CS210674B2 - Způsob výroby kyanovodíku - Google Patents

Způsob výroby kyanovodíku Download PDF

Info

Publication number
CS210674B2
CS210674B2 CS501778A CS501778A CS210674B2 CS 210674 B2 CS210674 B2 CS 210674B2 CS 501778 A CS501778 A CS 501778A CS 501778 A CS501778 A CS 501778A CS 210674 B2 CS210674 B2 CS 210674B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
hydrogen cyanide
catalyst
coating
platinum
ammonia
Prior art date
Application number
CS501778A
Other languages
English (en)
Inventor
Jozef Wrzyszcz
Mieczyslaw Seweryniak
Andrzej Tarmowski
Andrzej Bachowski
Stanislaw Wachowicz
Jerzy Wojciechowski
Teresa Baczynska-Wroblewska
Stefan Kulak
Original Assignee
Polska Akademia Nauk Instytut
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polska Akademia Nauk Instytut, Politechnika Wroclawska filed Critical Polska Akademia Nauk Instytut
Publication of CS210674B2 publication Critical patent/CS210674B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C3/00Cyanogen; Compounds thereof
    • C01C3/02Preparation, separation or purification of hydrogen cyanide
    • C01C3/0208Preparation in gaseous phase
    • C01C3/0212Preparation in gaseous phase from hydrocarbons and ammonia in the presence of oxygen, e.g. the Andrussow-process
    • C01C3/0216Preparation in gaseous phase from hydrocarbons and ammonia in the presence of oxygen, e.g. the Andrussow-process characterised by the catalyst used

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu výroby kyanovodíku z methanu, amoniaku a vzduchu v přítomnosti katalyzátoru.
Známé způsoby výroby kyanovodíku z methanu, amoniaku a vzduchu se obvykle provádějí v průmyslovém měřítku v reakčních aparátech s platinovým nebo· platino-rhodiovým katalyzátorem ve formě sloupce 1 až 10 sítěk, umístěných uvnitř reakčního aparátu, kde síťky jsou umístěny na keramických nebo křemenných deskách.
Směs reagujících plynů uváděná do reakčního aparátu přichází do styku s katalyzátorem, zahřátým, na teplotu 1000 až 1200 °C, přičemž částečně shoří. Uvolněné teplo se spotřebuje při exotermní syntéze kyanovodíku, probíhající ve styku s použitým katalyzátorem. Reakční produkty se rychle ochladí na teplotu 700 až 750 °C, aby se zamezil rozklad kyanovodíku, a potom, se kyanovodík oddělí a čistí.
Je známo několik modifikací tohoto postupu, usilujících o vysoký výtěžek a vysokou konverzi amoniaku na kyanovodík, jako1 jsou uvedeny v německém patentovém spise č. 1 283209 (náhradou vzduchu vzduchem obohaceným kyslíkem) nebo podle britského patentového spisu č. 956 200 a amerického patentového spisu č. 3 104 945 (předehříváním substrátu). Podle britského patentové2 ho spisu č. 941 486, amerického patentového spisu ě. 3 102 001 nebo patentového spisu NSR č. 1 163 304 se k výchozí směsi přidává množství poměrně lehce těkavých sloučenin síry, jako je sirovodík, sirouhlík a podobně. Předností modifikace uváděné v britském patentovém spisu č. 941 486 je zkrácení doby k dosažení maximální aktivity katalyzátoru a maximálního výtěžku postupu z 5 dní na několik hodin. Zkrácení doby trvání k dosažení maximální aktivity katalyzátoru z 275 na 100 hodin a další prodloužení jeho životnosti ze 2000 na 3000 hodin, se také uvádí například v americkém patentovém spisu č. 3 371 989, kde se používá přesně stanovené rychlosti průtoku reakčních složek vrstvou katalyzátoru během jeho aktivace.
Při všech známých postupech výroby kyanovodíku ze směsi methanu, amoniaku a vzduchu na platinovém katalyzátoru nebo na katalyzátoru využívajícím slitin platinového kovu dochází k některým nevýhodám, a to především, že mřížky katalyzátoru dosahují maximální aktivity teprve po určité pracovní době, a to po 120 a více hodinách.
Obvykle je zapotřebí do· sloupce vložit jednu nebo několik předem aktivovaných sítěk, které se použily předtím v provozu. Takové síťky se rychleji poškodí než nové síťky, přičemž snižují výtěžek postupu a zvyšují ztrátu drahých kovů. Kromě toho se prakticky dosahuje malého zvýšení konverze amoniaku na kyanovodík (53 až 6,0 procent).
Výše uvedené nevýhody nemá způsob výroby kyanovodíku ze směsi tvořené methanem, amoniakem a vzduchem, popřípadě obohaceným kyslíkem, v přítomnosti platinového katalyzátoru nebo katalyzátoru ze slitiny platinových kovů, který je ve formě sloupce sítek, jehož podstata spoěívá v tom, že se použije sloupce sítěk, kde alespoň jedna sika ve sloupci je potažena povlakem z žáruvzdorných kysličníků nebo minerálů, obsahujícím platinový kov.
S výhodou se použije sítěk potažených kysličníkem hlinitým, kysličníkem boritým, kysličníkem galitým, kysličníkem germaničitým, kysličníkem křemičitým, kysličníkem zirkoničitým nebo· směsí těchto kysličníků, popřípadě křemičitanem zirkoničitým, hořečnatým nebo hlinitým.
Platinový kov se zavede do povlaku po zhotovení povlaku nebo během zhotovování tohoto povlaku.
Výhodou způsobu podle vynálezu je, že se při něm dosahuje maximální aktivity katalyzátoru. Není již zapotřebí používat dříve aktivované síťky k iniciaci, což vede ke snížení spotřeby platiny.
Nečekaně se ukázalo, že při použiti postupu s platinovou síťkou pokrytou povlakem ze žáruvzdorných kysličníků obsahujících dispergované platinové kovy nebo síťkou vyrobenou ze slitiny platinových kovů se významně zvýší konverze amoniaku na kyanovodík a podstatně zkrátí časové období aktivace.
Kysličníkový povlak na síťce se vyrobí jejím ponořením do vodního roztoku sloučenin, které obsahují takové prvky, jako je hliník, křemík, gallium, germanium, titan, zirkonium, bor, zvláště v koloidním roztoku infusoriové hlinky, koloidním roztoku pseudobohmitu, koloidním roztoku kysličníku nebo hydroxidu prvku ze skupiny zahrnující gallium, germanium, titan, zirkonium nebo bor nebo směsi těchto roztoků, a potom se suší a kalciňuje při teplotě 450 až 1200 °C s výhodou při 550 až 830 °C. Kysličníkový povlak podle vynálezu na síťce se napustí solí platinového kovu nebo směsí takových solí, zvláště tvořenou sirníky a chloridy. Po napuštění se síťka podrobí redukčnímu postupu, jako například zahřívání v proudu vodíku nebo· redukujícího plynu při teplotě 250 až 1200 °C a s výhodou 450 až 900 °C.
Povlak na síťce se také může vyrobit ponořením síťky do vodného roztoku směsi tvořené sloučeninou hliníku a/nebo křemíku, gallia, germania, titanu, zirkonia, boru a solí platinového kovu a potom sušením a redukcí při teplotě 250 až 1200 °C.
Dodatkově se do povlaku může zavést kov z prvé a/nebo druhé skupiny periodického systému nebo kov vzácných zemin. Může se buď přidat k roztoku určenému pro přípravu kysličníkového povlaku, nebo zavést napojením dříve vyrobeného kysličníkového povlaku odpovídajícím roztokem sloučenin těchto kovů.
Způsob podle vynálezu pro výrobu kyanovodíku z methanu, amoniaku a vzduchu umožňuje provádět postup bez potřeby používat dříve aktivované sítky k indikaci, což vede ke snížení spotřeby platiny na jednu tunu vyrobeného kyanovodíku.
Pomocí postupu podle vynálezu se dosahuje maximální aktivity katalyzátoru za dobu nepřekračující jednu hodinu, čímž se podstatně zvýší ekonomická efektivnost postupu.
Při postupu podle vynálezu se kromě toho může dosahovat vysoké konverze amoniaku na kyanovodík, řádově 70 až 80 °/o, zatímco u sítěk bez povlaku výše koverze činí 53 až 60 %.
Předmět vynálezu je blíže osvětlen na následujících příkladech provedení, přičemž příklad 1 je uveden pro porovnání.
Příklad 1
Směs plynů složená z 11,6 % amoniaku,
13,4 % zemního plynu obsahujícího 98,5 % methanu a 75 % vzduchu, která je předehřátá na 00 °C, se zavádí do ocelového reakčního aparátu. Do jeho střední, tepelně izolované části se umístí sloupec katalyzátoru sestávající ze slitiny 90 % platiny a 10 °/o rhodia, který tvoří pět sítěk, z nichž dvě mají průměr drátu 0,16 mm a 625 ok/cm2 a tři mají průměr drátu 0,076 mm a 1024 ok/cm2.
Dvě síťky — jedna z tenkého· a jedna ze silného drátu — byly předem aktivovány. Sloupec sítěk je umístěn do tělesa vyrobeného z křemenné roury o vnitřním průměru 50 mm. Rychlost průtoku směsi plynů reakčním aparátem činí 1,5 m/s a tlak 0,2 kPa. Zreagované plyny se rychle ochladí na 220 stupňů Celsia a podrobí analýze. Maximální výše konverze amoniaku na kyanovodík, která činí 58 %, se dosáhne po 260 hodinách od okamžiku, kdy započala reakce na katalyzátoru. Objemový obsah kyanovodíku v reakčních plynech činí 7,8 %:
Příklad 2
Sloupec z pěti čerstvých sítěk, z drátu o síle 0,16 mm, se napustí 5% vodným roztokem koloidní infusoriové hlinky, suší a kalcinuje při teplotě 550 °C. Potom se napustí 2% roztokem kyseliny hexachloroplatičité HaPtCle a pak 0,5% roztokem kyseliny hexachlororhodičité HsRhCl6. Redukce sítěk se provede proudem svítiplynu během 0,5 'hodiny při teplotě 450 °C. Sloupec s jednou potaženou síťkou se umístí do reakčního aparátu jako v příkladu 1 a přitom se použije identického složení směsi a provozních parametrů reakčního aparátu.
Maximální výše konverze amoniaku, činící 60,5 %, se dosáhne po 2 pracovních hodinách. Objemový obsah kyanovodíku v zreagovaném plynu činí 8,1 %.
Příklad 3
Postupuje se jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že všechny sííky ve sloupci se· napustí vodným roztokem infusoriové hlinky a solemi rhodia a platiny a potom podrobí redukci jako v příkladu 2 k povlečení vrstvou kysličníku křemičitého.
Maximální výše konverze amoniaku na kyanovodík, která činí 71 % se dosáhne hodinu po začátku reakce na katalyzátoru. Objemový obsah kyanovodíku ve zreagovanéim reakčním. plynu činí 9,2 % objemového. Příklad 4
Postupuje se jako v příkladu 1 za použití pěti čerstvých sítěk potažených dvojnásobně na povrchu, kde tento povrchový povlak byl vytvořen namáčením síťky do vodného roztoku koloidního hydroxidu hlinitého Al(0H)3, s obsahem sušiny 7,5%, který obsahuje 0,2 % kyseliny hexachloroplatičité HaPtCle a kyseliny hexachlororhodičité H3RhCl6, 0,3 % kyseliny borité H3BO3 a 0,05 procent dusičnanu vápenatého Ca(NCfe)2. Vždy po potažení se síťka kalcinovala jednu hodinu při teplotě 550 °C v oxidační atmosféře.
Síťky se před umístěním do reakčního aparátu redukují jako v příkladě 2. Maximální výše konverze amoniaku na kyanovodík, která činí 73 %, se dosáhne před uplynutím jedné hodiny od počátku reakce na katalyzátoru. Objemový obsah kyanovodíku ve zreagovaném plynu činí 9,4 %.
Příklad 5
Způsob se provádí jako v příkladů 1 při použití sloupce z pěti sítěk opatřených povrchovým povlakem, přičemž povrchový povlak se vyrobí namáčením síťky do vodného sólu hydroxidu hlinitého A1(OH)3 s obsahem 7,5 % sušiny, který obsahuje 0,24 % koloidního sirníku platiny a 0,12 % koloidního sirníku rhodia. Maximální výše konverze a amoniaku na kyanovodík, která činí 76 %, se dosáhne před uplynutím jedné hodiny od začátku reakce na katalyzátoru. Objemový obsah kyanovodíku ve zreagovaných plynech činí
9,7 %.
Příklad 6
Provede se postup jako v příkladu 1 za použití sloupce tvořeného pěti síťkami s potaženým povrchem, kde povrchový povlak se vyrobí namočením sítěk do vodného roztoku vždy s 3 % koloidní infusoriové hlinky, který obsahuje 3 % nonahydrátu dusičnanu hlinitého A1(NO3)3.9HžO a 3 % kyseliny borité H3BO3, stejně jako vždy 0,1 '% dusičnanu draselného KNOs, pentahydrátu dusičnanu zirkoničitého Zr(NO3)4.5ΗζΟ a nonahydrátu dusičnanu chromitého CajNOsjs. 9H*2O a kromě toho 0,2 % koloidního sirníku platičitého. Dvojnásobně potažené síťky se kalcinují při teplotě 750 °C a potom podrobí redukci jako! v příkladu 2.
Maximální výška konverze amoniaku na kyanovodík, která je větší než 81%, se dosáhne před uplynutím jedné hodiny od začátku reakce na katalyzátoru. Objemový obsah v zreagovaných plynech činí 10,1 %.
Pokud se srovná průběh postupu prováděného podle příkladu 1 s průběhem postupu prováděným způsobem podle vynálezu uvedeným v příkladech 2 až 6, zjistí se podstatné zkrácení doby aktivace a podstatné zvýšení výše konverze amoniaku na kyanovodík, které vede ke zvýšení výtěžku kyanovodíku.

Claims (3)

1. Způsob výroby kyanovodíku ze směsi tvořené methanem, amoniakem a vzduchem, popřípadě obohaceným kyslíkem, v přítomnosti platinového katalyzátoru nebo katalyzátoru ze slitiny platinových kovů, který je ve formě sloupce sítek, vyznnačujíeí se tím, že se použije sloupce sítěk, kde alespoň jedna síťka ve sloupci je potažena povlakem z žáruvzdorných kysličníků nebo minerálů, obsahujícím platinový kov.
VYNÁLEZU
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije sítěk potažených kysličníkem hlinitým, boritým, gallitým, germaničitým, křemičitým, zirkoničitým nebo směsí těchto kysličníků, popřípadě křemičitanem zirkoničitým, hořečnatým nebo hlinitým.
3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se po výrobě povlaku nebo během jeho výroby zavede do povlaku platinový kov.
CS501778A 1977-07-29 1978-07-28 Způsob výroby kyanovodíku CS210674B2 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL19993877A PL115479B1 (en) 1977-07-29 1977-07-29 Method of hydrogen cyanide manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS210674B2 true CS210674B2 (cs) 1982-01-29

Family

ID=19983867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS501778A CS210674B2 (cs) 1977-07-29 1978-07-28 Způsob výroby kyanovodíku

Country Status (3)

Country Link
CS (1) CS210674B2 (cs)
DD (1) DD136825A5 (cs)
PL (1) PL115479B1 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001255670A1 (en) * 2000-04-25 2001-11-07 E.I. Du Pont De Nemours And Company Catalyst and process for gas phase reactions

Also Published As

Publication number Publication date
PL115479B1 (en) 1981-04-30
PL199938A1 (pl) 1979-03-12
DD136825A5 (de) 1979-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1291025A3 (ru) Способ получени серы из сероводородсодержащего газа
US4605546A (en) Catalytic process for the production of sulfur from a gas containing H2 S
US5055282A (en) Method of decomposing ammonia using a ruthenium catalyst
US4251495A (en) Process for purifying a hydrogen sulfide containing gas
US4034062A (en) Removal of oxygen from gas stream with copper catalyst
US1895724A (en) Process of removing sulphur compounds from gas mixtures
US4735788A (en) Process of removing of COS and CS2 compounds contained in an industrial gas
CS210674B2 (cs) Způsob výroby kyanovodíku
US3454356A (en) Process for removing sulfur oxides from gases
US2316201A (en) Method of recovering elemental sulphur from gases containing sulphureted hydrogen, carbon oxysulphide, and carbon disulphide
US4770864A (en) Process for removing NH3 in an SO2 -containing gas
US4316821A (en) Method for the production of catalysts
KR0132012B1 (ko) 탄화수소 개질용 니켈 담지 촉매의 제조방법
US5948382A (en) Selective oxidation of hydrogen sulfide in the presence of mixed-oxide catalyst containing iron, molybdenum and antimony
US4244937A (en) Sulfur dioxide oxidation catalyst and process
US3432266A (en) Process for the production of carbon oxysulphide
DK162596B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af elementaert svovl
US2193278A (en) Purification of combustible gases
JPH08269598A (ja) ガス状硫黄化合物の酸化用触媒
US2029530A (en) Contact sulphuric acid process
US4781903A (en) Process for removing sulfur oxides from a gas by means of an absorption mass regenerable by reaction with elemental sulfur
US2777823A (en) Iron catalyst for catalytic carbon monoxide hydrogenation
IT8119915A1 (it) Processo metallurgico di trattamento di minerali silico-alluminosi-alcalini particolarmente minerali leucitici
GB743172A (en) Process for the dry purification of sulphur-containing gases
US1693244A (en) And hebbebt h