, pelo menos um gás contendo nitrogênio, e pelo menos um gás contendo oxigênio, reagir o pelo menos um hidrocarboneto, o pelo menos um gás contendo nitrogênio, e o pelo menos um gás contendo oxigênio dentro de um reator para formar cianeto de hidrogênio, e fornecer calor por uma reação de combustão simultânea com o pelo menos um gás contendo oxigênio dentro do reator. Neste processo é contemplado que o reator inclui uma cabeça de reator, um membro de barril contendo catalisador, um isolante capaz de ser inserido dentro da cabeça de reator, com o isolante compreendendo uma fibra de cerâmica reffatária. O discutido acima e outras características e aspectos da invenção se tomarão mais evidentes com a leitura da seguinte descrição detalhada e com referência aos desenhos, nos quais: A figura 1 é um sistema de reator da arte anterior. A figura 2 é uma vista frontal, mostrada parcialmente em seção transversal, de uma modalidade de uma cabeça de reator cônico de acordo com presente invenção. A figura 2a é uma vista em perspectiva da modalidade mostrada na figura 2. A figura 3 é uma vista de topo do desenho de acordo com a figura 2. A figura 4 é uma vista de topo do colar de acordo com presente invenção. A figura 4a é uma vista frontal do colar mostrado na figura 4. A figura 5 é uma vista de topo de um ressalto de suporte fixado em um flange da cabeça de reator cônico de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A figura 6 é uma vista lateral tomada ao longo da linha A-A do ressalto de suporte mostrado na figura 5.

A figura 7 é uma vista frontal tomada ao longo da linha B-B do desenho mostrado de acordo com a figura 5. A figura 8 é uma vista de topo do reator incorporando o desenho mostrado na figura 5. A figura 9 é uma vista de topo de uma seção de barril de acordo com uma modalidade da presente invenção. A figura 10 é uma seção transversal tomada ao longo da linha C-C do desenho de acordo com a figura 9. A figura 11 é uma vista frontal de uma pá rotante para o uso com o reator cônico da figura 2. A figura 12 é uma vista diagramática do fluxo de fluido dentro de um tubo sem uma pá rotante. A figura 13 é uma vista de seção transversal do fluxo de fluido efetivo de acordo com a figura 12. A figura 14 é uma vista diagramática do fluxo de fluido dentro de um tubo com uma pá rotante. A figura 15 é uma vista de seção transversal do fluxo de fluido efetivo de acordo com a figura 14. A figura 16 é uma vista em perspectiva de um sistema de acordo com uma cabeça de reator cônico e pá rotante de acordo com presente invenção. A figura 17 é uma vista frontal de uma modalidade alternativa de um reator de acordo com presente invenção. A figura 18 é uma vista frontal de outra modalidade alternativa de um reator de acordo com presente invenção. A figura 19 é uma fotografia do reator cônico de acordo com a figura 2 mostrado próximo de um operador. A figura 20 é uma representação de uma unidade de abatimento de NOx por redução catalítica não-seletiva (NSCR) configurada de acordo com presente invenção.

Embora a invenção seja suscetível de várias modificações e formas alternativas, suas modalidades específicas têm sido mostradas por meio de exemplo nos desenhos e são aqui descritas em detalhe. Deve ser entendido, entretanto, que a descrição aqui das modalidades específicas não é intencionada para limitar a invenção às formas particulares descritas, pelo contrário, a intenção é a de cobrir todas as modificações, equivalências, e alternativas que caem dentro do espírito e do escopo da invenção definidos pelas reivindicações apendidas.

As modalidades ilustrativas da invenção são descritas abaixo.

No interesse de clareza, nem todas as características de uma real implementação são descritas neste relatório descritivo. Claro que será reconhecido que no desenvolvimento de qualquer tal modalidade real, numerosas decisões específicas para implementação têm que ser feitas para alcançar os objetivos específicos dos projetistas desenvolventes, tais como concordância com as restrições relacionadas com o sistema e com o negócio, que variarão de uma implementação para a outra. Em adição, será reconhecido que um tal esforço de desenvolvimento pode ser complexo e demorado, mas contudo será uma rotina empreendida por aquelas pessoas experientes na arte possuindo o benefício desta descrição.

Referindo-se agora às figuras, e em particular à figura 2, é descrita uma cabeça de reator cônico 10 de acordo com uma modalidade da invenção. A cabeça de reator cônico 10 inclui um flange de topo 12 adaptada para conectar com um contraflange 13 (mostrada na figura 16) em um processo químico. O flange de topo 12 é adjacente a uma entrada de reator 14, que opcionalmente possui um colar rígido 16 posicionado concentricamente na mesma. O colar 16 é mostrado mais claramente nas figuras 4 e 4a e tipicamente compreende aço inoxidável. O colar 16 é geralmente cilíndrico e exibe uma borda 15 que evita que o colar caia dentro da cabeça de reator 10 e é vedável entre o flange de topo 12 e a contraflange 13. O colar 16 ajuda a manter o isolante 40 (discutido com mais detalhe adiante neste relatório descritivo) no lugar.

A entrada 14 é adjacente a um membro lateral cônico 18. O membro lateral 18 forma uma região de expansão e facilita a manutenção de um fluxo de fluido laminar da entrada. Se o fluxo for laminar na entrada, o fluxo tenderá a permanecer fixado se o ângulo 22 entre o membro lateral 18 e uma linha vertical 20 for menor do que cerca de 25°. Na modalidade mostrada na figura 2, o ângulo é de cerca de 21°. Será entendido que alguma variação do ângulo 22 está dentro do escopo da presente invenção, isto é, o ângulo pode ser qualquer um menor do que cerca de 25°, ou qualquer outro ângulo que promove o fluxo laminar fixo. O ângulo 22 também pode ser efetivamente modificado pela variação da espessura do isolante 40 do topo para o fundo. Também será entendido que a cabeça de reator 10 pode ser cônica mas pode ser de qualquer formato conveniente acoplado com um difusor de ângulo grande (LAD) ou um difusor de cabeça elíptica (EHD) para gerar um perfil de fluxo laminar semelhante ao formato cônico (por exemplo, como o mostrado na figura 20). Difusores de ângulo grande e EHD’s estão disponíveis na Koch-Glitsch, Inc. Fluxo laminar oferece a vantagem de prevenir retomo de chama que pode de outro modo resultar em um regime de separação de fluxo/fluxo turbulento. Referindo-se de novo à figura 1, quando fluxos de retomo são formados há um risco aumentado de retomo de chama e de detonações que não estão presentes em um regime de fluxo laminar como mostrado na figura 16.

Montada no membro lateral 18 está uma pluralidade de ressaltos de suspensão 24. De preferência, como mostrado na figura 3, três ressaltos de suspensão 24 estão igualmente espaçados ao redor de uma superfície externa 44 do membro lateral 18. Os ressaltos de suspensão 24 exibem um ilhós 26 adaptado para receber um gancho, um cabo ou outro acessório de sistema de suspensão (não mostrado). Os ressaltos de suspensão 24 são projetados para suportarem todo o peso da cabeça de reator 10, facilitando seu transporte. O membro lateral 18 encontra um flange de fundo 28 oposta à fixação para o flange de topo 12. As flanges de topo e de fundo 12 e 28 são preferivelmente flanges de pescoço de solda, mas outras flanges tais como flanges de junta de superposição também podem ser utilizadas. Uma pessoa experiente na arte com o benefício desta descrição reconhecerá que as flanges de pescoço de solda são especialmente úteis com as gaxetas de enrolamento espiral (não mostradas) que requerem tensões de assento muito altas; as gaxetas de enrolamento espiral são preferidas em aplicações de serviço crítico tal como a produção de HCN. Será entendido que “de topo” e “de fundo” que são empregados para identificar o flange de topo 12 e o flange de fundo 28 referem-se apenas à orientação da cabeça de reator 10 como aparecem nas figuras. A orientação da cabeça do reator 10 pode ser modificada para qualquer posição adequada. Na modalidade mostrada na figura 2, uma camisa de resfriamento de flange 20 está fixada no flange de fundo 28. A camisa de resfriamento de flange 30 pode compreender um meio-tubo soldado diretamente no flange de fundo 28 como mostrado nas figuras 2 e 6, A camisa de resfriamento 30 inclui uma entrada 32 e uma saída 34. A saída 34 é mostrada na figura 3. O membro lateral 18 também pode incluir uma camisa de resfriamento 92. A camisa de resfriamento 92 não é mostrada na figura 2 mas pode ser vista na figura 2a. A camisa de resfriamento 92 inclui uma entrada (não mostrada) e uma saída 94. A camisa de resfriamento 92 também pode compreender um meio-tubo soldado diretamente no membro lateral 18 na configuração mostrada na figura 2a.

Estas entradas/saídas de camisa de resfriamento compreendem flanges conectando suas camisas de resfriamento associadas em uma fonte de meio refrigerante por uma mangueira trançada de aço inoxidável 91. Em uma modalidade preferida, algumas das camisas podem ser conectadas em série - isto é, o flange de saída de uma camisa pode ser conectada no flange de entrada da outra camisa. Em algumas modalidades todas as flanges de entrada/saída podem ser eliminadas e substituídas por tubulação contínua para uma fonte de meio refrigerante (não mostrada - isto pode ser, por exemplo, um alimentador de fornecimento água). Em algumas modalidades não há camisas de resfriamento associadas com a cabeça de reator 10.

Adjacente à flange de fundo 28 está uma pluralidade de bocais de vidro de inspeção 36 e 38. Na alternativa, apenas um bocal de vidro de inspeção 36 está incluído com o reator. Em algumas modalidades os vidros de inspeção são completamente omitidos. Os bocais de vidro de inspeção 36 e 38 se estendem através do membro lateral 18 para dentro do interior da cabeça de reator 10. Os vidros de inspeção 36 e 38 permitem que um operador veja a reação interna. Os bocais de vidro de inspeção 36 e 38 podem ser altemativamente usados como conexões de amostragem ou condutos para outros instrumentos incluindo, mas não se limitando a, termopares, indicadores de pressão, e ignitores. A cabeça de reator 10 inclui um isolante interno 40 adjacente à parede interna 42 do reator. O isolante 40 é preferivelmente feito de fibra de cerâmica de sílica e/ou de alumina e também pode incluir um agente aglutinante. Por exemplo, o isolante 40 pode compreender Pyrolite(R) (inclui agente aglutinante) que está disponível na Rex Roto Corporation ou módulos de fibra de cerâmica K-Mod (não inclui agente aglutinante) que estão disponíveis na Rath Performance Fibres Inc. O posicionamento do isolante 40 dentro da cabeça de reator 10 oferece a vantagem de eficiência aumentada pela redução da perda de calor sem os perigos de superaquecimento e de avaria da cabeça de reator associados com os isolantes externos. Embora a cabeça de reator 10 e os outros reatores convencionais possam possuir sistemas de resfriamento, no caso de uma avaria no sistema de resfriamento, o calor gerado dentro do reator 10 pode causar o aumento da temperatura do reator metálico. A temperatura pode continuar a subir até o ponto de escoamento do metal avariando um flange ou o próprio reator. Quando o reator se avaria ou um flange empena devido às temperaturas excessivas, os compostos químicos potencialmente perigosos contidos dentro do mesmo podem ser liberados. Entretanto, pelo uso apenas de isolante interno 40 dentro da cabeça de reator 10, a cabeça de reator 10 é permitida atuar como um auto-radiador, isto é a superfície externa 44 está livre para radiar calor para a atmosfera. Isto dá à cabeça de reator 10 a vantagem de auto-limitação de sua própria temperatura. Embora a temperatura da cabeça do reator 10 aumente para além da temperatura de operação normal no caso de avaria de um sistema de resfriamento, a capacidade de auto-radiação proporciona um mecanismo de resfriamento secundário; eventualmente a radiação do calor da superfície externa 44 do reator 10 se igualará ao calor gerado dentro do reator e um estado de equilíbrio será alcançado. Por exemplo, em um processo de HCN empregando isolante 40 dentro da cabeça de reator 10, a cabeça de reator 10 é auto-limitante a várias centenas de graus Fahrenheit abaixo da temperatura de escoamento do metal. Portanto, o uso de isolante 40 minimiza a perda de calor sem comprometer a segurança no caso de uma avaria na resfriamento. Na verdade, em algumas modalidades pode ser desejável a eliminação do uso de todo um sistema de resfriamento. Os reatores anteriores incluíam um material refratário interno à parede do reator para minimizar as perdas de energia para o ambiente, mas como discutido nos fundamentos, os reffatários podem ser pesados, frágeis, de difícil manutenção, e suscetíveis ao fendilhamento devido ao choque mecânico e térmico. Uma cabeça cônica contendo um refratário será muito difícil de preparar, e a cabeça contendo refratário não pode ser convenientemente movida para manutenção ou outros motivos sem uma significativa possibilidade de fendilhamento do refratário.

De modo vantajoso, a presente invenção contempla o uso de Pyrolite(R) ou K- Mod™ para o isolante 40, que é leve, resistente aos choques térmico e mecânico, e de fáceis instalação e manutenção em um reator cônico. O isolante 40 pode ser convenientemente preparado em um formato cônico para se ajustar à cabeça de reator 10 e deslizar para dentro e para fora do reator sem o risco de fendilhamento. Pyrolite(R) e K-Mod™ são duráveis o suficiente para permitir que o reator seja suspenso e transportado sem as significativas precauções extras normalmente demandadas por um sistema refratário interno. Na modalidade mostrada na figura 2, o isolante 40 é substancialmente adjacente à parede interna 42 da cabeça de reator 10, mas em algumas modalidades o isolante 40 é arranjado de tal modo que um espaço de ar (não mostrado) ou de atmosfera inerte (não mostrada) pode existir entre o isolante e a parede interna 42. O isolante 40 pode ser seguro dentro do reator 10 pelo colar 15. O colar 16 se estende para dentro da cabeça de reator 10 e uma superfície de colar externa 17 proporciona um limite rígido contra o qual se assenta uma extremidade superior 41 do isolante 40. O colar 16 também garante que os gases introduzidos dentro e contidos dentro da cabeça de reator 10 não migrem para atrás do isolante 40. Em adição com, ou altemativamente ao, uso do colar 16, uma luva de vidro de inspeção 48 em cada um dos bocais de vidro de inspeção 36 e 38 pode se estender através do isolante 40 para manter o isolante na posição. Entretanto, como mostrado na figura 16, não é requerido que o isolante 40 esteja em suspensão quando o reator 10 estiver totalmente instalado mas em vez disso pode se assentar sobre um refratário vazável 50 despejado dentro de um barril 52. O refratário 50 pode altemativamente compreender Pyrolite(R), K-Mod™, ou até mesmo alvenaria de tijolo refratário.

Devido aos perigos associados com as reações químicas sob altas temperatura e pressão, o flange de fundo 28 tem que ser cuidadosamente produzida e mantida de tal modo que a superfície correspondente 54 esteja em condição para apropriadamente vedar a conexão da cabeça de reator 10, por exemplo, no barril 52. Entretanto, a cabeça de reator 10 não se limita ao uso com o barril 52, mas em vez disso pode ser acoplada diretamente em trocadores de calor compreendendo cascos integrais (não mostrados) ou outra aparelhagem de não-barril. Exemplos de vários tipos de trocadores de calor que podem ser utilizados em combinação com a cabeça de reator 10 são descritos no pedido de patente provisório pendente de número U.S. 60/141.769 cujo pedido é aqui incorporado como referência. Devido ao fato da cabeça de reator pesar mais do que 907 quilogramas, o flange de fundo 28 pode ser facilmente danificada ou destruída se o peso do reator for suportado pela superfície correspondente 54. Pelo menos por esta razão, uma pluralidade de ressaltos de suporte, por exemplo suportes na forma de U 56, 58 e 60 estão vantajosamente arranjados equidistantemente ao redor da circunferência do flange de fundo 28. O suporte na forma de U 56 é mostrado em detalhe em uma vista de topo na figura 5 e todos os três ressaltos de suporte são vistos na figura 8. Será entendido por uma pessoa experiente na arte com o benefício desta descrição que o número, o espaçamento, e os detalhes dos ressaltos de suporte representados nas figuras como suportes na forma de U podem ser variados. A figura 5 descreve um suporte geralmente na forma de U 56 fixado no flange de fundo 28. O suporte na forma de U 56 se estende para além da circunferência do flange de fundo 28 e da camisa de resfriamento do flange 30.

Voltando para a figura 6, o suporte na forma de U 56, numa vista lateral, é mostrado fixado no flange de fundo 28. Na figura, o flange de fundo 28 é mostrada adjacente a um contraflange de barril 82. O suporte na forma de U 56 exibe um pé 64 que se estende para além da superfície correspondente 54 para formar um espaço livre entre o fundo do suporte e a superfície correspondente. O espaço livre 66 pode medir entre 1,27 centímetros e 7,62 centímetros, preferivelmente cerca de 3,18 centímetros, mas qualquer outro espaço livre pode ser formado se necessário. Será entendido por uma pessoa experiente na arte com o benefício desta descrição que o espaço livre 66 pode ser de qualquer dimensão que proteja a superfície correspondente 54 sem interferir com a montagem da cabeça de reator 10 sobre o barril 52 ou outra aparelhagem correspondente. O espaço livre 66 vantajosamente proporciona proteção para a superfície correspondente 54 quando o reator 10 for posicionado em qualquer lugar que não sobre o barril 52. Por exemplo, se o reator 10 for posicionado sobre o solo, não haverá a necessidade de posicionar algo sob o flange de fimdo 28 para proteger a superfície correspondente 54 de arranhões e/ou de outro dano que possam resultar do contacto direto entre a superfície correspondente e o solo. Os suportes na forma de U 56,58, e 60 são capazes de suportar o peso total da cabeça de reator 10 sem permitir que a superfície correspondente 54 entre em contacto com o solo ou outras superfícies de suporte. Será entendido por uma pessoa experiente na arte com o benefício desta descrição que em algumas modalidades de múltiplos componentes, tal como o reator descrito em EP847372(A1), que é aqui incorporado como referência, uma pluralidade de ressaltos de suporte pode ser beneficamente empregada para proteger as múltiplas flanges. Em referência à figura 7, os suportes na forma de U 56,58, e 60 podem exibir um orifício circular para reduzir a massa de cada suporte e promover o esfriamento de cada.

Referindo-se a seguir às figuras 9 e 10, o barril 52 é mostrado com algum detalhe. O barril 52 é em geral cilíndrico e pode conter um catalisador 68.0 barril 52 está adaptado para conectar com a cabeça de reator 10. Entretanto, as figuras 9 e 10 apenas mostram a seção de barril. O barril 52 inclui um flange de topo de barril 82 e um flange de fundo de barril 84. Em algumas modalidades o flange 84 pode ser omitida com uma conexão contínua entre a parede 100 e um trocador de calor (não mostrado) abaixo. O barril 52 também inclui três camisas de resfriamento (70, 76, 86). A camisa de resfriamento do barril 70 inclui entrada 72 e saída 74. A camisa de resfriamento do flange de topo de barril 86 incorpora suas associadas entrada 88 e saída 90. A camisa de resfriamento do flange de fundo de barril 76 incorpora suas associadas entrada 78 e saída 80. Cada uma das camisas de resfriamento 70, 76, e 86 pode compreender um meio-tubo soldado no barril como mostrado na figura 10. Cada uma das entradas 72, 74, 78, 80, 88, e 90 compreende flanges conectando suas associadas camisas de resfriamento a uma fonte de meio refrigerante, (ou podem ser conectadas em série em uma fonte) por uma mangueira trançada de aço inoxidável 91. Contudo, em algumas modalidades as flanges de entrada/saída podem ser todas eliminadas e substituídas por tubulação contínua para uma fonte de meio refrigerante (não mostrada), e ainda em outras modalidades pode não haver camisas de resfriamento. A elevação do barril 52 é vantajosamente projetada para facilitar as fáceis instalação e remoção dos itens incluindo, mas não se limitando a, catalisadores 68, distribuidores, suportes, ou outras montagens intencionadas para serem inseridas dentro do barril. Como discutido na seção de fundamentos, com um barril convencional é muito difícil e demorado facilitar o catalisador ou os outros itens. O barril 52 mostrado nas figuras 9 e 10 compreende uma dimensão encurtada Dl de cerca de 45,72 a 76,20 centímetros, preferivelmente 53,34 centímetros, do flange de topo de barril 82 até o flange de fundo de barril 84. Esta distância, quando combinada com, por exemplo, um trocador de calor (não mostrado) resulta em uma elevação de trabalho quer de um piso (não mostrado) quer de uma plataforma até o flange de topo do barril 82 de 60,96 a 106,68 centímetros, preferivelmente de 91,44 centímetros. A uma elevação de 60,96 a 106,68 centímetros, o flange de topo de barril alcança uma pessoa média no nível de espera e vantajosamente permite que uma pessoa média entre dentro do barril 52 para facilitar ou recuperar, por exemplo, um catalisador do lado externo do barril. A figura 19 mostra uma modalidade da invenção próxima a um operador.

Como visto na figura, um operador pode convenientemente acessar o interior do barril sem entrar dentro do mesmo. Como um resultado, a entrada dentro de espaços confinados não é requerida, evitando a necessidade de permissões e precauções associadas. Também não é necessário o emprego de uma ferramenta ou de qualquer outra aparelhagem para permitir que o operador tenha acesso ao interior e troque o catalisador ou quaisquer outros itens internos. Contemplado por exemplo um catalisador, o catalisador pode ser alojado dentro do barril a cerca de 30,48 centímetros do flange de topo de barril 82, mas o barril pode ser adaptado para receber o catalisador a qualquer distância convenientemente alcançada pelo operador. A faixa de distâncias do catalisador que pode ser determinada a partir do flange de topo de barril 82 é considerada como sendo de cerca de 7,62 centímetros a 60,96 centímetros. O barril 52 também pode exibir uma pluralidade de bocais de instrumentação 96 e 98 para facilitar as condições de monitoração, tal como temperatura, dentro do reator. Tipicamente fios de termopar são rosqueados de cima para baixo para dentro de um reator, o que pode ser difícil com um grande objeto tal como uma cabeça de reator cônico 10. Pela alimentação vantajosa de termopares (não mostrados) através da parede 100 do barril 52, a instalação é muito mais fácil e o termopar é prontamente acessível. Os bocais de instrumentação 96 e 98 estão adaptados para alojarem os termopares e se estenderem através da camisa de resfriamento do barril 70 para permitir o esfriamento dos bocais. Os bocais de instrumentação 96 e 98 estão posicionados aproximadamente na mesma elevação que a do catalisador sobre o lado externo do barril 52. Entretanto, os bocais de instrumentação 96 e 98 estão arranjados em um ângulo não-normal à parede 100 do barril 52 para garantir que não haja linha de visão direta para a radiação do catalisador. Não-normal significa que os bocais de instrumentação 96 e 98 encontram a parede 100 do barril em um ângulo diferente de 90° ou que os bocais não estão em uma elevação plana com relação ao catalisador. Em adição, os bocais 96 e 98 podem possuir isolante inserido nos mesmos para adicionalmente proteger os termopares. Na modalidade descrita, o ângulo entre o bocal 96 e a parede 100 é de cerca de 77°, mas qualquer outro ângulo entre 0 e 180°, exceto 90°, pode ser usado. A maior parte da energia em uma reação química é transferida por radiação, e se os bocais de instrumentação 96 e 98 estiverem normais ao barril 52 com uma linha de visão direta para a reação catalítica, o calor poderá entrar diretamente dentro dos bocais e fundir os termopares (não mostrados) dispostos dentro dos bocais. Portanto, os bocais de instrumentação 96 e 98 estão vantajosamente posicionados próximos da reação catalítica mas não em uma linha de visão direta com a reação, o que prolonga a vida do termopar.

Os bocais de instrumentação 96 e 98 podem altemativamente ser usados para muitas outras instrumentações incluindo, mas não se limitando, às conexões de amostra de analisador de processo, aos indicadores de pressão, e aos ignitores.

Referindo-se às figuras 11-16, é descrito um sistema de endireitamento de fluxo para uso conjuntamente com o reator 10. Devido às extremas despesas associadas com metal precioso e outros catalisadores, é desejável induzir o fluxo sobre toda a área superficial do catalisador para aumentar sua vida útil. Em um típico sistema de reator, o efeito de jato bem conhecido dos fluidos à medida que passam através de uma súbita expansão faz com que a maior parte dos fluidos se mantenha aproximadamente no mesmo diâmetro que o do tubo de entrada. Quando o fluido alcança o catalisador, tipicamente a área central recebe 80 a 90% do fluxo enquanto que as áreas de catalisador mais próximas da parede são pouco alimentadas. Em adição, padrões de fluxo ascendente tal como o exibido na figura 1 podem ocorrer e resultar em decomposição do reagente na parede do reator. Se um fluxo laminar puder ser induzido dentro da tubulação de entrada e o reator exibir uma expansão gradual, o fluxo permanecerá fixado nas paredes do reator e direcionado para uma distribuição de fluxo mais uniforme para toda a superfície do catalisador. Um ângulo de expansão menor do que cerca de 25° normalmente manterá um fluxo laminar fixado. Em alguns casos o fluxo laminar pode ser induzido pela provisão de pelo menos dez diâmetros de tubo retilíneo imediatamente a montante da entrada de um reator, mas tipicamente limitações de espaço requerem que haja uma tubulação em cotovelo menor do que os necessários dez diâmetros de tubo a montante. Nestas típicas aplicações de espaço limitado, um endireitador de fluxo tal como uma pá rotante 102 toma-se necessária para induzir o fluxo laminar. A pá rotante 102 é conhecida como uma CRV(r) e está disponível na Cheng Fluid Systems, Inc. ou Koch-Glitsch, Inc. Será entendido por uma pessoa experiente na arte com o benefício desta descrição que outros sistemas endireitadores de fluxo também podem ser empregados para induzir fluxo laminar. A figura 11 mostra em vista frontal como a pá rotante 102 pode ser utilizada com o reator 2. A figura 16 descreve o típico posicionamento da pá rotante 102 em relação ao reator 10. A pá rotante 102 pode ser projetada para compensar dois cotovelos como mostrados na figura 16, ou uma segunda pá rotante (não mostrada) pode ser usada em adição à pá rotante 102. As figuras 12-15 ilustram o efeito da pá rotante 102 em operação. Sem a pá rotante 102, a velocidade do fluido à medida que passa pelo cotovelo 104 se toma não- uniforme e ocorre a separação do fluxo como mostrada na figura 12.0 fluxo efetivo 106 é mudado para se parecer com a seção transversal resultante mostrada na figura 13.0 fluxo não-uniforme mostrado na figura 13 evita que um fluxo fixado seja uniformemente distribuído no catalisador. O uso da pá rotante 102, por outro lado, proporciona o padrão de fluxo pelo cotovelo 104 mostrado na figura 14. Após passarem pela pá rotante 102, as velocidades de fluxo resultantes são uniformes e laminares. A figura 15 mostra o fluxo uniforme em seção transversal 107. Quando um fluxo laminar é introduzido na cabeça de reator cônico 1, o fluxo tenderá a permanecer fixado na parede 42 da cabeça de reator desde que o ângulo de cone 22 seja de cerca de 25° ou menor. Na modalidade aqui descrita, o ângulo de cone 22 da cabeça de reator 10 é de cerca de 21°. O uso da pá rotante 102 com o reator cônico 10 vantajosamente aumenta a eficiência da reação e a vida útil do catalisador.

Em algumas modalidades, um reator tal como o reator 22 como mostrado na figura 17 pode substituir o reator cônico 10.0 reator 202 é uma configuração de barril dividido (204 e 206) conectada em uma cabeça existente 208, mas os mesmos sistema de resfriamento, elevação de barril, bocais de termopar, pás rotantes, e isolante interno descritos acima podem ser utilizados com o reator 202. O reator 202 pode ser acoplado com um LAD ou EHD para formar um fluxo laminar efetivo semelhante ao fluxo formado no reator cônico 10.

Em adição, a figura 18 descreve uma terceira modalidade de um reator 302 de acordo com a invenção. O reator 302 inclui uma cabeça alongada 304 fixada em um barril curto 306. Como o reator 202, o reator 302 pode fixar um barril 52 e incluir os mesmos sistema de resfriamento, elevação de barril, bocais de termopar, pás rotantes, e isolante interno descritos acima. 0 reator 302 também pode ser acoplado com um LAD e EHD para formar um fluxo laminar cônico semelhante ao fluxo formado no reator cônico 10.

Uma alternativa ao uso de dispositivos LAD ou EHD em cabeças cupuliformes 402 é mostrada na figura 20. É mostrado o emprego de isolante 40 com uma superfície interna cônica 43. Também é mostrada a utilização de uma saída cônica 45 (ou mais especificamente, também o uso de isolante para proporcionar uma superfície interna cônica na cabeça de saída cupuliforme). O benefício primário da saída cônica é a formação de fluxo laminar de tal modo que a queda de pressão é minimizada (fluxo turbulento/não-laminar forma redemoinhos que aumentam a queda de pressão). Será entendido por uma pessoa experiente na arte com o benefício desta descrição que embora o ângulo do cone de entrada 43 seja crítico, o ângulo de saída ou de cone 45 é menos crítico e pode ser qualquer ângulo maior do que zero grau e menor do que 90 graus. Também, embora as flanges 47 sejam mostradas na figura 20, estas são opcionais e é contemplado que o isolante de fibra de cerâmica refratária possa ser fabricado em pedaços para facilitar a inserção dentro dos vasos sem flange e depois montado dentro do vaso para formar uma superfície cônica interna desejada. t E contemplado que os reatores 10, 202 e 302 podem ser mais úteis para a produção de cianeto de hidrogênio. O processo para a preparação de cianeto de hidrogênio inclui a alimentação dos reagentes para dentro de um reator (por exemplo o reator 10, 202 ou 303). Os reagentes incluem pelo menos um hidrocarboneto, pelo menos um gás contendo nitrogênio, e pelo menos um gás contendo oxigênio. É para ser entendido que o gás contendo oxigênio pode ser o mesmo que o gás contendo nitrogênio ou o hidrocarboneto. O pelo menos um hidrocarboneto pode ser um hidrocarboneto alifático ou alifático substituído, ciclo-alifático ou ciclo-alifático substituído, ou aromático ou aromático substituído ou uma mistura dos mesmos.

Exemplos adequados incluem, sem limitação, metano (CH4), etileno (C2H4), etano (C2H6), propileno (C3H6), propano (¢3¾). butano (C4H|0), metanol (CH3OH), tolueno, nafta, e formiato de metila. Em uma modalidade preferida, 0 pelo menos um hidrocarboneto é metano ou uma mistura de um ou mais hidrocarbonetos contendo metano. O pelo menos um gás contendo nitrogênio inclui, sem limitação, amônia, formamida, ou óxido nítrico (NO). Em uma modalidade preferida, 0 pelo menos um gás contendo nitrogênio é amônia ou misturas de amônia com um ou mais gases contendo nitrogênio. O pelo menos um gás contendo oxigênio pode ser qualquer material contendo uma quantidade de oxigênio adequada para manter a combustão a fim de proporcionar calor para a formação endotérmica de cianeto de hidrogênio.

Exemplos apropriados incluem, sem limitação, ar, ar enriquecido de oxigênio, gás oxigênio puro, monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), ou misturas dos mesmos ou compostos contendo oxigênio que por decomposição proporcionarão oxigênio. Exemplos adequados incluem peróxidos, cetonas, éteres, e semelhantes.

Também é contemplado 0 uso dos reatores descritos em outros processos de preparação de HCN do tipo de não-Andrussow, da arte anterior, nos quais a energia para a reação de formação de HCN é proveniente de uma fonte diferente da combustão in situ. Exemplos de tais processos incluem 0 processo D-M-A da Degussa, 0 processo Fluohmic, e os processo aquecidos por indução e aquecidos por microondas. A aparelhagem descrita também pode ser empregada em outros processos industriais incluindo, mas não se limitando à, produção de ácido nítrico (incluindo a produção pelo processo e oxidação de amônia ou por um processo enriquecido de oxigênio), produção de gás de síntese, produção de ácido (met)acrílico, unidades de abatimento de NOx, ou qualquer outro processo requerendo altas temperaturas e pressões com um absorvente, catalisador, ou trocador de calor. Altas pressões incluem qualquer uma maior do que a pressão atmosférica, enquanto que altas temperaturas incluem quaisquer temperaturas maiores do que 60°C. Em adição, o catalisador empregado pode incluir, mas não se limita a, uma tela, um catalisador suportado, um leito fluidizado, ou uma resina de troca iônica.

Finalmente, embora a presente invenção possua aplicação em processos de gás, será entendido por uma pessoa experiente na arte com o benefício desta descrição que a invenção não se limita aos processos de gás.

Também são contemplados na presente invenção os processos industriais que utilizam líquidos em altas temperaturas e/ou altas pressões.

Embora a presente invenção tenha sido particularmente mostrada e descrita com referência a uma sua modalidade ilustrativa particular, será entendido por aquelas pessoas experientes na arte que várias mudanças na forma e nos detalhes pode ser feitas sem se desviarem do espírito e do escopo da invenção. A modalidade acima descrita é intencionada para ser meramente ilustrativa, e não deve ser considerada como limitação do escopo da presente invenção.

Claims (6)

1. Aparelhagem para um processo industrial de alta temperatura, caracterizada pelo fato de compreender: a) uma seção de tubulação de entrada com uma primeira dimensão de seção transversal; b) uma seção de processo a jusante com uma segunda dimensão de seção transversal, em que a elevação de trabalho da seção de processo está entre 61 e 107 cm; c) uma seção de transição de entrada conectando a seção de tubulação de entrada e a seção de processo a jusante, em que a seção de transição de entrada compreende uma geometria cupuliforme ou uma geometria cônica tendo uma superfície interna; d) conexão flangeada possuindo primeira e segunda flanges (12, 28) entre a seção de transição de entrada e a seção de processo, em que pelo menos uma das primeira e segunda flanges (12, 28) inclui pelo menos um ressalto de suporte (56, 58, 60), na qual a seção de transição de entrada compreende isolante interno (40) compreendendo fibra de cerâmica refratária e na qual o isolante interno (40) forma uma superfície cônica (43) dentro da dita seção de transição de entrada e não cobre completamente a superfície interna da seção de transição de entrada.

2. Aparelhagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a segunda dimensão de seção transversal é maior do que a primeira dimensão de seção transversal.

3. Aparelhagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a seção de transição de entrada é uma cabeça de reator (10) compreendendo uma conexão flangeada na seção de processo a jusante.

4. Aparelhagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de adicionalmente compreender pelo menos um bocal de vidro de inspeção (36, 38).

5. Aparelhagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a seção de processo a jusante compreende um ou mais de: a) um comprimento de tubo estreito compreendendo a seção de tubulação de entrada proporcionando fluxo laminar em uma extremidade a montante da seção de transição interna; b) um ou mais de um endireitador de fluxo compreendendo uma pá rotante (102) e disposto dentro da seção de tubulação de entrada; c) um difusor de ângulo grande na extremidade a montante da seção de transição de entrada; d) um difusor de cabeça elíptica na extremidade a montante da seção de transição de entrada; e e) uma superfície interna cônica (43) compreendendo a seção de transição.

6. Processo de produção de cianeto de hidrogênio, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: a) proporcionar um ou mais de um hidrocarboneto, um ou mais de um gás contendo nitrogênio, e um ou mais de um gás contendo oxigênio; b) reagir o um ou mais de um hidrocarboneto, o um ou mais de um gás contendo nitrogênio, e o um ou mais de um gás contendo oxigênio dentro de uma aparelhagem para formar cianeto de hidrogênio, e c) fornecer calor por uma reação de combustão simultânea com o um ou mais de um gás contendo oxigênio dentro da aparelhagem; em que a aparelhagem é como definida na reivindicação 1.