JPH11292532A - シアン化水素の製造方法 - Google Patents
シアン化水素の製造方法Info
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- JPH11292532A JPH11292532A JP6393399A JP6393399A JPH11292532A JP H11292532 A JPH11292532 A JP H11292532A JP 6393399 A JP6393399 A JP 6393399A JP 6393399 A JP6393399 A JP 6393399A JP H11292532 A JPH11292532 A JP H11292532A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C3/00—Cyanogen; Compounds thereof
- C01C3/02—Preparation, separation or purification of hydrogen cyanide
- C01C3/0208—Preparation in gaseous phase
- C01C3/0212—Preparation in gaseous phase from hydrocarbons and ammonia in the presence of oxygen, e.g. the Andrussow-process
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- C01C3/022—Apparatus therefor
- C01C3/0225—Apparatus therefor characterised by the synthesis reactor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 改善されたエネルギー利用が可能なシアン化
水素の製造方法を提供する。 【解決手段】 高温において触媒を用いて原料ガスのメ
タン、アンモニアおよび酸素の反応によりシアン化水素
を製造する方法において、実質的に自熱式にシアン化水
素、水素および水を生成するように反応を行うことを特
徴とする。 【効果】 大気内の酸素が利用でき、かつコスト的に安
価な装置で実施できる。
水素の製造方法を提供する。 【解決手段】 高温において触媒を用いて原料ガスのメ
タン、アンモニアおよび酸素の反応によりシアン化水素
を製造する方法において、実質的に自熱式にシアン化水
素、水素および水を生成するように反応を行うことを特
徴とする。 【効果】 大気内の酸素が利用でき、かつコスト的に安
価な装置で実施できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シアン化水素の製
造に関する。殊には、本発明は、高温において触媒を用
いる原料ガスのメタン、アンモニアおよび酸素の反応に
よりシアン化水素を製造する新規の方法に関する。
造に関する。殊には、本発明は、高温において触媒を用
いる原料ガスのメタン、アンモニアおよび酸素の反応に
よりシアン化水素を製造する新規の方法に関する。
【0002】
【従来の技術】シアン化水素の製造のためには、すでに
種々の工業的方法が公知となっている。
種々の工業的方法が公知となっている。
【0003】一つの公知の製造方法は、いわゆるBMA
法である。これによると、反応式 CH4 +NH3 →HCN+3H2 (1) に従って、原料のメタンおよびアンモニアから、著しい
吸熱反応によりシアン化水素および水素が得られる。酸
素が存在しない場合のアンモニア脱水素は、反応を望ま
しい方向に導くために大量の熱量の供給を要求する。得
られたシアン化水素1モルあたりに、反応のために約2
80kJのエネルギーを供給しなければならない。反応
を維持するために必要な熱量は、燃料ガスとの間接的な
連結により供給される。このために、装置的に比較的コ
ストがかかる反応器が使用される。シアン化水素の単離
のために、生成ガスを分離しなければならない。シアン
化水素は、水素から、例えば水を用いて洗浄分離でき
る。
法である。これによると、反応式 CH4 +NH3 →HCN+3H2 (1) に従って、原料のメタンおよびアンモニアから、著しい
吸熱反応によりシアン化水素および水素が得られる。酸
素が存在しない場合のアンモニア脱水素は、反応を望ま
しい方向に導くために大量の熱量の供給を要求する。得
られたシアン化水素1モルあたりに、反応のために約2
80kJのエネルギーを供給しなければならない。反応
を維持するために必要な熱量は、燃料ガスとの間接的な
連結により供給される。このために、装置的に比較的コ
ストがかかる反応器が使用される。シアン化水素の単離
のために、生成ガスを分離しなければならない。シアン
化水素は、水素から、例えば水を用いて洗浄分離でき
る。
【0004】他の公知の方法は、メタンのアンモ酸化で
ある(アンドルッソー法)。アンドルッソー法による
と、メタン、アンモニアおよび酸素を次の反応式に従っ
てシアン化水素および水に変換する。
ある(アンドルッソー法)。アンドルッソー法による
と、メタン、アンモニアおよび酸素を次の反応式に従っ
てシアン化水素および水に変換する。
【0005】 CH4 +NH3 +1.5O2 →HCN+3H2 O (2) この反応は発熱性である。製造されたシアン化水素1モ
ルあたりに474kJのエネルギーが放出される。
ルあたりに474kJのエネルギーが放出される。
【0006】アンドルッソー法は、ウルマンの工業化学
百科事典(Ullmann's Encyclopediaof Industrial Chemi
stry, 第8巻、Weinheim 1987, 161-162頁) に記載され
ている。この反応は、大気圧において、白金触媒を用
い、温度1000℃以上で行われる。触媒としては、例
えば米国特許(USP)第3360335号明細書に記
載されている白金触媒が好適である。形成されたシアン
化水素は、熱分解を避けるためにできるだけ迅速に80
0℃以下の温度に冷却しなければならない。アンドルッ
ソー法の場合に、これは水蒸気発生を伴う熱交換により
行われ、水蒸気は別のプロセスに使用される。水蒸気の
再利用が可能であるにもかかわらず、水はアンドルッソ
ー法の廃棄物である。生成水蒸気の低下または回避が望
ましい。
百科事典(Ullmann's Encyclopediaof Industrial Chemi
stry, 第8巻、Weinheim 1987, 161-162頁) に記載され
ている。この反応は、大気圧において、白金触媒を用
い、温度1000℃以上で行われる。触媒としては、例
えば米国特許(USP)第3360335号明細書に記
載されている白金触媒が好適である。形成されたシアン
化水素は、熱分解を避けるためにできるだけ迅速に80
0℃以下の温度に冷却しなければならない。アンドルッ
ソー法の場合に、これは水蒸気発生を伴う熱交換により
行われ、水蒸気は別のプロセスに使用される。水蒸気の
再利用が可能であるにもかかわらず、水はアンドルッソ
ー法の廃棄物である。生成水蒸気の低下または回避が望
ましい。
【0007】生成物熱交換器の使用のために、アンドル
ッソー法はまたコストが著しく高い。装置コストの低下
に努力する価値がある。
ッソー法はまたコストが著しく高い。装置コストの低下
に努力する価値がある。
【0008】さらにアンドルッソー法における重要な点
は、その一つの実施方法において、原料ガス混合物が触
媒と接触する前にガス混合物を爆発限界内となる温度に
加熱しなければならないことである。
は、その一つの実施方法において、原料ガス混合物が触
媒と接触する前にガス混合物を爆発限界内となる温度に
加熱しなければならないことである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上に記載および詳細
に考察した従来技術を考えて、本発明の課題は、従来の
技術に存在する欠点を回避または減少するために役立つ
シアン化水素の製造方法を提供することであった。
に考察した従来技術を考えて、本発明の課題は、従来の
技術に存在する欠点を回避または減少するために役立つ
シアン化水素の製造方法を提供することであった。
【0010】殊には、より改善されたエネルギー利用を
可能とする、原料ガスのメタン、アンモニアおよび酸素
の触媒を用いる反応によるシアン化水素の製造方法を提
供しなければならない。
可能とする、原料ガスのメタン、アンモニアおよび酸素
の触媒を用いる反応によるシアン化水素の製造方法を提
供しなければならない。
【0011】さらに、この方法のエネルギー収支を改善
し、有利には過剰の熱が水中に蓄えられないように改良
しなければならない。
し、有利には過剰の熱が水中に蓄えられないように改良
しなければならない。
【0012】その上、反応は、簡単、かつコンパクトな
モジュラー式反応器内で実施され、これは容易に大規模
装置に統合できるものでなければならない。
モジュラー式反応器内で実施され、これは容易に大規模
装置に統合できるものでなければならない。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記課題は、請求項1の
特徴部分に記載される方法により解決される。有利な方
法の変更は、請求項2以下に記載されている。
特徴部分に記載される方法により解決される。有利な方
法の変更は、請求項2以下に記載されている。
【0014】高温において触媒を用いて原料ガスのメタ
ン、アンモニアおよび酸素の反応によりシアン化水素を
製造する方法において、実質的に自熱式に、シアン化水
素、水素および水を生成するように反応を行うことによ
り、直ちには予見できなかったが、公知の従来技術に対
する一連の利点を得ることに成功した。
ン、アンモニアおよび酸素の反応によりシアン化水素を
製造する方法において、実質的に自熱式に、シアン化水
素、水素および水を生成するように反応を行うことによ
り、直ちには予見できなかったが、公知の従来技術に対
する一連の利点を得ることに成功した。
【0015】得られた利点は、なかでも下記の点であ
る。
る。
【0016】・アンドルッソー法により水蒸気だけが生
成するのに対し、本発明による方法においては、有価物
の水素および廃棄物の水蒸気から成る混合物が生成す
る。水素およびその中に水蒸気と同様に貯蔵されるエネ
ルギーは、その中に失われるエネルギーが再利用される
ので、水蒸気よりは著しく良く、変化できる。
成するのに対し、本発明による方法においては、有価物
の水素および廃棄物の水蒸気から成る混合物が生成す
る。水素およびその中に水蒸気と同様に貯蔵されるエネ
ルギーは、その中に失われるエネルギーが再利用される
ので、水蒸気よりは著しく良く、変化できる。
【0017】・本発明による方法の自熱性に基づいて、
特に生成物の熱交換器を必要としない。これから、殊に
は、本発明による方法に使用される反応器を少ない数
で、かつコストも低い装置および設備とする結果が得ら
れる。
特に生成物の熱交換器を必要としない。これから、殊に
は、本発明による方法に使用される反応器を少ない数
で、かつコストも低い装置および設備とする結果が得ら
れる。
【0018】・公知の従来技術と比較して、原料の予熱
のため、反応器加熱および製品の冷却のための数基の設
備で十分である。
のため、反応器加熱および製品の冷却のための数基の設
備で十分である。
【0019】・原料ガスの酸素含有量の変化により、反
応熱の容易な制御および調節が可能である。
応熱の容易な制御および調節が可能である。
【0020】・多数の管束および多数の反応器は、簡単
に、より大きい製造装置に統合できる。適当な反応管
は、例えばメタン、アンモニアおよび酸素および場合に
よれば窒素から成る原料ガス混合物の集合導管により代
替できる。
に、より大きい製造装置に統合できる。適当な反応管
は、例えばメタン、アンモニアおよび酸素および場合に
よれば窒素から成る原料ガス混合物の集合導管により代
替できる。
【0021】本発明による方法は、実質的に自熱式反応
法である。本発明の範囲内で、「実質的に自熱式」の語
は、いかなる場合でもアンドルッソー法よりも発熱量が
小さく、かつその吸熱量はBMW法のものよりも小さい
反応のことである。反応に必要な高い温度のために、非
常に良好な反応器の断熱の場合でも熱損失が発生するの
で、完全な自熱反応操作は行えない。また、生成物の流
れによりエネルギーが反応器から取り出されることを完
全には防止できない。実質的な自熱法では、漏洩による
エネルギー損失を補償し、かつ高い反応器温度を維持す
るように必要に応じて自熱式に操作しなければならな
い。目的に合致し、有利な本発明による方法の変更にお
いて、高温において触媒を用いる原料ガスのメタン、ア
ンモニアおよび酸素の反応によるシアン化水素の製造
は、反応熱が反応器の熱損失を補償することを特徴とす
る。有利には、生成シアン化水素1モルに対してΔH=
0±50kJ/モルである。さらに有利には、反応熱、
すなわち反応エンタルピーが、生成シアン化水素1モル
に対して0±30kJ/モルの範囲内である方法であ
る。殊に有利には、反応熱、すなわち反応の反応熱が、
0±20kJ/モルの範囲内にある方法である。この最
後の場合に、反応の絶対的な自熱への近似が容易に保証
される。
法である。本発明の範囲内で、「実質的に自熱式」の語
は、いかなる場合でもアンドルッソー法よりも発熱量が
小さく、かつその吸熱量はBMW法のものよりも小さい
反応のことである。反応に必要な高い温度のために、非
常に良好な反応器の断熱の場合でも熱損失が発生するの
で、完全な自熱反応操作は行えない。また、生成物の流
れによりエネルギーが反応器から取り出されることを完
全には防止できない。実質的な自熱法では、漏洩による
エネルギー損失を補償し、かつ高い反応器温度を維持す
るように必要に応じて自熱式に操作しなければならな
い。目的に合致し、有利な本発明による方法の変更にお
いて、高温において触媒を用いる原料ガスのメタン、ア
ンモニアおよび酸素の反応によるシアン化水素の製造
は、反応熱が反応器の熱損失を補償することを特徴とす
る。有利には、生成シアン化水素1モルに対してΔH=
0±50kJ/モルである。さらに有利には、反応熱、
すなわち反応エンタルピーが、生成シアン化水素1モル
に対して0±30kJ/モルの範囲内である方法であ
る。殊に有利には、反応熱、すなわち反応の反応熱が、
0±20kJ/モルの範囲内にある方法である。この最
後の場合に、反応の絶対的な自熱への近似が容易に保証
される。
【0022】酸素を供給しないで操作する公知のBMW
法とは異なり、本発明による方法では、酸素をアンモニ
アおよびメタンの酸化のために供給する。化学量論的に
生成するシアン化水素1モルあたりに酸素1.5モルを
用いて操作する公知のアンドルッソー法とは異なり、本
発明による方法では、これより少量の酸素で操作され
る。
法とは異なり、本発明による方法では、酸素をアンモニ
アおよびメタンの酸化のために供給する。化学量論的に
生成するシアン化水素1モルあたりに酸素1.5モルを
用いて操作する公知のアンドルッソー法とは異なり、本
発明による方法では、これより少量の酸素で操作され
る。
【0023】殊に有利な方法では、本発明による方法
は、生成するシアン化水素1モルあたりに酸素1/2〜
3/2モル以下が使用されることを特徴とする。
は、生成するシアン化水素1モルあたりに酸素1/2〜
3/2モル以下が使用されることを特徴とする。
【0024】本発明による方法のさらに有利な方法で
は、生成するシアン化水素1モルあたりに酸素1/2〜
1モルが使用されることを特徴とする。特に有利には、
生成するシアン化水素1モルあたりに酸素1/2〜2/
3モルが使用される。
は、生成するシアン化水素1モルあたりに酸素1/2〜
1モルが使用されることを特徴とする。特に有利には、
生成するシアン化水素1モルあたりに酸素1/2〜2/
3モルが使用される。
【0025】最適な本発明による方法は、実質的に反応
式CH4 +NH3 +1/2O2 →HCN+H2 O+2H
2 に従って反応を行うことを特徴とする。すでに以上に
記載したように、熱的な損失を補償するために、いくら
か高い酸素値で操作しなければならない。その際、必要
な酸素の過剰量は、反応器のそれぞれの状態に依存す
る。
式CH4 +NH3 +1/2O2 →HCN+H2 O+2H
2 に従って反応を行うことを特徴とする。すでに以上に
記載したように、熱的な損失を補償するために、いくら
か高い酸素値で操作しなければならない。その際、必要
な酸素の過剰量は、反応器のそれぞれの状態に依存す
る。
【0026】本発明の方法は、理想的な場合には、自熱
性を特徴とするために、別の有利な方法においては、反
応の際に、高温においてガス中に含まれる熱量を、向流
法による間接熱交換において、原料ガスを要求される反
応温度まで加熱するために使用することを特徴とする。
性を特徴とするために、別の有利な方法においては、反
応の際に、高温においてガス中に含まれる熱量を、向流
法による間接熱交換において、原料ガスを要求される反
応温度まで加熱するために使用することを特徴とする。
【0027】その際、一つの方法では、原料ガスをガス
混合物として必要とする反応温度まで加熱できるが、し
かし、他の方法では、一方ではメタンおよびアンモニア
を、かつ他方では酸素を別々に必要な反応温度まで加熱
することもできる。
混合物として必要とする反応温度まで加熱できるが、し
かし、他の方法では、一方ではメタンおよびアンモニア
を、かつ他方では酸素を別々に必要な反応温度まで加熱
することもできる。
【0028】基本的に、本発明による使用される反応器
の運転開始においては、例えば天然ガスの燃焼(CH4
および酸素)により、触媒を有利には温度1000℃以
上に加熱して行われる。この別の方法として、触媒の加
熱を例えば電気により行うこともできる。直接または間
接の電気加熱による加熱も同様に可能である。引き続く
段階において、天然ガスにアンモニアを加え、供給酸素
を減少させる。これは、O2 減少がこの段階ではほとん
ど起きない自体公知のアンドルッソー法とは著しく異な
る。
の運転開始においては、例えば天然ガスの燃焼(CH4
および酸素)により、触媒を有利には温度1000℃以
上に加熱して行われる。この別の方法として、触媒の加
熱を例えば電気により行うこともできる。直接または間
接の電気加熱による加熱も同様に可能である。引き続く
段階において、天然ガスにアンモニアを加え、供給酸素
を減少させる。これは、O2 減少がこの段階ではほとん
ど起きない自体公知のアンドルッソー法とは著しく異な
る。
【0029】殊には、1000℃以上の比較的高い反応
温度は、装置的に外部への熱損失が全くなく、原料と製
品との間の十分な内部熱交換が行われ、かつ場合によれ
ば損失となるエネルギーを、生成シアン化水素1モルあ
たりにO2 1/2モルの化学量的量を越えるO2 含有量
のわずかな増加により、わずかな発熱反応とし、これに
よりエネルギーを全系内で熱損失により失われる範囲内
とする。本方法の別の実質的な利点としては、酸素源と
して空気を問題なく使用できることが挙げられ、これは
窒素バラストの加熱により貯蔵される熱量は、直接再び
回収できるからである。また、場合によれば望ましいガ
ス流の別の不活性ガスによる希釈は、本方法のエネルギ
ー効率の低下には決してならない。
温度は、装置的に外部への熱損失が全くなく、原料と製
品との間の十分な内部熱交換が行われ、かつ場合によれ
ば損失となるエネルギーを、生成シアン化水素1モルあ
たりにO2 1/2モルの化学量的量を越えるO2 含有量
のわずかな増加により、わずかな発熱反応とし、これに
よりエネルギーを全系内で熱損失により失われる範囲内
とする。本方法の別の実質的な利点としては、酸素源と
して空気を問題なく使用できることが挙げられ、これは
窒素バラストの加熱により貯蔵される熱量は、直接再び
回収できるからである。また、場合によれば望ましいガ
ス流の別の不活性ガスによる希釈は、本方法のエネルギ
ー効率の低下には決してならない。
【0030】
【発明の実施の形態】本発明による方法は、図1〜4に
より詳細に説明される。これらは、本方法に好適な反応
器を示している。向流反応器の特別な実施態様である。
しかし、本発明による方法は、図示した反応器に限られ
るものではない。さらに他の反応器、殊には同様に有効
に使用できる向流反応器も考えられる。
より詳細に説明される。これらは、本方法に好適な反応
器を示している。向流反応器の特別な実施態様である。
しかし、本発明による方法は、図示した反応器に限られ
るものではない。さらに他の反応器、殊には同様に有効
に使用できる向流反応器も考えられる。
【0031】図は、以下を示している。
【0032】図1:本発明による方法を実施するための
反応器の第一実施態様の略示断面図、 図2:本発明による方法を実施するための反応器の第二
実施態様の略示断面図、 図3:本発明による方法を実施するための反応器の第三
実施態様の略示断面図、および 図4:本発明による方法を実施するための反応器の第四
実施態様の略示断面図。
反応器の第一実施態様の略示断面図、 図2:本発明による方法を実施するための反応器の第二
実施態様の略示断面図、 図3:本発明による方法を実施するための反応器の第三
実施態様の略示断面図、および 図4:本発明による方法を実施するための反応器の第四
実施態様の略示断面図。
【0033】図1は、往復式向流反応器を示している。
これは、例えば気密に焼結した酸化アルミニウムセラミ
ックから成る同軸管2本から成る。内管1には、上端に
触媒3が設置されている。外管2は、上端、すなわち反
応器頭部で閉じられている。例えば原料ガス混合物が下
から内管内を導かれると、上端で触媒を通過し、次いで
内管と外管との間の環状中間空間を下に向けて方向転換
する。
これは、例えば気密に焼結した酸化アルミニウムセラミ
ックから成る同軸管2本から成る。内管1には、上端に
触媒3が設置されている。外管2は、上端、すなわち反
応器頭部で閉じられている。例えば原料ガス混合物が下
から内管内を導かれると、上端で触媒を通過し、次いで
内管と外管との間の環状中間空間を下に向けて方向転換
する。
【0034】反応の開始のために、原料ガス混合物およ
び触媒を少なくとも800℃の温度まで加熱しなければ
ならない。これは、外管の周囲にめぐらした加熱ジャケ
ットにより、または例えば電流による触媒の直接加熱に
より行われる。あるいは、予熱は、発熱反応、例えば触
媒による水素の燃焼による発熱反応によっても行うこと
ができる。反応開始の後、原料ガス混合物の反応温度ま
での加熱のためには、放出された反応熱で十分である。
場合によれば、酸素のメタンおよびアンモニアに対する
体積比をプロセスの要求に合致させるかおよび/または
系からの熱放出を補償することも可能である。
び触媒を少なくとも800℃の温度まで加熱しなければ
ならない。これは、外管の周囲にめぐらした加熱ジャケ
ットにより、または例えば電流による触媒の直接加熱に
より行われる。あるいは、予熱は、発熱反応、例えば触
媒による水素の燃焼による発熱反応によっても行うこと
ができる。反応開始の後、原料ガス混合物の反応温度ま
での加熱のためには、放出された反応熱で十分である。
場合によれば、酸素のメタンおよびアンモニアに対する
体積比をプロセスの要求に合致させるかおよび/または
系からの熱放出を補償することも可能である。
【0035】生成ガス混合物と原料ガスとの向流による
熱交換により、反応器は、ガス入口およびガス出口にお
いて200℃以下の著しく低い温度である。
熱交換により、反応器は、ガス入口およびガス出口にお
いて200℃以下の著しく低い温度である。
【0036】図2は、本発明による方法に利用される反
応器の可能な別の実施態様を示している。内管1内に、
別の管4が触媒床のわずかに下まで挿入されている。こ
の付加的な管により、酸素もしくは空気は、メタンおよ
びアンモニアとは別に触媒に送られる。これは爆発の危
険性を低下し、それにより本方法の運転の安全性を著し
く高くする。触媒と接触する直前に始めて酸素含有ガス
流はメタンおよびアンモニア流と混合される。
応器の可能な別の実施態様を示している。内管1内に、
別の管4が触媒床のわずかに下まで挿入されている。こ
の付加的な管により、酸素もしくは空気は、メタンおよ
びアンモニアとは別に触媒に送られる。これは爆発の危
険性を低下し、それにより本方法の運転の安全性を著し
く高くする。触媒と接触する直前に始めて酸素含有ガス
流はメタンおよびアンモニア流と混合される。
【0037】図3は、本発明による方法に使用できる反
応器の可能なさらに別の実施態様を示している。複数の
内管1a、1b、1cが内管の管束として一緒にされて
いる。それぞれの内管1a、1b、1cは、その反応器
頭部に向いた末端に触媒床3a、3bならびに3cを有
する。原料ガスは、それぞれの内管1a、1b、1c内
に流入し、反応器頭部における反転の後に管1a、1
b、1cの間ならびに外管2と内管1a、1b、1cと
の間の空間を逆流する。これにより、原料ガスと生成ガ
スとの間に著しく良好な熱交換が可能となる。
応器の可能なさらに別の実施態様を示している。複数の
内管1a、1b、1cが内管の管束として一緒にされて
いる。それぞれの内管1a、1b、1cは、その反応器
頭部に向いた末端に触媒床3a、3bならびに3cを有
する。原料ガスは、それぞれの内管1a、1b、1c内
に流入し、反応器頭部における反転の後に管1a、1
b、1cの間ならびに外管2と内管1a、1b、1cと
の間の空間を逆流する。これにより、原料ガスと生成ガ
スとの間に著しく良好な熱交換が可能となる。
【0038】好適な反応器の別の実施態様が図4に示さ
れている。この実施態様においては、図示した反応管1
a、1bおよび1cは、共通して大型の触媒床3に開口
している。生成ガスは、外管2と内管1の間を逆流でき
るが、しかし反応ガスは、触媒床3と再接触し、層3を
通過した後に管1a、1b、1cの間の空間に逆流する
可能性がある。
れている。この実施態様においては、図示した反応管1
a、1bおよび1cは、共通して大型の触媒床3に開口
している。生成ガスは、外管2と内管1の間を逆流でき
るが、しかし反応ガスは、触媒床3と再接触し、層3を
通過した後に管1a、1b、1cの間の空間に逆流する
可能性がある。
【0039】
【実施例】実施例1:図1の反応器を本発明によるシア
ン化水素の製造方法のために使用した。反応器の外管は
直径50mm、および内管は35mmを有していた。反
応器の長さは700mmであった。反応器は外側がセラ
ミック発泡体により断熱されていた。触媒として、米国
特許(US)第3360335号明細書に従って、白金
/ロジウム合金の微細なワイヤメッシュから成る厚さ5
mmの触媒層を用いた。
ン化水素の製造方法のために使用した。反応器の外管は
直径50mm、および内管は35mmを有していた。反
応器の長さは700mmであった。反応器は外側がセラ
ミック発泡体により断熱されていた。触媒として、米国
特許(US)第3360335号明細書に従って、白金
/ロジウム合金の微細なワイヤメッシュから成る厚さ5
mmの触媒層を用いた。
【0040】反応管は、気密の酸化アルミニウムセラミ
ックから成っていた。反応器は、電熱により800℃に
予熱されていた。次いで、内管1中に下部からメタンお
よび酸素(空気から)の体積比1:1のガス混合物を導
入し、反応器の温度を1000℃に上昇させた。この温
度においてアンモニアを加え、これにより反応が開始し
た。さらに自熱反応となるまで供給空気量を減少させ
た。これはメタン、アンモニアおよび酸素の比が約1:
1:0.65で起きた。アンモニアの流量は、800ミ
リモル/時間であった。
ックから成っていた。反応器は、電熱により800℃に
予熱されていた。次いで、内管1中に下部からメタンお
よび酸素(空気から)の体積比1:1のガス混合物を導
入し、反応器の温度を1000℃に上昇させた。この温
度においてアンモニアを加え、これにより反応が開始し
た。さらに自熱反応となるまで供給空気量を減少させ
た。これはメタン、アンモニアおよび酸素の比が約1:
1:0.65で起きた。アンモニアの流量は、800ミ
リモル/時間であった。
【0041】反応は、問題なく開始した。生成ガス混合
物の分析のために、25%カセイソーダ溶液を洗浄器を
通して導き、シアン化物含有量を銀滴定法により測定し
た。
物の分析のために、25%カセイソーダ溶液を洗浄器を
通して導き、シアン化物含有量を銀滴定法により測定し
た。
【0042】アンモニアに対するシアン化水素の収率5
8%が得られた。
8%が得られた。
【0043】比較例2:実施例1を反復したが、原料ガ
ス混合物を内管と外管の間の環状空間に供給した。反応
の開始は、爆発的に起こった。反応器は破壊された。
ス混合物を内管と外管の間の環状空間に供給した。反応
の開始は、爆発的に起こった。反応器は破壊された。
【0044】実施例3:別の実施例のために、図2の反
応器を用い、一方からは大気内の酸素、および他方から
はメタンおよびアンモニアの別々の供給および加熱がで
きるものである。その際、空気酸素は、図2に示されて
いるように内管に供給された。反応器は、実施例1に記
載のようにして運転開始を行い、温度を1000℃に設
定した。アンモニア、メタンおよび酸素の比は、1:
1:0.65であった。
応器を用い、一方からは大気内の酸素、および他方から
はメタンおよびアンモニアの別々の供給および加熱がで
きるものである。その際、空気酸素は、図2に示されて
いるように内管に供給された。反応器は、実施例1に記
載のようにして運転開始を行い、温度を1000℃に設
定した。アンモニア、メタンおよび酸素の比は、1:
1:0.65であった。
【0045】各ガスの体積比は、実施例1と同様に選定
した。アンモニアに対して、シアン化水素収率54%が
得られた。
した。アンモニアに対して、シアン化水素収率54%が
得られた。
【0046】実施例4:実施例3を反復したが、アンモ
ニア体積流量2モル/時間において温度を1100℃に
設定した。アンモニア、メタンおよび酸素の比は、1:
1:0.68であった。
ニア体積流量2モル/時間において温度を1100℃に
設定した。アンモニア、メタンおよび酸素の比は、1:
1:0.68であった。
【0047】アンモニアに対して、シアン化水素収率6
2%が得られた。
2%が得られた。
【0048】実施例5:実施例3を反復したが、しかし
アンモニア体積流量5モル/時間において温度を120
0℃に設定した。アンモニア、メタンおよび酸素の比
は、1:1:0.64であった。酸素の殊に低い比率
は、反応器の殊に良好な分離が原因である。
アンモニア体積流量5モル/時間において温度を120
0℃に設定した。アンモニア、メタンおよび酸素の比
は、1:1:0.64であった。酸素の殊に低い比率
は、反応器の殊に良好な分離が原因である。
【0049】測定されたシアン化水素収率は65%であ
った。
った。
【図1】本発明による方法を実施するための反応器の第
一実施態様の断面図である。
一実施態様の断面図である。
【図2】本発明による方法を実施するための反応器の第
二実施態様の断面図である。
二実施態様の断面図である。
【図3】本発明による方法を実施するための反応器の第
三実施態様の断面図である。
三実施態様の断面図である。
【図4】本発明による方法を実施するための反応器の第
四実施態様の断面図である。
四実施態様の断面図である。
フロントページの続き (72)発明者 ディートリッヒ アルンツ アメリカ合衆国 アラバマ モービル ヒ ルクレスト ロード レノックス ゲイツ ナンバー322 1500 (72)発明者 ルドルフ ファンヘールトゥム ドイツ連邦共和国 カール オストリング 35 (72)発明者 マンフレート ザウアー ドイツ連邦共和国 ローデンバッハ ジュ ートリング 60 (72)発明者 ベルント クットルーフ ドイツ連邦共和国 エシャウ リストヴェ ーク 12
Claims (11)
- 【請求項1】 高温において触媒を用いて原料ガスのメ
タン、アンモニアおよび酸素の反応によりシアン化水素
を製造する方法において、実質的に自熱式にシアン化水
素、水素および水を生成するように反応を行うことを特
徴とするシアン化水素の製造方法。 - 【請求項2】 酸素装入量の変動により、反応の反応熱
が反応器の熱損失を補償するように反応を調節する、請
求項1記載の方法。 - 【請求項3】 生成するシアン化水素1モルあたりに、
酸素1/2モルから3/2モル以下を使用する、請求項
1または2記載の方法。 - 【請求項4】 生成するシアン化水素1モルあたりに、
酸素1/2モルから1モルを使用する、請求項1または
2記載の方法。 - 【請求項5】 生成するシアン化水素1モルあたりに、
酸素1/2モルから2/3モルを使用する、請求項1ま
たは2記載の方法。 - 【請求項6】 反応を、実質的に反応式 CH4 +NH3 +1/2O2 →HCN+H2 O+2H2 に従って行う、請求項1または2記載の方法。
- 【請求項7】 反応の際に高温においてガス中に含まれ
る熱を、向流法による間接熱交換により、要求される反
応温度までの原料ガスの加熱に使用する、請求項1から
6までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項8】 原料ガスをガス混合物とし、要求される
反応温度まで加熱する、請求項1から7までのいずれか
1項に記載の方法。 - 【請求項9】 一方では酸素を、かつ他方ではメタンお
よびアンモニアを別々に要求される反応温度まで加熱す
る、請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項10】 酸素を大気内の酸素の形で供給する、
請求項8または9記載の方法。 - 【請求項11】 更に窒素をバラストガスとして、原料
ガス中に混合しおよび/または過剰の反応熱を原料ガス
混合物から除去する、請求項4記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998110484 DE19810484A1 (de) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | Verfahren zur Herstellung von Blausäure |
DE19810484.7 | 1998-03-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11292532A true JPH11292532A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=7860482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6393399A Pending JPH11292532A (ja) | 1998-03-11 | 1999-03-10 | シアン化水素の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0941965A1 (ja) |
JP (1) | JPH11292532A (ja) |
DE (1) | DE19810484A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002060215A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-02-26 | Roehm Gmbh | シアン化水素の製造法 |
CN1323945C (zh) * | 2002-07-25 | 2007-07-04 | 巴斯福股份公司 | 通过在火焰中氧化含氮烃来制备氰化氢的方法 |
JP2011511763A (ja) * | 2008-01-18 | 2011-04-14 | ロディア オペレーションズ | ニトリル化合物の製造方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150352481A1 (en) * | 2012-12-18 | 2015-12-10 | Invista North America S.A R.L. | Apparatus and method for hydrogen recovery in an andrussow process |
EP3392237B1 (de) | 2017-04-21 | 2019-10-02 | Evonik Degussa GmbH | Verfahren zur herstellung von acroleincyanhydrinen |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1077198B (de) * | 1950-01-31 | 1960-03-10 | Lonza Werke Elektrochemische F | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Blausaeure bzw. Cyanverbindungen |
DE1005049B (de) * | 1951-12-06 | 1957-03-28 | Goodrich Co B F | Verfahren zur Erzeugung von Cyanwasserstoff |
DE954957C (de) * | 1952-03-25 | 1956-12-27 | Bergwerksgesellschaft Hibernia | Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff |
DE1077197B (de) * | 1955-08-01 | 1960-03-10 | Toyo Koatsu Ind Inc | Verfahren zur Herstellung von Blausaeure |
NL6604697A (ja) * | 1965-04-14 | 1966-10-17 | ||
NL6604519A (ja) * | 1965-04-14 | 1966-10-17 | ||
AU702825C (en) * | 1995-09-01 | 2002-09-19 | Lucite International Uk Limited | Hydrogen cyanide process and apparatus therefor |
US6206952B1 (en) * | 1996-06-06 | 2001-03-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method of separating and selectively removing hydrogen contaminant from process streams |
-
1998
- 1998-03-11 DE DE1998110484 patent/DE19810484A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-02-23 EP EP99103461A patent/EP0941965A1/de not_active Withdrawn
- 1999-03-10 JP JP6393399A patent/JPH11292532A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002060215A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-02-26 | Roehm Gmbh | シアン化水素の製造法 |
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JP2011511763A (ja) * | 2008-01-18 | 2011-04-14 | ロディア オペレーションズ | ニトリル化合物の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0941965A1 (de) | 1999-09-15 |
DE19810484A1 (de) | 1999-09-16 |
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