用于安排安德盧梭法中的反應(yīng)器的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于制備氰化氫的方法包括：將反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至各自包括含鉑的催化劑床的多個主反應(yīng)器，所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包含氣態(tài)氨、甲烷和氧氣；確定所述多個主反應(yīng)器中的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否處于或低于閾值；當(dāng)所述多個主反應(yīng)器中的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率處于或低于所述閾值時，在所述多個主反應(yīng)器中識別出一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器；以及當(dāng)識別出所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器時，將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料補充進(jìn)料至一個或多個補充反應(yīng)器，其中所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個包括含鉑的催化劑床?？梢源嫠龇磻?yīng)混合物進(jìn)料至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的進(jìn)料，進(jìn)行所述補充進(jìn)料，或除了所述反應(yīng)混合物進(jìn)料至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的進(jìn)料之外，還進(jìn)行所述補充進(jìn)料?？偟姆椒ㄗ阋员３炙鲆粋€或多個補充反應(yīng)器和所述主反應(yīng)器中的總測量氰化氫生產(chǎn)率在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
【專利說明】用于安排安德盧梭法中的反應(yīng)器的系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請權(quán)利要求2012年12月18日提交的題為“安德盧梭法中的反應(yīng)器方案(REACTOR SCHEME IN ANDRUSSOff PROCESS) ” 的美國臨時專利申請系列號 61/738，891 的優(yōu)先權(quán)，其公開通過引用以其全部內(nèi)容結(jié)合在此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開涉及用于由甲烷、氨和氧制備氰化氫(HCN)的安德盧梭法的反應(yīng)器方案。

【背景技術(shù)】
[0004]安德盧梭法用于氰化氫(HCN)由甲烷、氨和氧在鉑或鉑合金催化劑上的氣相制備。將過濾過的氨、天然氣和空氣進(jìn)料至反應(yīng)器中并在包含鉑或鉑合金的催化劑的存在下加熱至約800°C至約2，500°C。甲烷可以由天然汽提供，其可以進(jìn)一步純化。具有兩個碳、三個碳或更多的烴可以存在于天然氣中。雖然可以使用空氣作為氧的源，該反應(yīng)也可以用富集氧的空氣或未稀釋的氧(例如，氧安德盧梭法)進(jìn)行。可以將來自反應(yīng)器流出物的熱在一個或多個廢熱鍋爐中回收，所述廢熱鍋爐也將反應(yīng)器流出物冷卻至所需的溫度。可以將含有HCN的反應(yīng)器出口氣輸送通過氨吸收過程以移除未反應(yīng)的氨。這可以通過與磷酸銨溶液、磷酸或硫酸接觸以移除氨完成。可以將產(chǎn)物出口氣從氨吸收器輸送通過HCN吸收器，在此可以加入冷水以帶走HCN?？梢詫CN-水混合物送至氰化物汽提器，在此可以將廢物從該液體移除。此外，可以將HCN-水混合物輸送通過分餾器以在將產(chǎn)物儲存在槽中或作為進(jìn)料使用之前濃縮HCN。
[0005]很多組合安德盧梭法的HCN制備設(shè)備包括并聯(lián)運行的多個反應(yīng)器，以增加HCN的總生產(chǎn)率。在這些多反應(yīng)器安德盧梭系統(tǒng)的運行過程中，一個或多個反應(yīng)器中的催化劑可以不可預(yù)測地以次優(yōu)轉(zhuǎn)化產(chǎn)率開始運行，如當(dāng)催化劑床達(dá)到其壽命終點時。一個或多個催化劑床的這種不可預(yù)測的次優(yōu)運行可以導(dǎo)致進(jìn)料至系統(tǒng)的反應(yīng)物的次優(yōu)轉(zhuǎn)化率和HCN的次優(yōu)產(chǎn)率，或者因為一個或多個催化劑床的次優(yōu)運行，或者因為當(dāng)設(shè)備預(yù)期以滿容量運行時的過程中出乎意料地關(guān)閉一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器。
[0006]次優(yōu)反應(yīng)器不僅可以導(dǎo)致總轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率低于所需的轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率，次優(yōu)反應(yīng)器還可以導(dǎo)致送至設(shè)備的隨后純化和處理部分的產(chǎn)物流中HCN的不一致流動和濃度。進(jìn)料至純化和處理系統(tǒng)的HCN的不一致流動和濃度可以導(dǎo)致HCN產(chǎn)物的最終生產(chǎn)率上的不穩(wěn)定變動。不均勻運行還可以導(dǎo)致下游操作的較不經(jīng)濟運行。HCN的生產(chǎn)率或濃度上的變動還可以導(dǎo)致品質(zhì)顧慮。例如，HCN生產(chǎn)率上的變動可以導(dǎo)致下游客戶生產(chǎn)率上的變動。
[0007]當(dāng)使用富集氧的安德盧梭法或氧安德盧梭法時與空氣安德盧梭法比較可以遭遇一些另外的困難。在空氣安德盧梭法中，氧進(jìn)料流包括具有約20.95摩爾％氧的氧含量的空氣。富集氧的或氧安德盧梭法具有氧含量大于空氣中的氧含量的含氧進(jìn)料流，如對于富集氧的安德盧梭法約21摩爾％氧至約30摩爾％氧或?qū)τ谘醢驳卤R梭方法約26摩爾％氧至約100摩爾％氧。例如，采用反應(yīng)物進(jìn)料中更濃縮的氧含量，該方法傾向于以更濃縮的方式進(jìn)行，以使得該方法可能傾向于產(chǎn)生更高濃度的所有產(chǎn)物，包括副產(chǎn)物。富集氧的安德盧梭法或氧安德盧梭法中的設(shè)備可以，因此，更易于影響雜質(zhì)的積累，所述雜質(zhì)在空氣安德盧梭法中可以更容易地從系統(tǒng)吹掃。與空氣安德盧梭法比較，更大速率的副產(chǎn)物積累對于富集氧的安德盧梭法或氧安德盧梭法可以導(dǎo)致設(shè)備的腐蝕或更頻繁的關(guān)閉。此外，因為富集氧的安德盧梭法或氧安德盧梭法中的試劑和產(chǎn)物可以更濃縮，系統(tǒng)可以比空氣安德盧梭法中對試劑的濃度上的變化更敏感。例如，試劑濃度上的局部變化可以導(dǎo)致催化劑床內(nèi)的局部熱點，這與空氣安德盧梭法比較可以減少催化劑的壽命。富集氧的或氧安德盧梭法對進(jìn)料氣體的加熱值上的改變更敏感；因此，進(jìn)料流的組成上小的變化可以導(dǎo)致反應(yīng)器中比對于在空氣安德盧梭法中相似的進(jìn)料流組成觀察到的更大的溫度波動。此外，富集氧的或氧安德盧梭法中試劑的濃度或流速上的變化可以導(dǎo)致該方法的總效率上與空氣安德盧梭法比較更大的差別。
[0008]在以下文章中描述了 HCN制備的各個方面:Eric.L.Crump,美國環(huán)境保護(hù)署(U.S.Environmental Protect1n Agency)，空氣質(zhì)量計劃和標(biāo)準(zhǔn)辦公室(Office ofAir Quality Planning and Standards)，對于所提出的氰化物制備的經(jīng)濟影響分析NESHAP(Economic Impact Analysis For the Proposed Cyanide Manufacturing NESHAP)(2000 年 5 月)，在 http://nepis.epa.gov/Exe/ZyPDF.cgi ? Dockey = P10AHG1.PDF在線可得，涉及HCN的制備、最終使用和經(jīng)濟影響；N.V.Trusov，硫化合物和甲烷的高級同系物對由安德盧梭法的氰化氫制備的影響(Effect of Sulfur Compounds and HigherHomologues of Methane on Hydrogen Cyanide Product1n by the Andrussow Method)，Rus.J.0f Applied Chemistry，第 74 卷，第 10 期，第 1693-97 頁(2001)涉及天然氣的不可避免組分，如硫和甲烷的高級同系物對通過安德盧梭法的HCN制備的影響；清潔發(fā)展機制(CDM)執(zhí)行理事會(Clean Development Mechanism(CDM) Executive Board)，聯(lián)合國氣候變化框架公約(United Nat1ns Framework Convent1n on Climate Change) (UNFCCC)，清潔發(fā)展機制項目設(shè)計文件表格(Clean Development Mechanism Project Design DocumentForm) (CDM PDD)，第 3 片反，(7 月 28 日，2006)，在 http://cdm.unfccc.1nt/Reference/PDDsForms/PDDs/PDD form04 v03 2.pdf在線可得,涉及HCN通過安德盧梭法的制備；以及GaryR.Maxwell等，在氰化氫制備技術(shù)的轉(zhuǎn)移中確保工藝安全性(Assuring process safetyin the transfer of hydrogen cyanide manufacturing technology)，J.0f HazardousMaterials，第142卷，第677-84頁(2007)涉及HCN的安全制備。
實用新型內(nèi)容
[0009]如上所述，現(xiàn)有安德盧梭系統(tǒng)具有的問題可以包括一個或多個反應(yīng)器中歸因于不可預(yù)期的次優(yōu)催化劑活性的次優(yōu)轉(zhuǎn)化率，其可以導(dǎo)致對于未計劃的或頻繁的催化劑替換的需要。此外，歸因于差催化劑活性的次優(yōu)轉(zhuǎn)化率可以導(dǎo)致整個安德盧梭系統(tǒng)的生產(chǎn)率上不可預(yù)期的變動。本公開描述一種用于制備氰化氫的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可以避免或減少在多反應(yīng)器安德盧梭系統(tǒng)中歸因于在低于所需活性運行的一個或多個反應(yīng)器中的催化劑或歸因于反應(yīng)器中從舊催化劑至新催化劑的調(diào)換的次優(yōu)轉(zhuǎn)化率對氰化氫的影響。本公開的系統(tǒng)包括在對獲得其中系統(tǒng)在如果全部反應(yīng)器按容量運行下運行的工廠的最大速率需要的數(shù)量的反應(yīng)器之外，補充反應(yīng)器的使用。剛一檢測到特定的反應(yīng)器的次優(yōu)運行，就可以活化補充反應(yīng)器以替換或補充次優(yōu)反應(yīng)器。補充反應(yīng)器可以因此迅速地補救次優(yōu)轉(zhuǎn)化率的問題并且可以提供更一致并且可預(yù)測的經(jīng)由安德盧梭法的氰化氫制備的速率。
[0010]本公開描述了一種用于制備氰化氫的方法。該方法可以包括:將反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床的多個主反應(yīng)器。反應(yīng)混合物進(jìn)料可以包含氣態(tài)氨、甲烷和氧氣。在將反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料的同時，可以確定多個主反應(yīng)器的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否處于或低于閾值，并且當(dāng)多個主反應(yīng)器的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率處于或低于閾值時，可以識別出多個主反應(yīng)器中的一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器。當(dāng)識別出一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器時，可以將反應(yīng)混合物進(jìn)料補充進(jìn)料至一個或多個補充反應(yīng)器，其中所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個包含含鉑或鉑合金的催化劑床。剛一開始補充進(jìn)料，就可以停止至一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的反應(yīng)混合物進(jìn)料。所述確定、所述補充進(jìn)料以及所述停止可以足以保持一個或多個補充反應(yīng)器和除了一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的主反應(yīng)器中的總測量氰化氫生產(chǎn)率，其在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0011]本公開還描述了一種用于制備氰化氫的方法，所述方法包括:將反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床的多個主反應(yīng)器。反應(yīng)混合物進(jìn)料可以包含氣態(tài)氨、甲烷和氧氣。在將反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料的同時，可以確定多個主反應(yīng)器中的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否處于或低于閾值，并且當(dāng)多個主反應(yīng)器的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率處于或低于閾值時，可以識別出多個主反應(yīng)器中的一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器?？梢詫⒎磻?yīng)混合物進(jìn)料補充進(jìn)料至各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床的一個或多個補充反應(yīng)器。補充進(jìn)料可以足以保持一個或多個補充反應(yīng)器和多個主反應(yīng)器中的總測量氰化氫生產(chǎn)率，其在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0012]本公開還描述了一種用于制備氰化氫的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床的多個主反應(yīng)器，其中多個主反應(yīng)器能夠提供第一氰化氫生產(chǎn)率；以及各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床的一個或多個補充反應(yīng)器。進(jìn)料系統(tǒng)可以將反應(yīng)混合物進(jìn)料以足以提供第一氰化氫生產(chǎn)率的速率進(jìn)料至一個或多個反應(yīng)器，其中反應(yīng)混合物進(jìn)料可以包含氣態(tài)氨、甲烷和氧氣。控制系統(tǒng)可以配置為確定多個主反應(yīng)器中的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否低于閾值，識別出具有低于閾值的氰化氫的百分比產(chǎn)率的一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器，開始反應(yīng)混合物進(jìn)料至一個或多個補充反應(yīng)器的補充進(jìn)料，停止至一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的反應(yīng)混合物進(jìn)料，以及將一個或多個補充反應(yīng)器和除了一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的主反應(yīng)器中的總測量氰化氫生產(chǎn)率保持在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0013]本公開還描述了一種用于制備氰化氫的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可以包括:各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床的多個主反應(yīng)器，其中多個主反應(yīng)器能夠提供第一氰化氫生產(chǎn)率；以及各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床的一個或多個補充反應(yīng)器。進(jìn)料系統(tǒng)可以將反應(yīng)混合物進(jìn)料以足以提供第一氰化氫生產(chǎn)率的速率進(jìn)料至一個或多個反應(yīng)器，其中所述反應(yīng)混合物進(jìn)料可以包含氣態(tài)氨、甲烷和氧氣?？刂葡到y(tǒng)可以配置為確定多個主反應(yīng)器的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否低于閾值，識別出多個主反應(yīng)器中具有低于閾值的氰化氫的百分比產(chǎn)率的一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器，開始反應(yīng)混合物進(jìn)料至一個或多個補充反應(yīng)器的補充進(jìn)料，以及將多個主反應(yīng)器和一個或多個補充反應(yīng)器中的總測量氰化氫生產(chǎn)率保持在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0014]本公開的系統(tǒng)和方法的這些和其他實例和特征將在以下的【具體實施方式】中部分給出。實用新型內(nèi)容意在提供本公開的主題的概述，并且不意于提供排他的或詳盡的說明。包括下面的【具體實施方式】以提供關(guān)于本公開的系統(tǒng)和方法的進(jìn)一步信息。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是用于氰化氫經(jīng)由安德盧梭法的制備的實例方法的流程圖。
[0016]圖2是可以作為圖1的方法的一部分包括的實例氰化氫合成系統(tǒng)的流程圖。

【具體實施方式】
[0017]氰化氫通過安德盧梭法的合成(參見，例如，Ullmann ' s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry，第 8 卷，VCH VerlagsgeseIIschaft, Weinheim，1987，第 161-162頁)可以在氣相中在包含鉑或鉑合金，或其他金屬的催化劑上進(jìn)行。在作為美國專利號1，934，838公開的原始安德盧梭專利等中發(fā)現(xiàn)并描述了適合用于進(jìn)行安德盧梭法的催化劑。在安德盧梭的原始工作中，他公開了催化劑可以選自在約1000°C的工作溫度不熔(固體)的氧化催化劑；他將鉑、銥、銠、鈀、鋨、金或銀包括作為或者純形式或者合金形式的催化活性金屬。他還注意到也可以使用某些基本金屬(base metals)如稀土金屬、鉦、鈾等，如不熔氧化物或磷酸鹽的形式，并且可以將催化劑或者形成為網(wǎng)(篩)，或沉積在耐熱性固體載體如二氧化硅或氧化鋁上。
[0018]在的隨后開發(fā)工作中，選擇了含鉑的催化劑，這歸因于它們的功效和金屬即使是絲網(wǎng)或網(wǎng)形式的耐熱性。例如，可以使用鉑-銠合金作為催化劑，其可以是金屬絲網(wǎng)或篩如紡織或編織絲網(wǎng)片的形式，也可以沉積在載體結(jié)構(gòu)體上。在一個實例中，紡織或編織絲網(wǎng)片可以形成篩形結(jié)構(gòu)，其具有20-80目的尺寸，例如，具有約0.18mm至約0.85mm的尺寸的開口。催化劑可以包含約85重量％至約95重量％ Pt和約5重量％至約15重量％ Rh，如85/5Pt/Rh，90/10，或95/5Pt/Rh。鉑-銠催化劑還可以包含小量的金屬雜質(zhì)，如鐵(Fe)、鈀(Pd)、銥(Ir)、^!了 (Ru)和其他金屬。雜質(zhì)金屬可以以痕量，如約1ppm以下存在。
[0019]安德盧梭法的寬范圍的可能實施方案描述在德國專利549,055中。在一個實例中，在約800至2，500 0C，1，000至1，500°C，或約980至1050 °C的溫度使用包含串聯(lián)設(shè)置的多個具有10%銠的Pt的細(xì)目絲網(wǎng)的催化劑。例如，催化劑可以是可商購的催化劑，如可得自英國倫敦的Johnson Matthey Plc的Pt-Rh催化劑絲網(wǎng)，或可得自德國哈瑙的HeraeusPrec1us Metals GmbH&C0.的 Pt-Rh 催化劑絲網(wǎng)。
[0020]本公開描述了一種用于氰化氫經(jīng)由安德盧梭法的制備的方法和系統(tǒng)。在多個實施方案中，本公開的方法和系統(tǒng)可以包括多個反應(yīng)器安德盧梭法的反應(yīng)器方案，其中化學(xué)品制備工廠用最大生產(chǎn)率分級，如經(jīng)由政府許可。當(dāng)主反應(yīng)器全部在預(yù)期轉(zhuǎn)化率和進(jìn)料速率運行時，特定數(shù)目的主反應(yīng)器可以足以支持允許的速率或所需的速率。本公開的方法和系統(tǒng)包括一個或多個補充反應(yīng)器，所述補充反應(yīng)器可以用于或者替換次優(yōu)地發(fā)揮性能的主反應(yīng)器或補充次優(yōu)地發(fā)揮性能的主反應(yīng)器。歸因于在低于所需的活性運行的催化劑的次優(yōu)性能或歸因于反應(yīng)器中從舊催化劑調(diào)換為新催化劑，主反應(yīng)器可以成為次優(yōu)的。
[0021]在當(dāng)反應(yīng)器在預(yù)期轉(zhuǎn)化率運行時足以支持工廠的最大、允許速率的反應(yīng)器之外，一個或多個補充反應(yīng)器的使用與更傳統(tǒng)的安德盧梭法和系統(tǒng)比較對于本公開的方法和系統(tǒng)需要更大的資本成本。然而，額外的資本成本可以從多個反應(yīng)器系統(tǒng)提供更一致的生產(chǎn)率。更一致的生產(chǎn)率可以提供安德盧梭法其他部分(如氨回收、氰化氫純化和廢水處理，描述下面的)更加一致的運行，并且可以對通過安德盧梭法制備的氰化氫的下游用戶提供更加恒定運行。一個或多個補充反應(yīng)器的使用還可以允許預(yù)定的維護(hù)而不是匆忙的催化劑更換，從而減少成本并提高系統(tǒng)在線的時間。
[0022]與空氣安德盧梭法比較，本公開的方法和系統(tǒng)在富集氧的安德盧梭法或氧安德盧梭法中可以是特別有用的?？諝獍驳卤R梭法使用具有大約20.95摩爾％氧的空氣作為含氧進(jìn)料流。富集氧的安德盧梭法使用具有大于在空氣中發(fā)現(xiàn)的氧含量的含氧進(jìn)料流，例如，具有約21摩爾％氧至約26%、27%、28%、29%或至約30摩爾％氧的進(jìn)料流，如約22摩爾％氧、23%、24%或約25摩爾％氧。氧安德盧梭法使用具有約26摩爾％氧、27%、28%、29%，或約30摩爾％氧至約100摩爾％氧的含氧進(jìn)料流。在一些實施方案中，氧安德盧梭法可以使用具有約 35 摩爾 ％氧、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或約100摩爾％氧的含氧進(jìn)料流。
[0023]在不同的實例中，富集氧的安德盧梭法中，或具有小于100摩爾％氧的含氧進(jìn)料流的氧安德盧梭法中的含氧進(jìn)料流可以通過以下各項中的至少一個產(chǎn)生:通過將空氣與氧混合，通過將氧與任意合適的氣體或氣體的組合混合，或通過從含氧氣體組合物如空氣移除一種或多種氣體。
[0024]存在使用富集氧的或氧安德盧梭法代替空氣安德盧梭法的益處。有益地，通過使用富集氧的或氧安德盧梭法，在流出物流中可以產(chǎn)生比空氣安德盧梭法中更大的比例的氫。同樣，在富集氧的或氧安德盧梭法中，在含氧進(jìn)料流中存在較少非反應(yīng)性或雜質(zhì)材料，這減少所需的試劑在加入至反應(yīng)器之前的加熱成本，導(dǎo)致減少的能量成本。用于制備等量HCN的設(shè)備對于富集氧的或氧安德盧梭法還可以是比對于空氣安德盧梭法更緊湊的(更小)。
[0025]然而，富集氧的安德盧梭法或氧安德盧梭法可以具有在空氣安德盧梭法中未經(jīng)歷的多個問題。此外，隨著進(jìn)料氣體的氧濃度增加，問題被放大。例如，富集氧的或氧安德盧梭法中的試劑由其他氣體，如惰性氣體較少地稀釋。因此，富集氧的或氧安德盧梭法傾向于以比空氣安德盧梭法更濃縮的方式進(jìn)行。如此，富集氧的或氧安德盧梭法傾向產(chǎn)生更高濃度的全部產(chǎn)物，包括副產(chǎn)物。如果必須將一個反應(yīng)器離線，如為更換催化劑床，更大濃度的產(chǎn)物和更小反應(yīng)器尺寸與空氣安德盧梭法比較可以導(dǎo)致系統(tǒng)輸出更大的下降。
[0026]富集氧的或氧安德盧梭法的更濃縮的性質(zhì)還可以導(dǎo)致反應(yīng)器和相關(guān)的設(shè)備對系統(tǒng)中雜質(zhì)的積累更敏感，可以更容易地將其從在空氣安德盧梭法中采用的設(shè)備吹出。更大的副產(chǎn)物積累速率可以導(dǎo)致增加的腐蝕速率以及方法的多個部分的更頻繁的關(guān)閉和維護(hù)。可以由副產(chǎn)物積累、腐蝕和相關(guān)問題顯著地影響的設(shè)備包括，例如，一個或多個反應(yīng)器，一個或多個氨回收系統(tǒng)，以及一個或多個HCN回收系統(tǒng)。例如，富集氧的或氧安德盧梭法中的催化劑一般必須比空氣安德盧梭法中的催化劑更頻繁地更換。
[0027]反應(yīng)器內(nèi)的其他組件與空氣安德盧梭法比較還可以在富集氧的或氧安德盧梭法中更快地被腐蝕或打破。例如，反應(yīng)器內(nèi)負(fù)載催化劑床的結(jié)構(gòu)或反應(yīng)器的其他部分，如熱交換器管，可以由與空氣安德盧梭法比較可以在富集氧的或氧安德盧梭法中更迅速地腐蝕或損耗的陶瓷材料制成。
[0028]此外，因為富集氧的或氧安德盧梭法中的試劑更濃縮，反應(yīng)可以比在空氣安德盧梭法中對試劑的濃度上的變化更敏感。當(dāng)試劑進(jìn)行通過催化劑的試劑的濃度上的局部變化可以導(dǎo)致催化劑床中的溫度變化，如熱點，這與空氣安德盧梭法比較可以減少催化劑的壽命。富集氧的或氧安德盧梭法可以對進(jìn)料氣體的加熱值上的改變更敏感；因此，進(jìn)料流的組成上小的變化可以導(dǎo)致對于空氣安德盧梭法中相似的進(jìn)料流組合物將觀察到的反應(yīng)器中更大的溫度波動。富集氧的或氧安德盧梭法中試劑的濃度或流速上的變化還可以導(dǎo)致該方法的總效率上與空氣安德盧梭法比較更大的差別。
[0029]從富集氧的或氧安德盧梭法的流出物的熱傳遞可以比空氣安德盧梭法中更困難，部分因為流出物比對于空氣安德盧梭法觀察到的更濃縮，并且將這種濃縮的流出物冷卻至冷凝點可以增加如果流出物更稀可能不會觀察到的副產(chǎn)物形成的可能性。
[0030]在富集氧的或氧安德盧梭法中，可以采取另外的工程控制或注意以避免與純氧或富集氧的氧源的使用相關(guān)的問題，導(dǎo)致空氣安德盧梭法中一般不使用或需要的設(shè)備設(shè)計和運行中的安全性方案。
[0031]本文描述的系統(tǒng)和方法可以提供這些問題的解決方案。例如，一個或多個補充反應(yīng)器的使用可以使得允許系統(tǒng)更好響應(yīng)其中需要使反應(yīng)器或反應(yīng)器催化劑離線的情況，如上所述，這在富集氧的或氧安德盧梭法中更頻繁地出現(xiàn)。因為催化劑更換對富集氧的和氧安德盧梭法更快地出現(xiàn)，一個或多個補充反應(yīng)器的可得性允許系統(tǒng)以減少的或消除的停機時間運行。
[0032]一個或多個補充反應(yīng)器的使用還可以對于操作者提供更大的靈活性，以對所有反應(yīng)器調(diào)節(jié)速率，包括補充、次優(yōu)以及正常地運行的反應(yīng)器。該靈活性可以，在一些實例中，允許操作者抵削或補救與富集氧的或氧安德盧梭法相關(guān)的一些問題。例如，可以控制至一個或多個反應(yīng)器的反應(yīng)混合物的進(jìn)料速率或組成以抑制上面描述的副產(chǎn)物或雜質(zhì)的積累。此夕卜，當(dāng)與主反應(yīng)器一起使用一個或多個補充反應(yīng)器時，與僅進(jìn)料至主反應(yīng)器比較，反應(yīng)物進(jìn)料的進(jìn)料速率可以減少。因此，反應(yīng)器可以在更有效的條件下運行。
[0033]如下面進(jìn)一步描述的，一個或多個補充反應(yīng)器的使用還可以提供從系統(tǒng)的HCN合成部分出來的更加一致組成的流出物流，例如，一個或多個補充反應(yīng)器的使用可以減少或消除流出物流中的組成變動。這，反過來，可以減少從該方法的后續(xù)系統(tǒng)如氨回收系統(tǒng)出來的組成變動。更均勻的運行還可以提供下游系統(tǒng)如氨回收系統(tǒng)更經(jīng)濟的運行。因為可以將所回收的氨的一部分再循環(huán)回反應(yīng)器，一個或多個補充反應(yīng)器的使用可以提供進(jìn)料至反應(yīng)器的更加一致濃度的反應(yīng)物。如上所述，反應(yīng)器中試劑濃度上的變化可以導(dǎo)致催化劑床中溫度變化，這導(dǎo)致熱點的形成。因此，一個或多個補充反應(yīng)器的使用可以延長催化劑的壽命，并且可以提供對歸因于使用純氧或富集氧的進(jìn)料源可以出現(xiàn)的問題更好的控制。更加一致的試劑濃度還可以提高系統(tǒng)的總效率。更均勻的運行還可以在反應(yīng)器流出物流上平衡來自廢熱鍋爐的水蒸汽生產(chǎn)率并且可以簡化工廠的水蒸汽管理。換言之，變得可以不需要或更不容易啟動和關(guān)閉專用水蒸汽生成鍋爐，因為HCN系統(tǒng)更可靠地產(chǎn)生給定速率的水蒸汽。
[0034]圖1是用于經(jīng)由安德盧梭法制備氰化氫(HCN)的實例方法10的流程圖。在實例方法10中，對HCN合成系統(tǒng)12提供氨(NH3)流2、甲烷(CH4)流4和含氧流6 (其包含氧氣
(O2))。將三種進(jìn)料流2、4、6混合并在多個反應(yīng)器(在下面更詳細(xì)地描述)中反應(yīng)，以在合適的催化劑的存在下根據(jù)反應(yīng)I轉(zhuǎn)化為氰化氫和水:
[0035]2NH3+2CH4+302— 2HCN+6H 20 [I]
[0036]可以將來自HCN合成系統(tǒng)12的所得到的產(chǎn)物流14進(jìn)料至配置為回收未反應(yīng)的NH3的氨回收系統(tǒng)16。氨可以通過經(jīng)由與包含一種或多種可以從產(chǎn)物流14吸收NH3的磷酸(H3PO4)、硫酸(H2SO4)和磷酸銨溶液的酸流18接觸的NH3吸收而回收。在圖1中所示的實例中，將酸流18加入至氨回收系統(tǒng)16以吸收NH3。在H3PO4S液的情況下，可以將氨從所得到的磷酸銨溶液使用一個或多個汽提器移除以從1^04分離NH 30可以將順3經(jīng)由NH 3再循環(huán)流20再循環(huán)回至HCN合成系統(tǒng)12?？梢詫被厥杖芤汉推渌麖U物再循環(huán)或作為廢水流22排放，同時可以將NH3H提過的HCN流24進(jìn)料至HCN回收系統(tǒng)26。
[0037]氨吸收器可以是任何合適的設(shè)計并且一般可以逆流運行。富酸吸收劑液體可以在頂部附近進(jìn)入吸收塔并且可以向下流動。吸收塔可以含有內(nèi)部件以促進(jìn)液體-氣體接觸。合適的內(nèi)部件的實例教導(dǎo)在 Kirk-OthmerEncyclopaedia of Chemical Technology，第 3版，第I卷，第53-96頁(John Wiley&Sons，1978)，并且可以包括盤、板、環(huán)和鞍，僅舉幾個例子。含氨氣體可以在塔底附近進(jìn)入塔并且向上流動，從而逆流接觸吸收劑液體，條件是將該液體在塔的頂部引入。調(diào)節(jié)至吸收器塔的氣體和液體流動以提供有效接觸，同時從塔溢流(歸因于過高液體負(fù)荷)，在氨-富集氣體中夾帶液體(歸因于氣體的過度流動)或由氣體至吸收塔的不充分流動導(dǎo)致的低吸收性能。在給定對于氨再循環(huán)流的生產(chǎn)量和純度需要的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定塔長度、直徑和一個或多個內(nèi)部件的類型的選擇。
[0038]可以使用用來形成氨吸收系統(tǒng)的任意合適的構(gòu)造的塔，包括，例如，一個塔或多個塔布置。雖然單個塔可以提供水溶液與進(jìn)料流之間的必須接觸時間以有效地移除所需量的氨，使用多個塔代替一個有時可以是更方便的。例如，高或大的塔對于建造、容納和保持可以是昂貴的。本文的氨吸收器的任何描述可以包括一起形成氨吸收器的任意合適數(shù)目的塔。氨吸收器可以包括吸收器單元和汽提器單元，如在從安德盧梭法反應(yīng)流出物分離氨的實例中，HCN汽提器單元。在這樣的實例中，吸收器單元可以從進(jìn)料流使用水溶液提取氨。進(jìn)入吸收器單元的水溶液可以是來自解吸器的水溶液再循環(huán)流。吸收器允許進(jìn)料流和水溶液至少分離至一定程度。之后可以使可以含有從大部分氨分離的HCN的吸收器單元的塔頂流通過HCN回收系統(tǒng)?？梢院邪琀CN的殘余進(jìn)料流材料的水溶液之后可以進(jìn)入汽提器單元，其可以加熱水溶液。汽提器單元可以允許將水溶液和其他材料分離，例如可以將包含殘余HCN的殘余進(jìn)料流材料在汽提器單元中更完全地從水溶液中分離。氨吸收還可以在汽提器單元中出現(xiàn)?？梢园瑲堄郒CN或其他材料的汽提器單元的塔頂流可以返回至吸收器單元，例如與進(jìn)料流一起進(jìn)入?？梢灾髮⑵崞鲉卧牡撞苛魉椭涟苯馕鳌?br> [0039]HCN回收系統(tǒng)26可以包括配置為從HCN流24分離和純化HCN的一個或多個單元操作。作為HCN回收系統(tǒng)26的結(jié)果，制備純化的HCN產(chǎn)物流28。HCN回收系統(tǒng)26還可以產(chǎn)生廢氣30和廢水流32，其可以任選地與來自氨回收系統(tǒng)16的廢水流22組合成組合的廢水流34中?？梢詫⒔M合的廢水34進(jìn)料至可以回收可以再循環(huán)回氨回收系統(tǒng)16的另外的NHS38的氨汽提器36中。來自氨汽提器36的最終廢水40可以進(jìn)一步在廢水處理、儲存或處置系統(tǒng)中處理。
[0040]圖2是在圖1的方法10中可以使用的實例HCN合成系統(tǒng)12的更詳細(xì)的流程圖。HCN合成系統(tǒng)12包括多個主反應(yīng)器40A、40B和40C (在本文統(tǒng)稱為“主反應(yīng)器40”或“多個主反應(yīng)器40”)，其各自包括催化劑床42A、42B、42C (在本文統(tǒng)稱為“催化劑床42”或“多個催化劑床42” );和一個或多個補充反應(yīng)器44，其包括催化劑床46。
[0041 ] 每個催化劑床42、46包括能夠催化反應(yīng)I的催化劑材料，如包含鉑(Pt)或鉑合金的催化劑。在一個實例中，催化劑床42、46各自包含鉑和銠(Rh)催化劑，如包含約85重量％至約95重量％ Pt和約5重量％至約15重量％ Rh的催化劑。催化劑床42、46的催化劑還可以包含小量的金屬雜質(zhì)，如鐵(Fe)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)和其他金屬。雜質(zhì)金屬可以以痕量存在，如約1ppm以下。
[0042]催化劑床42、46可以用催化劑，如上面描述的Pt-Rh催化劑，在載體結(jié)構(gòu)，如紡織或編織絲網(wǎng)片，波紋催化劑結(jié)構(gòu)，或負(fù)載催化劑結(jié)構(gòu)上形成。在一個實例中，紡織或編織絲網(wǎng)片可以形成具有20-80目的尺寸的目狀結(jié)構(gòu)，例如，具有尺寸為約0.18mm至約0.85mm的開口。每個催化劑床42、46中存在的催化劑的量可以依賴于進(jìn)料至每個相應(yīng)的反應(yīng)器40、44的反應(yīng)混合物的進(jìn)料速率。在一個實例中，每個催化劑床42、46中的催化劑的質(zhì)量為約0.4g至約0.6g/以鎊/小時計的進(jìn)料至反應(yīng)器40、46的反應(yīng)混合物的進(jìn)料速率。
[0043]催化劑床42、46的催化劑可以是可商購的催化劑，如可得自英國倫敦JohnsonMatthey Plc的Pt-Rh催化劑絲網(wǎng)，或可得自德國哈瑙的Heraeus Prec1us MetalsGmbH&C0.的Pt-Rh催化劑絲網(wǎng)。
[0044]可以配置HCN合成系統(tǒng)12，以使得如果確定反應(yīng)器40的任一個中的HCN的百分比產(chǎn)率處于或低于所需的產(chǎn)率閾值，那么可以將反應(yīng)進(jìn)料進(jìn)料至一個或多個補充反應(yīng)器44，以或者替換次優(yōu)主反應(yīng)器40或者作為與次優(yōu)主反應(yīng)器40 —起運行的補充。在一個實例中，多個主反應(yīng)器40的每一個具有基本上相同的幾何構(gòu)造(例如，基本上相同的尺寸和基本上相同的形狀)。類似地，所述一個或多個補充反應(yīng)器44的每一個也可以具有與主反應(yīng)器40的每一個基本上相同的幾何結(jié)構(gòu)，以使得所述一個或多個補充反應(yīng)器44的每一個可以充當(dāng)對于次優(yōu)地運行的主反應(yīng)器40的替代反應(yīng)器。補充反應(yīng)器44可以之后充當(dāng)一個主反應(yīng)器，并且現(xiàn)在可以將取下離線的次優(yōu)主反應(yīng)器40充當(dāng)補充反應(yīng)器。
[0045]HCN合成系統(tǒng)12可以包括用于將每個進(jìn)料流如冊13流2、CH 4流4和含氧流6準(zhǔn)備為處于所需的條件的操作，以便實現(xiàn)根據(jù)反應(yīng)I的反應(yīng)并制備HCN。例如，可以將可以作為液體進(jìn)料的NH3進(jìn)料流2通過可以將液體NH 3流2蒸發(fā)為NH 3蒸氣流50的氨蒸發(fā)器48蒸發(fā)。可以將NH3蒸氣流50在NH 3過熱器52中進(jìn)一步加熱以形成過熱的NH 3蒸氣54。
[0046]014流4可以是天然氣進(jìn)料4的形式。天然氣進(jìn)料4的組成可以是具有小百分?jǐn)?shù)的其他烴的大部分CH4。在一個實例中，天然氣進(jìn)料4可以是約90重量％至約97重量％ CH4,約3重量％至約10重量%乙烷(C2H6)，約O重量%至約5重量％丙烷(C3H8)，約O重量%至約I重量％丁烷(C4Hltl，或者是異丁烯、正丁烷的形式，或它們的組合)，以及痕量的高級烴和其他氣體。還可以將天然氣進(jìn)料4純化以包含更純的甲烷源。在一個實例中，純化天然氣進(jìn)料4可以包含約99.9% 014和小于約0.1重量％其他烴(其主要是乙烷)。天然氣進(jìn)料4可以通過氣體加熱器56加熱。
[0047]可以將含氧流6如用壓縮機58加壓。如上所述，在一個實例中，含氧流6可以包含富集氧的流，例如，其具有至少21摩爾％，至約26%，27%，28%，29%，或至約30摩爾％氧，如約22摩爾％氧，23%，24%，或約25摩爾％氧；或氧流，例如，其具有約26摩爾％氧至約 100 摩爾 ％氧，如約 35 摩爾 ％氧，40%，45%，50%，55%，60%，65%，70%，75%，80%，85%，90%，95%，或約100摩爾％氧的氧含量。
[0048]可以將三種進(jìn)料流2、4、6組合，如用氣體混合器(gas mixture)組合。在一個實例中，提供氣體混器60A、60B、60C(在本文統(tǒng)稱為“氣體混合器(mixer) 60”或“多個氣體混合器60”)以將反應(yīng)混合物進(jìn)料流64A，64B，64C (在本文統(tǒng)稱為“反應(yīng)混合物進(jìn)料流64”或“多個反應(yīng)混合物進(jìn)料流64”)進(jìn)料至主反應(yīng)器40的每一個，并且提供氣體混合器62以將反應(yīng)混合物進(jìn)料流66進(jìn)料至補充反應(yīng)器44?？梢元毩⒌乜刂泼總€氣體混合器60、62，以便控制在每個反應(yīng)混合物進(jìn)料流64、66中存在的每種反應(yīng)物(NH3XHjPO2)的比例。混合器60、62可以是分開的設(shè)備，如圖2中所示，或可以將混合器結(jié)合至另一件設(shè)備中，如通過作為反應(yīng)器40、44的一部分。
[0049]在氧安德盧梭法的正常運行過程中，進(jìn)料至反應(yīng)器的反應(yīng)混合物進(jìn)料流64、66可以具有約25摩爾％至約40摩爾％ CH4,約30摩爾％至約45摩爾％ NH3,并且約20摩爾％至約45摩爾％ O2;如約28.7摩爾％至約37.1摩爾％ O2，約34.3摩爾％至約43.8摩爾％NH3,以及約25.6摩爾％至約30.7摩爾％ 02的組成。在一個實例中，反應(yīng)混合物進(jìn)料流64、66具有約33.3摩爾％ CH4、約38.9摩爾％ NH3和約27.8摩爾％ 02的組成。在空氣或富集氧的安德盧梭法的正常運行過程中，進(jìn)料至反應(yīng)器的反應(yīng)混合物進(jìn)料流64，66可以具有約15-40體積％ CH4、約15-45體積％順4和約15-70體積％空氣或富集氧的空氣的組成。反應(yīng)混合物進(jìn)料流64、66還可以包括痕量的其他、反應(yīng)性或非反應(yīng)性化合物如二氧化碳(CO2)和氮氣體(N2)。在實例氧安德盧梭法中，反應(yīng)混合物進(jìn)料流64、66包含O摩爾％至約3摩爾％ (:02和O摩爾％至約2摩爾％ N2O
[0050]HCN合成系統(tǒng)12可以配置為確定一個或多個主反應(yīng)器40是否在次優(yōu)速率運行以使得一個或多個主反應(yīng)器中的HCN的百分比產(chǎn)率處于或低于預(yù)定閾值。在本文將這種表現(xiàn)不佳的反應(yīng)器40稱為“次優(yōu)反應(yīng)器”。為了簡潔的原因，本公開的余下部分將描述其中發(fā)現(xiàn)第一主反應(yīng)器40A低于預(yù)定閾值運行的一個實例，并且第一主反應(yīng)器40A將因此被稱為“次優(yōu)反應(yīng)器40A”。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白主反應(yīng)器40A、40B、40C中的任一個可以在次優(yōu)速率運行以使得主反應(yīng)器40A、40B、40C中的任一個可以是本公開的含義范圍內(nèi)的“次優(yōu)反應(yīng)器”。
[0051]可以使用數(shù)個參數(shù)以確定特定的反應(yīng)器40是否在次優(yōu)產(chǎn)率運行?？梢灾甘痉磻?yīng)器40A在次優(yōu)速率運行的參數(shù)的實例可以包括但是不限于，跨越催化劑床42A的壓降(其中壓降越大指示催化劑越低效地發(fā)揮功能)、反應(yīng)器產(chǎn)物氣體的組成(其可以使用氣相色譜儀或其他組成分析儀器測定)、催化劑床42A的溫度(其中溫度越低指示催化劑越低效地發(fā)揮功能)、在調(diào)節(jié)進(jìn)料速率以保持所需的產(chǎn)率之后反應(yīng)混合物至特定的反應(yīng)器的進(jìn)料速率與至其他反應(yīng)器的進(jìn)料速率比較的比例，以及與催化劑的預(yù)期壽命比較，催化劑床42A中的催化劑的年齡(換言之，催化劑已經(jīng)運行的時間量)。在一個實例中，來自反應(yīng)器40A的流出物流中甲烷濃度的增加可以觸發(fā)反應(yīng)器40A次優(yōu)地運行的發(fā)現(xiàn)，在本文也稱為“甲烷穿透”。當(dāng)反應(yīng)器40A的流出物中的甲烷濃度大于或等于閾值時，可以確定出現(xiàn)甲烷穿透。在一個實例中，甲烷穿透閾值可以是約0.4摩爾%至約I摩爾%，如約0.6摩爾%。
[0052]也可以使用全部反應(yīng)器40的總產(chǎn)率上的減少指示主反應(yīng)器40A中的一個潛在地以次優(yōu)速率運行。在一個實例中，可以使用氨產(chǎn)率(例如，從轉(zhuǎn)化為HCN的冊13流2進(jìn)料至HCN合成系統(tǒng)12的氨的摩爾數(shù)的百分?jǐn)?shù))以確定反應(yīng)器40A是否次優(yōu)地運行。如通過上面的反應(yīng)I所示，理想地將進(jìn)料至反應(yīng)器40的每摩爾數(shù)的NH3轉(zhuǎn)化為一摩爾數(shù)的HCN。因此，每個反應(yīng)器40的見13產(chǎn)率可以定義為反應(yīng)器40中制備的HCN的摩爾數(shù)除以進(jìn)料至反應(yīng)器40的NH3的摩爾數(shù)。如上所述，將進(jìn)料至反應(yīng)器的NH3的一部分從NH 3回收系統(tǒng)16再循環(huán)回HCN合成系統(tǒng)12，以使得進(jìn)料至每個反應(yīng)器的NH3的一部分是再循環(huán)的NH 3。在一個實例中，對于每個反應(yīng)器40可以基于進(jìn)料至反應(yīng)器40的新NH3(例如，不包括再循環(huán)的NH3)確定NH3產(chǎn)率。總產(chǎn)率上的初始降低可以有時通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器40之間的進(jìn)料比補救。然而，這一般是短期解決方案，并且最終，產(chǎn)率將繼續(xù)下降，有時更迅速地，并且最終可以不能通過調(diào)節(jié)進(jìn)料比提尚。
[0053]在一個實例中，預(yù)期或所需的產(chǎn)率從約5%至約10%的減少可以指示主反應(yīng)器40中的一個以次優(yōu)速率運行。在總產(chǎn)率減少該量的發(fā)現(xiàn)之后，可以研宄單獨主反應(yīng)器40的每一個以將次優(yōu)反應(yīng)器40A從可以正常運行的其他反應(yīng)器40B、40C隔離?？梢詼y量或確定多個參數(shù)，如以下各項中的一項或多項:跨越每個催化劑床42的壓降，每個催化劑床42的溫度，以及對于每個反應(yīng)器40的輸入和輸出組成。如果這些參數(shù)的測量或確定指示主反應(yīng)器40中的一個以次優(yōu)速率運行，如第一主反應(yīng)器40A，那么可以將次優(yōu)反應(yīng)器40A用補充反應(yīng)器44(如下面描述的)替換。如果這些參數(shù)的測量和確定指示所有主反應(yīng)器40以次優(yōu)速率運行，那么可以推定很可能除了反應(yīng)器40之外該方法的一些其他方面不當(dāng)?shù)剡\行，因為對于所有主反應(yīng)器40將同時以相同方式次優(yōu)地運行將是不尋常的。
[0054]如上所述，HCN合成系統(tǒng)12包括:可以用于補充主反應(yīng)器40的至少一個補充反應(yīng)器44，條件是確定一個或多個主反應(yīng)器40以小于最小所需的閾值的百分比產(chǎn)率運行。為了促進(jìn)所述一個或多個補充反應(yīng)器44的使用，HCN合成系統(tǒng)12可以包括多個主入口閥門68A、68B、68C (在本文統(tǒng)稱為“主入口閥門68 ”或“多個主入口閥門68 ”)，其可以各自被控制以減少或關(guān)閉至相應(yīng)的主反應(yīng)器40的反應(yīng)混合物進(jìn)料流64，條件是確定相應(yīng)的主反應(yīng)器40以次優(yōu)速率運行?？梢园ㄑa充入口閥門70，以打開進(jìn)入補充反應(yīng)器44中的補充反應(yīng)器混合物進(jìn)料流66。HCN合成系統(tǒng)12還可以包括各自對應(yīng)于主反應(yīng)器40中的一個的多個主出口閥門72A、72B、72C(在本文統(tǒng)稱為“主出口閥門72”或“多個主出口閥門72”)，以及補充出口閥門74?？梢圆僮鞒隹陂y門72、74以使得離線反應(yīng)器40，44將與產(chǎn)物流14隔離。
[0055]HCN合成系統(tǒng)12可以包括:控制系統(tǒng)76，其可以控制每個反應(yīng)混合物進(jìn)料流64、66至其相應(yīng)的反應(yīng)器40、44的流速。例如，如果確定第一反應(yīng)器40A以次優(yōu)產(chǎn)率運行，控制系統(tǒng)76可以減少或停止進(jìn)料至第一主反應(yīng)器40A的反應(yīng)混合物進(jìn)料流64A?？刂葡到y(tǒng)76還可以開始反應(yīng)混合物進(jìn)料流66至補充反應(yīng)器44的進(jìn)料。如果需要，控制系統(tǒng)76可以控制混合器60、62，以便控制進(jìn)料至每個反應(yīng)器40、44的每種反應(yīng)混合物進(jìn)料流64、66中的組成。在一個實例中，控制系統(tǒng)可以控制混合器60、62，主入口閥門68，補充入口閥門70，主出口閥門72，以及補充出口閥門74，以便允許或阻止反應(yīng)混合物通過至反應(yīng)器40、44的所需組合中。閥門68、70、72、74可以通過控制系統(tǒng)76控制，所述控制系統(tǒng)配置為開始反應(yīng)混合物至補充反應(yīng)器44的進(jìn)料，如通過打開補充入口閥門70和補充出口閥門74，并且停止至一個或多個次優(yōu)主反應(yīng)器40的反應(yīng)混合物進(jìn)料，如通過關(guān)閉主入口閥門68中的一個和相應(yīng)的主出口閥門72?？梢耘渲每刂葡到y(tǒng)76和閥門68、70、72、74，以使得閥門68、70、72、74可以在打開位置和關(guān)閉位置之間移動。備選地，控制系統(tǒng)76和閥門68、70、72、74的每一個可以配置為在除了打開和關(guān)閉位置之外，還可在一個或多個中間位置移動，以使得閥門68、70,72,74的一個或多個還可以控制通過閥門68、70、72、74的流速，以便在特定的主反應(yīng)器40與補充反應(yīng)器44之間分流反應(yīng)混合物的流動。
[0056]控制系統(tǒng)76還可以配置為確定主反應(yīng)器40的任一個中的HCN的百分比產(chǎn)率是否低于閾值或識別出哪一個主反應(yīng)器40以次優(yōu)百分比產(chǎn)率運行?？刂葡到y(tǒng)76還可以將來自余下的主反應(yīng)器40和所述一個或多個補充反應(yīng)器44的總HCN生產(chǎn)率保持在所需的總HCN生產(chǎn)率范圍內(nèi)。下面更詳細(xì)地描述控制系統(tǒng)76。
[0057]例如，如果確定第一主反應(yīng)器40A以次優(yōu)水平運行(例如，因為催化劑床42A以次優(yōu)轉(zhuǎn)化率運行)并且需要用補充反應(yīng)器44替換次優(yōu)第一主反應(yīng)器40A，那么可以將反應(yīng)混合物進(jìn)料流64A中的反應(yīng)混合物通過關(guān)閉第一主反應(yīng)器入口閥門68A并打開補充反應(yīng)器入口閥門70而經(jīng)由第一旁路線66A分流。如果需要用補充反應(yīng)器44補充第一主反應(yīng)器40A，那么可以將反應(yīng)混合物的一部分從第一主反應(yīng)40A通過部分地關(guān)閉第一主反應(yīng)器入口閥門68A并且部分地打開第一補充反應(yīng)器入口閥門70A而分流至補充反應(yīng)器44。在一個實例中，可以控制要進(jìn)料至主反應(yīng)器40和所述一個或多個補充反應(yīng)器44的任意組合的反應(yīng)混合物進(jìn)料流64、66，并且在一些實例中，采用進(jìn)料速率的任意組合，以便完全補充任意次優(yōu)主反應(yīng)器40以便提供在所需的總HCN生產(chǎn)率范圍內(nèi)的總HCN生產(chǎn)率。
[0058]在一個實例中，可以通過首先關(guān)閉從空氣進(jìn)料流6進(jìn)料至反應(yīng)器40A的氧，例如，通過關(guān)閉從空氣進(jìn)料6至混合器60A或反應(yīng)器40A的閥門，從而關(guān)閉次優(yōu)反應(yīng)器40A。在停止氧流動之后，可以將反應(yīng)器40A通過其他反應(yīng)物流(例如，見13流2和甲烷流4)吹掃預(yù)定時間期間，之后關(guān)閉余下的反應(yīng)物進(jìn)料流2和4。在停止NH3進(jìn)料流2和甲烷進(jìn)料流4之后，可以將從反應(yīng)器40A的流出物送至火炬，以火炬燒掉不希望排空的任何產(chǎn)物或反應(yīng)物。之后可以將反應(yīng)器40A用惰性氣體流如氮吹掃。
[0059]在確定一個或多個主反應(yīng)器是次優(yōu)反應(yīng)器40A之后，可以開始調(diào)換程序以啟動補充反應(yīng)器44的運行并關(guān)閉次優(yōu)反應(yīng)器40A的運行。調(diào)換程序中的初始步驟可以是啟動補充反應(yīng)器44，如通過打開補充入口閥門70和/或補充出口閥門74。在補充反應(yīng)器的啟動和初始運行的過程中可以控制至補充反應(yīng)器44的反應(yīng)混合物的流量。
[0060]在一個實例中，補充反應(yīng)器44的催化劑床46中的催化劑在補充反應(yīng)器44的啟動之前未活化。因此，在一個實例中，可以在補充反應(yīng)器44剛好啟動之后的初始時間期間的過程中活化催化劑床46。催化劑床46的活化可以包括:首先將反應(yīng)器點火，這可以耗費O小時至約6小時，或更長，之后用與最終的反應(yīng)混合物不同的反應(yīng)混合物運行補充反應(yīng)器44。在一個實例中，與最終的反應(yīng)混合物比較，活化反應(yīng)混合物可以具有低量的CH4。在用低CH4反應(yīng)混合物進(jìn)料至反應(yīng)器44的同時，反應(yīng)器44可以在相對于在將催化劑床46活化之后反應(yīng)器44的正常運行而言升高的溫度運行。補充反應(yīng)器44可以在該升高的溫度運行約8小時至約10天以便完全活化催化劑46并允許反應(yīng)器44在全速運行。在活化催化劑床46之后，可以將反應(yīng)混合物的比例改變至正常反應(yīng)物比例，并且至補充反應(yīng)器44的進(jìn)料速率可以在一段時間期間內(nèi)如約12小時至約4天內(nèi)逐漸增加。
[0061]在啟動補充反應(yīng)器44之后，可以減少或關(guān)閉反應(yīng)混合物至次優(yōu)反應(yīng)器40A的流量?？梢员O(jiān)控全部反應(yīng)器，例如，全部主反應(yīng)器40(包括次優(yōu)反應(yīng)器40A)和補充反應(yīng)器44的輸出速率，并且可以調(diào)節(jié)進(jìn)料至次優(yōu)反應(yīng)器40A和補充反應(yīng)器44的反應(yīng)混合物的流量，以對于整個方法10保持所需的輸出。例如，可以將至補充反應(yīng)器44的流量在最小速率保持預(yù)定時間期間，以便最小化對氨回收系統(tǒng)16以及HCN回收系統(tǒng)26中的下游操作的影響。依賴于總產(chǎn)率，次優(yōu)反應(yīng)器40A和補充反應(yīng)器44可以在完全關(guān)閉次優(yōu)反應(yīng)器40A之前都用反應(yīng)混合物進(jìn)料一定時間期間。
[0062]在一些實例中，可以僅使用補充反應(yīng)器44以增加次優(yōu)反應(yīng)器40A，以使得包括次優(yōu)反應(yīng)器40A的所有主反應(yīng)器40和補充反應(yīng)器44可以不無限期地運行，例如直至可以開始所計劃的關(guān)閉。在一個實例中，次優(yōu)反應(yīng)器40A和補充反應(yīng)器44可以同時運行數(shù)天至數(shù)周。次優(yōu)反應(yīng)器40A和補充反應(yīng)器46同時運行時的時間量可以極大地依賴于特定的情況和條件。
[0063]在從次優(yōu)反應(yīng)器40A至補充反應(yīng)器44的調(diào)換過程中，可以存在這樣的時間期間:來自方法10的HCN的總生產(chǎn)率上有變動。例如，當(dāng)將補充反應(yīng)器44啟動并將反應(yīng)混合物至次優(yōu)反應(yīng)器40A的進(jìn)料速率減少或關(guān)閉時，來自主反應(yīng)器40和補充反應(yīng)器44的全體的HCN的總生產(chǎn)率可以有約10%至約20%的變動，或者作為生產(chǎn)率上的增加或者作為生產(chǎn)率上的減少。在調(diào)節(jié)至主反應(yīng)器40和補充反應(yīng)器44的每一個的進(jìn)料速率的同時，如果需要，在將次優(yōu)反應(yīng)器40A關(guān)閉的同時，該變動可以繼續(xù)。在一個實例中，調(diào)換過程中生產(chǎn)率上的變動可以持續(xù)數(shù)分鐘(例如，5-10分鐘)至約6小時，或更長，直至調(diào)節(jié)進(jìn)料速率和其他運行參數(shù)并且總生產(chǎn)率可以穩(wěn)定化。
[0064]在將次優(yōu)反應(yīng)器40A關(guān)閉之后，可以替換廢催化劑床42A并且可以將新催化劑床42A活化，以使得可以隨時將次優(yōu)反應(yīng)器40A用作新的補充反應(yīng)器。換言之，正常地運行的主反應(yīng)器40B和40C和新運行的補充反應(yīng)器44可以充當(dāng)主反應(yīng)器，并且具有新活化的催化劑床42A的已關(guān)閉的次優(yōu)反應(yīng)器40A可以充當(dāng)補充反應(yīng)器以替換運行中的主反應(yīng)器40B、40C、44中的一個，條件是那些反應(yīng)器40B、40C、44中的一個開始以次優(yōu)產(chǎn)率運行。
[0065]次優(yōu)反應(yīng)器40A的催化劑床42A可以通過以下方式移除:首先將次優(yōu)反應(yīng)器40A從系統(tǒng)隔離，如通過關(guān)閉第一入口閥門68A和/或第一出口閥門72A。在隔離次優(yōu)反應(yīng)器40A之后，反應(yīng)物的流動可以繼續(xù)以進(jìn)料至次優(yōu)反應(yīng)器40A，之后切斷氧(空氣)流動，同時將順3和CH4流動保持預(yù)定時間期間，例如約10分鐘至約15分鐘?？梢灾笸Ｖ筃H 3和CH 4流動，并且可以將次優(yōu)反應(yīng)器40A用非反應(yīng)性氣體如氮(N2)吹掃預(yù)定期間，如約15分鐘?？梢栽试S將次優(yōu)反應(yīng)器40A冷卻，如果需要，可以打開反應(yīng)器40A，并且可以移除廢催化劑床42A?？梢詫⑿麓呋瘎┐?2A安裝在反應(yīng)器40A中以使得它可以隨時充當(dāng)如上所述的補充反應(yīng)器。
[0066]實施例
[0067]通過參考通過示例的方式提供的以下實施例可以更好地理解本公開。本公開不限于本文給出的實施例。
[0068]比較例1-通常運行
[0069]使用內(nèi)部具有陶瓷絕緣襯里的4英寸內(nèi)徑不銹鋼反應(yīng)器用于中試。裝載四十片的得自Johnson Matthey (美國)的90重量％ Pt/ΙΟ重量％ Rh40目絲網(wǎng)作為催化劑床。使用穿孔的氧化鋁片用于催化劑片載體。將總流速設(shè)定在2532SCFH(標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/小時)。在模擬制造序列中，在安德盧梭反應(yīng)設(shè)備中使用三個反應(yīng)器以從約34摩爾％甲烷、約37摩爾％氨和約27摩爾％氧的反應(yīng)混合物在鉑或鉑合金催化劑的存在下產(chǎn)生氰化氫。來自反應(yīng)器的氣態(tài)產(chǎn)物流含有約17摩爾％氰化氫，約6摩爾％未反應(yīng)的氨，約35摩爾％氫，約6摩爾％ CO，并且約34摩爾％ H2O,基于NH3反應(yīng)具有大約82%產(chǎn)率的氰化氫(摩爾為基礎(chǔ)的)。
[0070]通過確定氰化氫的總產(chǎn)率監(jiān)控反應(yīng)器的性能。當(dāng)總產(chǎn)率減少約3% (例如，基于反應(yīng)的冊13至約79% (摩爾為基礎(chǔ)的))，則可以假定三個反應(yīng)器中的一個以次優(yōu)產(chǎn)率運行?？梢酝ㄟ^確定以下各項中的至少一項確定哪一個反應(yīng)器以次優(yōu)產(chǎn)率運行:跨越每個反應(yīng)器的催化劑床的壓降、每個反應(yīng)器床的溫度，以及每個反應(yīng)器的入口和出口組成?？梢躁P(guān)閉次優(yōu)反應(yīng)器，直至可以替換催化劑床并且可以活化新催化劑床。在那段時間，設(shè)備將僅用兩個反應(yīng)器繼續(xù)運行，以使得在所需容量的大約三分之二(67% )運行設(shè)備并具有基于反應(yīng)的NH3為約82%的總產(chǎn)率(摩爾為基礎(chǔ)的)。
[0071 ] 實施例2-補充反應(yīng)器替換次優(yōu)主反應(yīng)器
[0072]使用內(nèi)部具有陶瓷絕緣襯里的4英寸內(nèi)徑不銹鋼反應(yīng)器用于中試。裝載四十片的得自Johnson Matthey (美國)的90重量％ Pt/ΙΟ重量％ Rh40目絲網(wǎng)作為催化劑床。使用穿孔的氧化鋁片用于催化劑片載體。將總流速設(shè)定在2532SCFH(標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/小時)。在制造次序上，氰化氫由與比較例I中描述的構(gòu)造相似的三個主反應(yīng)器制備。實施例2的設(shè)備還包括補充反應(yīng)器。主反應(yīng)器的性能通過確定氰化氫的總產(chǎn)率監(jiān)控。該實施例中最優(yōu)的產(chǎn)率的下限為基于NH3低于通常情況3%。檢測到三個主反應(yīng)器中的一個具有包含大于0.6摩爾％未反應(yīng)的甲烷的次優(yōu)氣態(tài)產(chǎn)物流。來自次優(yōu)反應(yīng)器的氣態(tài)產(chǎn)物流可以導(dǎo)致氰化氫上10%減少和未反應(yīng)的氨上10%減少，導(dǎo)致基于反應(yīng)的見13大約10% (摩爾為基礎(chǔ)的)的該特定反應(yīng)器的產(chǎn)率的減少。次優(yōu)反應(yīng)器將三個反應(yīng)器的總產(chǎn)率減少約3%。反應(yīng)器的一個的次優(yōu)性能，與設(shè)備的其他方面相反，通過測量以下各項中的至少一個證實:跨越每個主反應(yīng)器的催化劑床的壓降、每個主反應(yīng)器的催化劑床的溫度，以及每個主反應(yīng)器的入口和出口組成。
[0073]補充反應(yīng)器通過將反應(yīng)混合物進(jìn)料以最小進(jìn)料速率進(jìn)料至補充反應(yīng)器以活化補充反應(yīng)器的催化劑而啟動。在最初的時間期間，如約6小時至約24小時，例如約8小時，進(jìn)料至補充反應(yīng)器的反應(yīng)混合物可以具有與進(jìn)料至主反應(yīng)器的反應(yīng)混合物的組成不同的組成。例如，在啟動和催化劑活化過程中進(jìn)料至補充反應(yīng)器的反應(yīng)混合物可以是約4%以上甲烷，約3%以下氨，以及約1%以下氧。即使在該初始時間期間之后，當(dāng)可以將與主反應(yīng)器相同的進(jìn)料組合物進(jìn)料至補充反應(yīng)器時，在補充反應(yīng)器可以以滿容量運行之前，可以將進(jìn)料至補充反應(yīng)器的進(jìn)料速率和組成調(diào)節(jié)約2天至約10大。
[0074]在將補充反應(yīng)器催化劑活化之后，通過中止至次優(yōu)主反應(yīng)器的反應(yīng)混合物進(jìn)料而關(guān)閉次優(yōu)主反應(yīng)器。在補充反應(yīng)器的啟動和補充反應(yīng)器的關(guān)閉過程中，可以調(diào)節(jié)至補充反應(yīng)器和次優(yōu)反應(yīng)器兩者的進(jìn)料速率，以最小化對余下的設(shè)備的下游影響。在關(guān)閉之后，可以對次優(yōu)反應(yīng)器給出催化劑更換。在補充反應(yīng)器在線并且次優(yōu)反應(yīng)器離線的情況下，在高換至補充反應(yīng)器的過程中HCN的總生產(chǎn)率可以保持在所需的總生產(chǎn)率的約10%之內(nèi)，并且在高換之后，總生產(chǎn)率可以恢復(fù)回高達(dá)所需容量的100%，與在比較例I中次優(yōu)反應(yīng)器的關(guān)閉過程中可以獲得的67%的所需容量比較。在調(diào)換之后，補充反應(yīng)器的總產(chǎn)率基于所反應(yīng)的NH3K最優(yōu)的主反應(yīng)器低約5%。
[0075]實施例3-補充反應(yīng)器與次優(yōu)主反應(yīng)器同時運行
[0076]使用內(nèi)部具有陶瓷絕緣襯里的4英寸內(nèi)徑不銹鋼反應(yīng)器用于中試。裝載四十片的得自Johnson Matthey (美國)的90重量％ Pt/ΙΟ重量％ Rh40目絲網(wǎng)作為催化劑床。使用穿孔的氧化鋁片用于催化劑片載體。將總流速設(shè)定在2532SCFH(標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/小時)。在生產(chǎn)序列上，氰化氫制備設(shè)備包括三個主反應(yīng)器和一個補充反應(yīng)器，與實施例2中描述的配置相似。通過確定氰化氫的總產(chǎn)率監(jiān)控主反應(yīng)器的性能。該實施例中最優(yōu)產(chǎn)率的下限基于見13為比正常低3 % ο檢測到三個主反應(yīng)器中的一個具有包含大于0.6摩爾％未反應(yīng)的甲烷的次優(yōu)氣態(tài)產(chǎn)物流。來自次優(yōu)反應(yīng)器的次優(yōu)氣態(tài)產(chǎn)物流可以導(dǎo)致氰化氫上10%減少和未反應(yīng)的氨上10%減少，對于一樣那我特定的反應(yīng)器導(dǎo)致基于見13大約10%的減少。次優(yōu)反應(yīng)器將三個反應(yīng)器的總產(chǎn)率減少約3%。反應(yīng)器中的一個的次優(yōu)性能，如與設(shè)備的其他方面相反，通過測量以下各項證實:跨越每個主反應(yīng)器的催化劑床的壓降，每個主反應(yīng)器的催化劑床的溫度，以及每個主反應(yīng)器的入口和出口組成。例如，等于或大于110%的跨越正常運行的主反應(yīng)器的壓降的跨越主反應(yīng)器的壓降可以指示更高壓降的反應(yīng)器正次優(yōu)地運行。
[0077]補充反應(yīng)器通過將反應(yīng)混合物進(jìn)料以最小進(jìn)料速率進(jìn)料至補充反應(yīng)器以活化補充反應(yīng)器的催化劑而啟動。在初始時間期間過程中，如約6小時至約24小時，例如約8小時，進(jìn)料至補充反應(yīng)器的反應(yīng)混合物可以具有與進(jìn)料至主反應(yīng)器的反應(yīng)混合物的組成不同的組成。例如，在啟動和催化劑活化過程中進(jìn)料至補充反應(yīng)器的反應(yīng)混合物可以為約4%以上的甲燒，約3%以下氨，以及約1%以下氧。即使在該初始時間期間之后，當(dāng)可以將與主反應(yīng)器相同的進(jìn)料組成進(jìn)料至補充反應(yīng)器時，可以將進(jìn)料至補充反應(yīng)器的進(jìn)料速率和組成調(diào)節(jié)約2天至約10天，之后補充反應(yīng)器可以以滿容量運行。至次優(yōu)反應(yīng)器的進(jìn)料速率也減少至最小進(jìn)料速率。在將補充反應(yīng)器催化劑活化之后，調(diào)節(jié)至補充反應(yīng)器、至次優(yōu)主反應(yīng)器以及至正常地運行的主反應(yīng)器的進(jìn)料速率以最優(yōu)化總HCN生產(chǎn)率和HCN的總產(chǎn)率。還可以調(diào)節(jié)進(jìn)料至每種類型的反應(yīng)器的反應(yīng)混合物的組成。
[0078]在補充反應(yīng)器和次優(yōu)反應(yīng)器同時運行的情況下，在補充反應(yīng)器的啟動和補充反應(yīng)器中催化劑的活化過程中HCN的總生產(chǎn)率可以保持在所需的總生產(chǎn)率的約10%內(nèi)。在調(diào)換之后，總生產(chǎn)率可以為所需的容量的大約100%，與在比較例I中的次優(yōu)反應(yīng)器的關(guān)閉過程中可以獲得的所需的容量的67%比較。
[0079]因為次優(yōu)反應(yīng)器連續(xù)制備越來越低產(chǎn)率的HCN，緩慢地增加至補充反應(yīng)器的反應(yīng)混合物的進(jìn)料速率以將總產(chǎn)率保持在基于所反應(yīng)的見13為約3%的正常產(chǎn)率內(nèi)。一旦補充反應(yīng)器的產(chǎn)率基于所反應(yīng)的NH3增加至最優(yōu)的主反應(yīng)器的約5%之內(nèi)時，就使次優(yōu)反應(yīng)器離線用于催化劑更換和其他維護(hù)。
[0080]上面的【具體實施方式】意圖是示意性的，并且非限制性的。例如，上述實例(或其一個或多個要素)可以彼此組合使用。在閱讀以上說明書后，可以使用其他實施方案，如由本領(lǐng)域技術(shù)人員使用。同樣，不同特征或要素可以集合在一起，以使本公開簡化并更有效率。這不應(yīng)被解釋為意圖是未要求保護(hù)的公開特征對任意權(quán)利要求是重要的。而是，所發(fā)明的主題可以在于小于具體公開的實施方案的全部特征中。因此，因此將以下權(quán)利要求結(jié)合至【具體實施方式】中，其中每個權(quán)利要求以其自身作為可分離的實施方案。本公開的范圍應(yīng)當(dāng)參考所附權(quán)利要求，以及與這些權(quán)利要求要求權(quán)利的等價替換的完整范圍一起確定。
[0081]在本文與如此通過引用結(jié)合的任意文獻(xiàn)之間有不一致用法的情況下，以在本文中的用法為準(zhǔn)。
[0082]在本文中，使用術(shù)語“一個”或“一種”，如在專利文獻(xiàn)中共同的，包括一個或多于一個，而與“至少一個”或“一種或多種”的任意其他實例或使用無關(guān)。在本文中，除非另外指出，使用術(shù)語“或”指代非排除性的或，以使得“A或B”包括“A但不是B，” “B但不是A”，以及“A和B”。在本文中，使用術(shù)語“包括”和“在其中”作為相應(yīng)的術(shù)語“包含”和“其中”的通俗語等價。同樣，在以下權(quán)利要求中，術(shù)語“包括”和“包含”是開放式的，換言之，包含除在權(quán)利要求中在這些術(shù)語之后列出的那些之外的要素的系統(tǒng)、器件、物品、組合物、配方或方法任被認(rèn)為是落入該權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。此外，在以下權(quán)利要求中，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅作為標(biāo)記使用，并且不意圖對它們的對象賦予數(shù)值要求。
[0083]本文描述的方法實例可以是機械或計算機實現(xiàn)的，至少部分地。一些實例可以包括用指令編碼的計算機可讀介質(zhì)或機械可讀介質(zhì)，所述指令運行性以配置電子器件以進(jìn)行如以上實例中描述的方法或方法步驟。這種方法或方法步驟的實現(xiàn)可以包括代碼，如微代碼、匯編語言代碼、高級語言代碼等。這種代碼可以包括用于進(jìn)行不同方法的計算機可讀指令。代碼可以形成計算機程序產(chǎn)品的一部分。此外，在一個實例中，代碼可以有形地儲存在一種或多種易失性、非臨時性或非易失性有形計算機可讀介質(zhì)上，如在執(zhí)行過程中或在其他時間。這些有形計算機刻度介質(zhì)的實例可以包括，但是不限于，硬盤、可換磁盤、可換光盤(例如，壓縮磁盤(CD)和數(shù)字視頻磁盤(DVD))、磁帶盒、存儲卡或棒、隨機存儲存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)等。
[0084]提供摘要以滿足37C.F.R.§ 1.72(b)，以允許讀者很快地確定技術(shù)公開的性質(zhì)。應(yīng)當(dāng)明白它將不用于解釋或限定權(quán)利要求的范圍或含義的情況下提交。
[0085]雖然已經(jīng)參考示例性實施方案描述了本公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行改變而不脫離本公開的精神和范圍。
[0086]下面提供的特別列舉的陳述僅用于示例的目的，并且不以其他方式限制如由權(quán)利要求定義的所公開主題的范圍。這些所列舉的陳述包括本文描述的全部組合、子組合以及多重引用(例如，多重從屬)組合。
[0087]旌述
[0088]陳述I提供一種用于制備氰化氫的方法，所述方法包括:
[0089]將反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至各自包括含鉑或鉑合金的催化劑床的多個主反應(yīng)器，所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包含氣態(tài)氨、甲烷和氧氣；
[0090]確定所述多個主反應(yīng)器中的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否處于或低于閾值；
[0091]當(dāng)所述多個主反應(yīng)器中的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率處于或低于所述閾值時，在所述多個主反應(yīng)器中識別出一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器；
[0092]當(dāng)識別出所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器時，將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料補充進(jìn)料至一個或多個補充反應(yīng)器，其中所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個包括含鉑或鉑合金的催化劑床；
[0093]剛一開始所述補充進(jìn)料，就停止至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料；
[0094]其中所述確定、所述補充進(jìn)料和所述停止足以保持所述一個或多個補充反應(yīng)器和除了所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的所述主反應(yīng)器中的總測量氰化氫生產(chǎn)率，其在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0095]陳述2提供陳述I所述的方法，其中所述確定、所述補充進(jìn)料以及所述停止足以保持所述一個或多個補充反應(yīng)器和除了所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的所述主反應(yīng)器中的總測量氰化氫百分比產(chǎn)率，其在所需的總氰化氫百分比產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0096]陳述3提供陳述I或2中任一項所述的方法，其中所述識別出所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器包括下列中的至少一個:確定來自所述多個主反應(yīng)器的每一個的流出物的組成，確定所述多個主反應(yīng)器的每一個的氨產(chǎn)率，確定所述多個主反應(yīng)器的每一個至氰化氫的產(chǎn)率，以及確定跨越所述多個主反應(yīng)器的每一個的壓降。
[0097]陳述4提供陳述3所述的方法，其中確定所述流出物的組成包括確定所述多個主反應(yīng)器的每一個的流出物的甲烷濃度，其中所述識別出所述一個或多個主反應(yīng)器包括確定所述流出物的甲烷濃度等于或大于甲烷穿透閾值。
[0098]陳述5提供陳述4所述的方法，其中所述甲烷穿透閾值是0.4摩爾％至I摩爾％甲烷。
[0099]陳述6提供陳述1-5中任一項所述的方法，所述方法還包括:監(jiān)控所述多個主反應(yīng)器的每一個中，所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個中，或它們的組合中的氰化氫的百分比產(chǎn)率。
[0100]陳述7提供陳述1-6中任一項所述的方法，其中確定所述多個主反應(yīng)器中的任一個中或所述補充反應(yīng)器中的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否處于或低于所述閾值包括:將所述主反應(yīng)器或所述補充反應(yīng)器的每一個的氰化氫的百分比產(chǎn)率與所述閾值比較。
[0101]陳述8提供陳述1-7中任一項所述的方法，其中當(dāng)將所述主反應(yīng)器各自以大于或等于所述閾值的氰化氫的百分比產(chǎn)率運行時，所述多個主反應(yīng)器能夠提供所需的總氰化氫生產(chǎn)率。
[0102]陳述9提供陳述8所述的方法，其中所述多個主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器，當(dāng)組合時，在停止至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料之后，能夠至少提供所述所需的氰化氫生產(chǎn)率。
[0103]陳述10提供陳述1-9中任一項所述的方法，所述方法還包括:剛一停止至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料，就保持至除了所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的所述主反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料。
[0104]陳述11提供陳述1-10中任一項所述的方法，所述方法還包括:剛一識別出所述多個主反應(yīng)器中的所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器，就活化所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的催化劑床。
[0105]陳述12提供陳述11所述的方法，其中至所述一個或多個補充反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料的進(jìn)料在活化所述一個或多個補充反應(yīng)器的所述催化劑床之后出現(xiàn)。
[0106]陳述13提供陳述1-12中任一項所述的方法，所述方法還包括:剛一停止至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料，就將所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的每一個的所述催化劑床用替換催化劑床替換以產(chǎn)生一個或多個更新的反應(yīng)器；以及將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至所述一個或多個更新的反應(yīng)器。
[0107]陳述14提供陳述13所述的方法，所述方法還包括在將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料的所述部分進(jìn)料至所述一個或多個更新的反應(yīng)器之前，活化所述一個或多個更新的反應(yīng)器的每一個的所述替換催化劑床。
[0108]陳述15提供陳述13-14中任一項所述的方法，其中進(jìn)料至所述一個或多個更新的反應(yīng)器的反應(yīng)混合物進(jìn)料包括進(jìn)料至所述一個或多個補充反應(yīng)器的反應(yīng)進(jìn)料。
[0109]陳述16提供陳述15所述的方法，所述方法還包括:剛一開始至所述一個或多個更新的反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料的進(jìn)料，就停止至所述一個或多個補充反應(yīng)器的反應(yīng)混合物進(jìn)料。
[0110]陳述17提供陳述13-16中任一項所述的方法，所述方法還包括:剛一將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至所述一個或多個更新的反應(yīng)器，就保持至所述一個或多個更新的反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器的反應(yīng)混合物進(jìn)料。
[0111]陳述18提供陳述1-17中任一項所述的方法，所述方法還包括:控制除了所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的所述主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器，以將所述一個或多個補充反應(yīng)器和除了所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的所述主反應(yīng)器中的所述總測量氰化氫生產(chǎn)率保持在所述所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0112]陳述19提供陳述1-18中任一項所述的方法，其中將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至多個主反應(yīng)器包括:將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料平行進(jìn)料至所述多個主反應(yīng)器的每一個。
[0113]陳述20提供陳述1-19中任一項所述的方法，其中將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至所述一個或多個補充反應(yīng)器包括將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料平行進(jìn)料至:至除了所述多個主反應(yīng)器的第一個之外的所述主反應(yīng)器的反應(yīng)混合物進(jìn)料。
[0114]陳述21提供陳述1-20中任一項所述的方法，其中所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包括富集氧的空氣。
[0115]陳述22提供陳述1-21中任一項所述的方法，所述方法還包括:從所述主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器中的一個或多個的流出物回收氫。
[0116]陳述23提供陳述1-22中任一項所述的方法，其中所述主反應(yīng)器的每一個的所述催化劑床包含鉑-銠合金。
[0117]陳述24提供陳述1-23中任一項所述的方法，其中所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的所述催化劑床包含鉑-銠合金。
[0118]陳述25提供一種用于制備氰化氫的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0119]多個主反應(yīng)器，所述多個主反應(yīng)器各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床，其中所述多個主反應(yīng)器能夠提供第一氰化氫生產(chǎn)率；
[0120]一個或多個補充反應(yīng)器，所述一個或多個補充反應(yīng)器各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床；
[0121]進(jìn)料系統(tǒng)，所述進(jìn)料系統(tǒng)用于將反應(yīng)混合物進(jìn)料以足以提供所述第一氰化氫生產(chǎn)率的速率進(jìn)料至一個或多個反應(yīng)器，所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包含氣態(tài)氨、甲烷和氧氣；
[0122]控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)配置為；
[0123]確定所述多個主反應(yīng)器中的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否低于閾值，
[0124]識別出具有低于所述閾值的氰化氫的百分比產(chǎn)率的一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器，
[0125]開始所述反應(yīng)混合物進(jìn)料至所述一個或多個補充反應(yīng)器的補充進(jìn)料，
[0126]停止至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料，以及
[0127]將所述一個或多個補充反應(yīng)器和除了所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的所述主反應(yīng)器中的總測量氰化氫生產(chǎn)率保持在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0128]陳述26提供陳述25所述的系統(tǒng)，其中所述多個主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器，當(dāng)組合時，能夠提供大于所述第一氰化氫生產(chǎn)率的第二氰化氫生產(chǎn)率。
[0129]陳述27提供陳述25-26中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為剛一停止至所述多個主反應(yīng)器的第一個的反應(yīng)混合物進(jìn)料，就保持至除了所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的所述主反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料。
[0130]陳述28提供陳述25-27中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為剛一確定所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的氰化氫的百分比產(chǎn)率處于或低于所述閾值，就開始所述一個或多個補充反應(yīng)器的所述催化劑床的活化。
[0131]陳述29提供陳述25-28中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為監(jiān)控所述多個主反應(yīng)器的每一個中，所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個中，或它們的組合中的氰化氫的百分比產(chǎn)率。
[0132]陳述30提供陳述25-29中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為將所述多個主反應(yīng)器的每一個或所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的氰化氫的百分比產(chǎn)率與所述閾值比較。
[0133]陳述31提供陳述25-30中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包含富集氧的空氣。
[0134]陳述32提供陳述25-31中任一項所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括氫回收系統(tǒng)，所述氫回收系統(tǒng)用于從所述主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器中的一個或多個的流出物回收氫。
[0135]陳述33提供陳述25-32中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述主反應(yīng)器的每一個的所述催化劑床包含鉑-銠合金。
[0136]陳述34提供陳述25-33中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的所述催化劑床包含鉑-銠合金。
[0137]陳述35提供一種用于制備氰化氫的方法，所述方法包括:
[0138]將反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床的多個主反應(yīng)器，所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包含氣態(tài)氨、甲烷和氧氣；
[0139]確定所述多個主反應(yīng)器中的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否處于或低于閾值；
[0140]當(dāng)所述多個主反應(yīng)器中的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率處于或低于所述閾值時，識別出所述多個主反應(yīng)器中的一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器；
[0141]將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床的一個或多個補充反應(yīng)器；
[0142]其中所述補充進(jìn)料足以保持所述一個或多個補充反應(yīng)器和所述多個主反應(yīng)器中的總測量氰化氫生產(chǎn)，其在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0143]陳述36提供陳述35所述的方法，其中所述補充進(jìn)料足以保持所述一個或多個補充反應(yīng)器和所述多個主反應(yīng)器中總測量氰化氫百分比產(chǎn)率，其在所需的總氰化氫百分比產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0144]陳述37提供陳述35-36中任一項所述的方法，其中所述一個或多個補充反應(yīng)器補充所述多個主反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料至氰化氫的轉(zhuǎn)化率，以使得所述一個或多個補充反應(yīng)器和所述多個主反應(yīng)器中的所述總測量氰化氫生產(chǎn)率在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0145]陳述38提供陳述35-37中任一項所述的方法，所述方法還包括:保持至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料，或減少至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料。
[0146]陳述39提供陳述35-38中任一項所述的方法，所述方法還包括:保持至除了所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的所述主反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料，同時將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至所述一個或多個補充反應(yīng)器。
[0147]陳述40提供陳述35-39中任一項所述的方法，所述方法還包括:將所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的每一個的所述催化劑床用替換催化劑床替換以產(chǎn)生一個或多個更新的反應(yīng)器。
[0148]陳述41提供陳述40所述的方法，所述方法還包括活化所述替換催化劑床。
[0149]陳述42提供陳述40-41中任一項所述的方法，所述方法還包括將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至所述一個或多個更新的反應(yīng)器。
[0150]陳述43提供陳述40-42中任一項所述的方法，所述方法還包括:剛一開始進(jìn)料至所述一個或多個更新的反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物的所述部分的進(jìn)料，就停止至所述一個或多個補充反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料的所述部分。
[0151]陳述44提供陳述40-43中任一項所述的方法，所述方法還包括:剛一將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至所述一個或多個更新的反應(yīng)器，就保持至所述一個或多個更新的反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料。
[0152]陳述45提供陳述35-44中任一項所述的方法，其中當(dāng)所述主反應(yīng)器各自以大于或等于所述閾值的氰化氫的百分比產(chǎn)率運行時，所述多個主反應(yīng)器能夠提供所需的總氰化氫生產(chǎn)率。
[0153]陳述46提供陳述35-45中任一項所述的方法，其中所述多個主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器，當(dāng)組合時，能夠至少提供所需的氰化氫生產(chǎn)率。
[0154]陳述47提供陳述35-56中任一項所述的方法，所述方法還包括:剛一識別出所述多個主反應(yīng)器中的所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器，就活化所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的所述催化劑床。
[0155]陳述48提供陳述47所述的方法，其中所述反應(yīng)混合物進(jìn)料至所述一個或多個補充反應(yīng)器的進(jìn)料在活化所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的所述催化劑床之后出現(xiàn)。
[0156]陳述49提供陳述35-48中任一項所述的方法，所述方法還包括控制所述多個主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器，以將所述一個或多個補充反應(yīng)器和所述多個主反應(yīng)器中的所述總測量氰化氫生產(chǎn)率保持在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0157]陳述50提供陳述35-49中任一項所述的方法，所述方法還包括監(jiān)控所述多個主反應(yīng)器的每一個中，所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個中，或它們的組合中的氰化氫的百分比產(chǎn)率。
[0158]陳述51提供陳述35-50中任一項所述的方法，其中確定所述多個主反應(yīng)器的任一個或所述補充反應(yīng)器的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否處于或低于所述閾值包括:將所述多個主反應(yīng)器或所述補充反應(yīng)器的每一個的氰化氫的百分比產(chǎn)率與所述閾值比較。
[0159]陳述52提供陳述35-51中任一項所述的方法，其中將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至多個主反應(yīng)器包括:將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料平行進(jìn)料至所述多個主反應(yīng)器的每一個。
[0160]陳述53提供陳述35-52中任一項所述的方法，其中將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至所述一個或多個補充反應(yīng)器包括將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料平行進(jìn)料至:至所述多個主反應(yīng)器的反應(yīng)混合物進(jìn)料。
[0161]陳述54提供陳述35-53中任一項所述的方法，其中所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包含富集氧的空氣。
[0162]陳述55提供陳述35-54中任一項所述的方法，所述方法還包括從所述主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器中的一個或多個的流出物回收氫。
[0163]陳述56提供陳述35-55中任一項所述的方法，其中所述主反應(yīng)器的每一個的催化劑床包含鉑-銠合金。
[0164]陳述57提供陳述35-56中任一項所述的方法，其中所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的催化劑床包含鉑-銠合金。
[0165]陳述58提供一種用于制備氰化氫的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0166]多個主反應(yīng)器，所述多個主反應(yīng)器各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床，其中所述多個主反應(yīng)器能夠提供第一氰化氫生產(chǎn)率；
[0167]—個或多個補充反應(yīng)器，所述一個或多個補充反應(yīng)器包含含鉑或鉑合金的催化劑床；
[0168]進(jìn)料系統(tǒng)，所述進(jìn)料系統(tǒng)用于將反應(yīng)混合物進(jìn)料以足以提供所述第一氰化氫生產(chǎn)率的速率進(jìn)料至一個或多個反應(yīng)器，所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包含氣態(tài)氨、甲烷和氧氣；
[0169]控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)配置為；
[0170]確定所述多個主反應(yīng)器的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否低于閾值，
[0171]識別出所述多個主反應(yīng)器中具有低于所述閾值的氰化氫的百分比產(chǎn)率的一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器，
[0172]開始所述反應(yīng)混合物進(jìn)料至所述一個或多個補充反應(yīng)器的補充進(jìn)料，以及
[0173]將所述多個主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器中的總測量氰化氫生產(chǎn)率保持在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0174]陳述59提供陳述58所述的系統(tǒng)，其中所述多個主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器，當(dāng)組合時，能夠提供大于所述第一生產(chǎn)率的第二氰化氫生產(chǎn)率。
[0175]陳述60提供陳述58-59中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為開始所述一個或多個補充反應(yīng)器的所述催化劑床的活化。
[0176]陳述61提供陳述58-60中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為保持至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料或減少至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料。
[0177]陳述62提供陳述58-61中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為保持至除了所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的所述主反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料，同時將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至所述一個或多個補充反應(yīng)器。
[0178]陳述63提供陳述58-62中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為監(jiān)控所述多個主反應(yīng)器的每一個中，所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個中，或它們的組合中的氰化氫的百分比產(chǎn)率。
[0179]陳述64提供陳述58-63中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為將所述多個主反應(yīng)器的每一個或所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的氰化氫的百分比產(chǎn)率與所述閾值比較。
[0180]陳述65提供陳述58-64中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包含富集氧的空氣。
[0181]陳述66提供陳述58-65中任一項所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括氫回收系統(tǒng)，所述氫回收系統(tǒng)用于從所述主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器中的一個或多個的流出物回收氫。
[0182]陳述67提供陳述58-66中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述主反應(yīng)器的每一個的催化劑床包含鉑-銠合金。
[0183]陳述68提供陳述58-67中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的催化劑床包含鉑-銠合金。
[0184]陳述69提供陳述1-68中任一項或任意組合所述的裝置或方法，所述裝置或方法任選地配置以使得可使用或選擇所敘述的所有要素或操作。
[0185]本實用新型的具體陳述:
[0186]1.一種用于制備氰化氫的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0187]多個主反應(yīng)器，所述多個主反應(yīng)器各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床，其中所述多個主反應(yīng)器能夠提供第一氰化氫生產(chǎn)率；
[0188]—個或多個補充反應(yīng)器，所述一個或多個補充反應(yīng)器各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床；
[0189]進(jìn)料系統(tǒng)，所述進(jìn)料系統(tǒng)用于將反應(yīng)混合物進(jìn)料以足以提供所述第一氰化氫生產(chǎn)率的速率進(jìn)料至一個或多個反應(yīng)器，所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包含氣態(tài)氨、甲烷和氧氣；
[0190]控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)配置為；
[0191]確定所述多個主反應(yīng)器中的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否低于閾值，
[0192]識別出具有低于所述閾值的氰化氫的百分比產(chǎn)率的一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器，
[0193]開始所述反應(yīng)混合物進(jìn)料至所述一個或多個補充反應(yīng)器的補充進(jìn)料，
[0194]停止至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料，以及
[0195]將所述一個或多個補充反應(yīng)器和除了所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的所述主反應(yīng)器中的總測量氰化氫生產(chǎn)率保持在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0196]2.陳述I所述的系統(tǒng)，其中所述多個主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器，當(dāng)組合時，能夠提供大于所述第一氰化氫生產(chǎn)率的第二氰化氫生產(chǎn)率。
[0197]3.陳述I所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為剛一停止至所述多個主反應(yīng)器的第一個的反應(yīng)混合物進(jìn)料，就保持至除了所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的所述主反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料。
[0198]4.陳述I所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為剛一確定所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的氰化氫的百分比產(chǎn)率處于或低于所述閾值，就開始所述一個或多個補充反應(yīng)器的所述催化劑床的活化。
[0199]5.陳述I所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為監(jiān)控所述多個主反應(yīng)器的每一個中，所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個中，或它們的組合中的氰化氫的百分比產(chǎn)率。
[0200]6.陳述I所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為將所述多個主反應(yīng)器的每一個或所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的氰化氫的百分比產(chǎn)率與所述閾值比較。
[0201]7.陳述I所述的系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包含富集氧的空氣。
[0202]8.陳述I所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括氫回收系統(tǒng)，所述氫回收系統(tǒng)用于從所述主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器中的一個或多個的流出物回收氫。
[0203]9.陳述I所述的系統(tǒng)，其中所述主反應(yīng)器的每一個的所述催化劑床包含鉑-銠合金。
[0204]10.陳述I所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的所述催化劑床包含鉑-銠合金。
[0205]11.一種用于制備氰化氫的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0206]多個主反應(yīng)器，所述多個主反應(yīng)器各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床，其中所述多個主反應(yīng)器能夠提供第一氰化氫生產(chǎn)率；
[0207]一個或多個補充反應(yīng)器，所述一個或多個補充反應(yīng)器包含含鉑或鉑合金的催化劑床；
[0208]進(jìn)料系統(tǒng)，所述進(jìn)料系統(tǒng)用于將反應(yīng)混合物進(jìn)料以足以提供所述第一氰化氫生產(chǎn)率的速率進(jìn)料至一個或多個反應(yīng)器，所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包含氣態(tài)氨、甲烷和氧氣；
[0209]控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)配置為；
[0210]確定所述多個主反應(yīng)器的任一個中的氰化氫的百分比產(chǎn)率是否低于閾值，
[0211]識別出所述多個主反應(yīng)器中具有低于所述閾值的氰化氫的百分比產(chǎn)率的一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器，
[0212]開始所述反應(yīng)混合物進(jìn)料至所述一個或多個補充反應(yīng)器的補充進(jìn)料，以及
[0213]將所述多個主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器中的總測量氰化氫生產(chǎn)率保持在所需的總氰化氫生產(chǎn)率范圍內(nèi)。
[0214]12.陳述11所述的系統(tǒng)，其中所述多個主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器，
當(dāng)組合時，能夠提供大于所述第一生產(chǎn)率的第二氰化氫生產(chǎn)率。
[0215]13.陳述11所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為開始所述一個或多個補充反應(yīng)器的所述催化劑床的活化。
[0216]14.陳述11所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為保持至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料或減少至所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料。
[0217]15.陳述11所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為保持至除了所述一個或多個次優(yōu)反應(yīng)器之外的所述主反應(yīng)器的所述反應(yīng)混合物進(jìn)料，同時將所述反應(yīng)混合物進(jìn)料進(jìn)料至所述一個或多個補充反應(yīng)器。
[0218]16.陳述11所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為監(jiān)控所述多個主反應(yīng)器的每一個中，所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個中，或它們的組合中的氰化氫的百分比產(chǎn)率。
[0219]17.陳述11所述的系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)還配置為將所述多個主反應(yīng)器的每一個或所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的氰化氫的百分比產(chǎn)率與所述閾值比較。
[0220]18.陳述11所述的系統(tǒng)，其中所述反應(yīng)混合物進(jìn)料包含富集氧的空氣。
[0221]19.陳述11所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括氫回收系統(tǒng)，所述氫回收系統(tǒng)用于從所述主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器中的一個或多個的流出物回收氫。
[0222]20.陳述11所述的系統(tǒng)，其中所述主反應(yīng)器的每一個的催化劑床包含鉑-銠合金。
[0223]21.陳述11所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個補充反應(yīng)器的每一個的催化劑床包含鉑-銠合金。
【權(quán)利要求】
1.一種用于安排安德盧梭法中的反應(yīng)器的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 多個主反應(yīng)器，所述多個主反應(yīng)器各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床； 一個或多個補充反應(yīng)器，所述一個或多個補充反應(yīng)器各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床； 進(jìn)料系統(tǒng)； 控制系統(tǒng)。
2.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括從所述主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器中的一個或多個的流出物回收氫的氫回收系統(tǒng)。
3.一種用于制備氰化氫的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 多個主反應(yīng)器，所述多個主反應(yīng)器各自包含含鉑或鉑合金的催化劑床； 一個或多個補充反應(yīng)器，所述一個或多個補充反應(yīng)器包含含鉑或鉑合金的催化劑床； 進(jìn)料系統(tǒng)； 控制系統(tǒng)。
4.權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括從所述主反應(yīng)器和所述一個或多個補充反應(yīng)器中的一個或多個的流出物回收氫的氫回收系統(tǒng)。
【文檔編號】C01C3/02GK204237573SQ201320822881
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月18日
【發(fā)明者】斯圖爾特·福賽思, 馬丁·J·倫納, 劉愛國, 布倫特·J·斯塔爾曼 申請人:因溫斯特技術(shù)公司