JP2011515316A - シアン化水素酸の改善された生産プロセス - Google Patents
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Abstract
Description
CH4+NH3+3/2O2→HCN+3H2O+熱(2)
このプロセスは、反応(1)および(2)に基づく。
2NH3→N2+3H2
に従って窒素および水素に分解されるか、不活性のままである(バイパス)。
3−(メチルチオ)プロパナールまたはメチルチオプロピオンアルデヒド(MTPA)でも示される、メチルメルカプトプロピオンアルデヒド(MMP)をもたらす結果となる、アクロレインおよびメチルメルカプタン(MSH);
MMPとの反応後、最終的にメチオニンまたはメチオニンのヒドロキシ類似体をもたらす、シアン化水素酸またはシアン化ナトリウム(NaCN)
に、本質的に基づく。
H2S+CH3OH→CH3SH+H2O
CH3SH+CH2=CH−CHO→CH3−S−CH2−CH2−CHO
CH3−S−CH2−CH2−CHO+HCN→CH3−S−CH2−CH2−CH(OH)−CN
CH3−S−CH2−CH2−CH(OH)−CN+NH3→CH3−S−CH2−CH2−CH(NH2)−CN
CH3−S−CH2−CH2−CH(NH2)−CN+2H2O+H+→CH3−SCH2)2−CH(NH2)−COOH。
CH3−C(O)−CH3+HCN→(CH3)2C(OH)CN
に従って、アセトンとの反応によりアセトンシアノヒドリンを生産するためにも使用される。
CH2=CH−CH−CH2+2HCN→NC−(CH2)4−CN
に従ってブタジエンと反応させることによるアジポニトリルの生産にも使用される。
HCN+NaOH→NaCN+H2O
に従って水酸化ナトリウムで中和することによるシアン化ナトリウムの生産にも用いられる。
(実施例1)
硫黄含有化合物を有さず、メタンの滴定濃度95容量%を有する、天然ガス(NG)を、アンモニア、空気および酸素と、1.16のCH4/NH3容量比および1.70の(CH4+NH3)/全O2容量比で混合する。NGの流量は、4000kg/時である。この混合物を送って15のPt/Rh(90/10)網の床に通す。アンモニアに対するHCNの収率は、48時間後に68.0%で安定し、このときの温度は、約1060℃である。
メタンの容量に対する硫黄の容量によって表して125ppmの量でDMDSを添加することを除き、実施例1と同じ手順に従う。非常に急速に、収率は、73.0%に上昇し、アンモニアの分解度は、4%降下し、および網の温度は、+40℃上昇する。DMDSを継続的に注入し、この注入が、50日より長い間の性能の維持を可能にする。生成される純粋なHCNは、硫黄含有化合物を含有しない。
DMDSの代わりにH2Sを添加することを除き、実施例1と同じ手順に従う。メタンの容量に対する硫黄の容量によって表して100ppmの量でH2Sを添加する。HCNの収率は、1.0%しか上昇せず、アンモニアの分解度および網の温度は、実質的に変わらないままである。さらに、生成される純粋なHCNは、下流の適用に有害であるH2Sの微量を含有する。
硫黄含有化合物を有さず、メタンの滴定濃度95容量%を有する、天然ガス(NG)を、アンモニア、空気および酸素と、1.16のCH4/NH3容量比および1.73の(CH4+NH3)/全O2容量比で混合する。NGの流量は、4100kg/時である。この混合物を送って18のPt/Rh(90/10)網の床に通す。アンモニアに対するHCNの収率は、50日間の実行後に67%であり、このときの温度は、約1060℃である。
実施例1から4からのもの以外の反応器において、硫黄含有化合物を有さず、メタンの滴定濃度97容量%を有する、天然ガス(NG)を、アンモニア、空気および酸素と、1.09のCH4/NH3容量比および1.95の(CH4+NH3)/全O2容量比で混合する。NGの流量は、3120kg/時である。この混合物を送って20のPt/Rh(90/10)網の床に通す。アンモニアに対するHCNの収率は、1週間の作動後に64.0%で安定する。メタンの容量に対する硫黄の容量によって表して10ppmの量でDMDSを添加する。非常に急速に、収率が67.0%に上昇し、アンモニアの分解度は降下し、網の温度は上昇する。DMDSを継続的に注入し、この注入は、アンモニアの流量および天然ガスの流量の変化にもかかわらず、60日間、少なくとも67%での収率の維持を可能にする。メタンの容量に対する硫黄の容量によって表して20ppmにDMDSの濃度を上昇させることによっても、尚、68%の収率が得られる。DMDSの注入の停止は、収率の降下を生じさせる。
メタンの容量に対する硫黄の容量によって表して20ppmの量でDMDSを混ぜた(doped)、硫黄含有化合物を有さず、メタンの滴定濃度94容量%を有する天然ガス(NG)を、アンモニア、空気および酸素と、1.15のCH4/NH3容量比および1.76の(CH4+NH3)/全O2容量比で混合する。NGの流量は、3840kg/時である。この混合物を送って20のPt/Rh(90/10)網の床に通す。アンモニアに対するHCNの収率は、66.5%であり、このときの温度は、約1060℃である。
Claims (13)
- メタン(または天然ガス)と、アンモニアと、場合により空気および/または酸素とを含むガス混合物を白金触媒の上に通す、シアン化水素酸を生産するためのプロセスであって、一般式(I):R−S−(S)x−R’(式中、RおよびR’は、同一であり、または異なり、1から5個の炭素原子を含有する線状または分岐アルキルまたはアルケニルラジカルを表し、ならびにxは、1から5、好ましくは1から3にわたる数である。)に対応する少なくとも一つの硫黄含有化合物をガス混合物に添加することを特徴とするプロセス。
- ラジカルRおよびR’が、メチル、エチルまたはプロピルラジカルから選択されることを特徴とする、請求項1に記載のプロセス。
- 硫黄含有化合物が、ジスルフィド、好ましくはジメチルジスルフィドであることを特徴とする、請求項1または2に記載のプロセス。
- 硫黄含有化合物が、混合の上流で、原料、メタンもしくは天然ガス、アンモニア、または空気もしくは酸素のうちの少なくとも一つに直接添加されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 硫黄含有化合物が、ミキサーでガス混合物に直接添加されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 硫黄含有化合物が、ガス流へのガス混合物に、このガス流が触媒の上を通過する前にミキサーの下流で添加されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 添加される硫黄含有化合物の量が、メタンの容量に対する硫黄の容量によって表して5から500ppm、好ましくは、メタンの容量に対する硫黄の容量で5から100ppmにわたることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のプロセス。
- 硫黄含有化合物が、継続的に注入されることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のプロセス。
- アンモニアとメタン(または天然ガス)の反応によりシアン化水素酸を生産するためのプロセスにおける、前記プロセスの収率を増加させるための、有効量での、一般式(I):R−S−(S)x−R’(式中、RおよびR’は、同一であり、または異なり、1から5個の炭素原子を含有する線状または分岐アルキルまたはアルケニルラジカルを表し、ならびにxは、1から5にわたる数である。)に対応する少なくとも一つの硫黄含有化合物の使用。
- メチルメルカプトプロピオンアルデヒドとの反応によりメチオニンまたはメチオニンのヒドロキシ類似体を生産するための、請求項1から9のいずれか一項に記載のプロセスから直接得られる生成物の使用。
- アセトンとの反応によりアセトンシアノヒドリンを生産するための、請求項1から9のいずれか一項に記載のプロセスから直接得られる生成物の使用。
- ブタジエンとの反応によりアジポニトリルを生産するための、請求項1から9のいずれか一項に記載のプロセスから直接得られる生成物の使用。
- 水酸化ナトリウムでの中和によりシアン化ナトリウムを生産するための、請求項1から9のいずれか一項に記載のプロセスから直接得られる生成物の使用。
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