DE2947498C2 - Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von CyanwasserstoffInfo
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Description
Bekanntlich geht das sogenannte BM A-Verfahren zur Herstellung des Cyanwasserstoffes bzw. der Blausäure
von Methan und Ammoniak aus und arbeitet ohne Gegenwart von Sauerstoff oder Luft.
Nach der DE-OS 29 13 925 ist auch schon vorgeschlagen worden, an Stelle von Methan Flüssiggase
einzusetzen.
Die Reaktion an sich wird in hängenden Reaktionsrohren aus gesintertem Aluminiumoxid, die innen mit
einem Platinkatalysator belegt sind, durchgeführt.
Da die Reaktion endotherm verläuft, werden die Reaktionsrohre beheizt und dabei Reaktionstemperaturen
um 1300° C erhalten. Um das Eintreten der
Rückreaktion zu vermeiden, muß das entstandene cyanwasserstoffhaltige Gasgemisch rasch auf Temperaturen
unterhalb von 400 bis 3000C abgekühlt werden, was in einer wassergekühlten Kammer aus Aluminium
im Ofenkopf selbst erfolgt, s. Ullmann, Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Bd. 9, Seite 659;
Dechema-Monografie, 1959, Heft 33, Seite 28—46 und auch DE-PS 9 59 364.
Bei der Durchführung des sogenannten BMA-Verfahrens hatte sich gezeigt, daß ein gewisser Teil des
eingesetzten Ammoniaks den Reaktor mit dem Produktgas verließ.
Dieser nicht umgesetzte Teil an Ammoniak ging für die Produktion zu Cyanwasserstoff verloren, denn das
Ammoniak wurde in üblicher Weise aus dem Produktgas mit Schwefelsäure herausgewaschen, und eine
Aufarbeitung dieses so gewonnenen Ammoniumsulfats, um daraus das Ammoniak zurückzugewinnen, war
technisch viel zu aufwendig und daher uninteressant
Auch die anderen an sich bekannten Verfahren, um Ammoniak aus Gasgemischen zu entfernen, wie z. B. mit
wäßrigen Lösungen, sauerwirkenden Absorptionsmitteln,
wie sauren Salzen von Phosphorsäure oder niederen Fettsäuren bzw. die Ämmoniakentfernung mit
bestimmten Borsäurekomplexen, mit Lösungen von Ammoniumnitrat oder mit Harnstoff sowie mit
bestimmten Schwermetallsalzen konnten alle das Problem einer leichten Rückgewinnung des Ammoniaks
nicht lösen (DE-PS 11 91 347).
Zwar ist es bekannt daß sich nach adsorptiven Methoden Ammoniak, allgemein aus Gasströmen
entfernen läßt jedoch tritt bei längerer Sorption von
cyanwasserstoff^ itigen Gasen teilweise eine Polymerisation
bzw. Zersetzung des Cyanwasserstoffs im Gasstrom ein. Übliche Sorptionsmittel, wie Aktivkohlen
oder Silicagel, können daher nicht angewendet werden, siehe Gmelin, Bd. 14 C (D 1), Seite 219 und R. F. Barrow
et al. im J. Chem. Soc, 1947,401 f.
Es ist ferner nach der DE-PS 9 61 527 bekannt das Ammoniak aus blausäurehaltigen Syntheseendgasen
mit einer wäßrigen Blausäurelösung, die im Kreislauf geführt wird, auszuwaschen.
Die hieran anschließende Abtrennung der Blausäure aus diesen gewaschenen Gasen erfolgt nach deren
Trocknung mit Hilfe einer organischen Waschflüssigkeit, aus der die Blausäure bei entsprechend tiefen
Temperaturen auskondensiert wird.
Die Ammoniak enthaltende wäßrige Blausäurelösung wird dann mit Hilfe eines Kationenaustauschers auf
Kunstharzbasis durch Ionenaustausch von Ammoniak befreit. Von diesem Ionenaustauscher wird das Ammoniak
entweder gasförmig oder in Form einer Salzlösung abgenommen und in die Synthese zurückgeführt.
Dieses äußerst umständliche Verfahren hat noch den weiteren Nachteil, daß das in der wäßrigen Blausäurelösung
anwesende Ammoniak zu Polymerisationen der Blausäure führen kann.
Es schien also, daß das mit dem Produktgas abgehende restliche Ammoniak für das BM A-Verfahren
an sich verloren oder nur teilweise und mit großem technischen Aufwand zurückzugewinnen war.
Diese Situation war äußerst unbefriedigend.
Diese Situation war äußerst unbefriedigend.
Aufgabe der Erfindung ist ein technisch einfaches Rückgewinnungsverfahren für Ammoniak innerhalb des
sogenannten BMA-Prozesses, bei dem das so gewonnene Ammoniak wieder in den Reaktor zurückgeführt
werden kann und bei dem während der Adsorption eine Polymerisation des Cyanwasserstoffs weitgehend vermieden
wird.
Es wurde nun gefunden, daß sich das in dem — den Reaktionsofen verlassenden — Produktgas befindliche
Ammoniak aus diesem entfernen und das von Ammoniak befreite Produktgas kondensieren läßt,
wenn man das den Reaktionsofen verlassende Produktgas, das aus Cyanwasserstoff, Wasserstoff, nicht
umgesetztem Kohlenwasserstoff, bevorzugt Methan, und Ammoniak sowie geringen Mengen an Stickstoff,
b5 Kohlenmonoxid und gegebenenfalls Wasser besteht, mit
Zeolithen bei 20—2000C in Kontakt bringt und das an
diesen adsorbierte Ammoniak in einer Desorptionsstufe wieder zurückgewinnt.
Unter Zeolithen werden z. B. handelsübliche Zeolithe
der Strukturtypen A, X, Y und P verstanden, siehe D. W. Breck - CEP October 1977, Seite 44—48. Es können
aber auch natürliche Zeolithe, wie Mordenit, Clinoptilolith
und Erionit verwendet werden, siehe Breck loc. cit
Diese Zeolithe können z. B. in Adsorptionsapparaturen,
wie Adsorptionstürmen, Adsorptionskolonnen angeordnet sein, in denen die Adsorption bei den
genannten Temperaturen, vorzugsweise bei 30— 1000C,
stattfindet
Bevorzugt werden diese Adsorptionsanlagen parallel geschaltet, so daß nach Erschöpfung der einen Anlage
und Umschaltung auf die andere Anlage bzw. Anlagen die Desorption bei 40—4000C beginnen kann. Bevorzugt
findet die Desorption bei 200—4000C statt.
Weiter wurde gefunden, die Adsorptionsanlagen, die mit dem jeweiligen Zeolithtyp oder Mischungen
verschiedener Zeolithtypen gefüllt sind, in die an sich bekannt BMA-Anlage so einzubauen, daß das nach der
Desorption anfallende Ammoniak sofort wieder in die Reaktionsstufe zur Herstellung von Cyanwasserstoff
zurückgeführt werden kann, siehe Fig. 1.
Besonders günstig ist es, die Desorption unter gleichzeitiger Spülung mit einem Spülgas wie Methan
oder einem anderen bei der Umsetzung zu Cyanwasserstoff verwendeten Kohlenwasserstoff durchzuführen
und das so entstandene Gemisch aus Ammoniak und dem betreffenden Kohlenwasserstoff wieder in die
Reaktionsstufe zurückzuleiten.
In F i g. 1 ist das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft mit zwei parallel geschalteten Adsorbern
dargestellt. Die Desorption kann sowohl durch einfache Temperaturerhöhung wie zusätzlich durch Verwendung
eines Kohlenwasserstoffes als Spülgas durchgeführt werden, und zwar besonders vorteilhaft des gleichen
Kohlenwasserstoffes, der als Reaktionspartner für Ammoniak eingesetzt wird.
Als Spülgase lassen sich aber auch andere Gase, wie z. B. Luft, Stickstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid,
Edelgase oder Wasserstoff verwenden. Das dabei anfallende Ammoniak-Spülgas muß dann auf Ammoniak
aufgearbeitet werden, z. B. durch Kondensation.
Oder man leitet dieses Gemisch aus Ammoniak und Spülgas in die Brenner des BMA-Reaktionsofens,
wodurch man vorteilhaft zusätzliche Wärme für den Syntheseprozeß durch Verbrennung gewinnt.
Über Leitung 1 werden Ammoniak und über Leitung 2 der Kohlenwasserstoff, z. B. Methan, eingeleitet
und über Leitung 3 in den Mischer 4 geführt und gelangen von dort über Leitung 5 in den Reaktionsofen
6 des Blausäure-Methan-Ammoniak-Verfahrens.
Das Reaktionsgas verläßt über Leitung 7 den Reaktionsofen 6 und gelangt z. B. über Leitung 8 mit
dem Ventil 8a in das Adsorptionsgefäß 10, das mit einem der obengenannten Zeolithe gefüllt ist. Das praktisch
ammoniakfreie Reaktionsgas verläßt über Leitung 11 den Adsorber und wird in den unteren Teil des
Wäschers 12, der bevorzugt mit 5—95 gew.-%iger Schwefelsäure gefüllt ist, geleitet. Das am Kopf des
Wäschers 12 entweichende Gas wird über Leitung 13 in einen üblichen Kondensator 14 geleitet und dort der
Cyanwasserstoff verflüssigt. Der nicht verflüssigte Gasanteil besteht überwiegend aus Wasserstoff und
kann für andere Synthesezwecke verwendet werden.
Besonders geeignet erwies sich die Desorption durch Anlegen eines Vakuums bzw. die Desorption mit Hilfe
von Spülgasen bei gleichzeitiger Erhöhung der Temperatur.
Wird die Desorption des Adsorbers 10 nur durch eine entsprechende Temperaturerhöhung bei angelegtem
Vakuum, z. B. mit 300° C durchgeführt, so entweicht der
zunächst adsorbierte Stoff, hauptsächlich Ammoniak, nach Schließen des Ventils Sa und 11a sowie öffnen des
Ventils 15a über Leitung 15 in Leitung 16 und wird hier bis in den Mischer 4 zurückgeführt.
Besonders vorteilhaft läßt sich die Desorption im Adsorber 10 zusätzlich zu der Temperaturerhöhung mit
ίο Hilfe eines Spülgases durchführen, d. h. bevorzugt mit
dem als Reaktionspartner für Ammoniak verwendeten Kohlenwasserstoff, wie z. B. Methan. In diesem Fall
wird ein entsprechender Teil dieses Kohlenwasserstoffes über Leitung 17 in den Aufheizer 18 geführt und von
dort nach Erreichen der Desorptionstemperatur über Leitung 9, Ventil 9a und den restlichen Teil von Leitung
8 in den Adsorber 10 geleitet
Das mit dem Spülgas am Kopf des Adsorptionsgefäßes entweichende Ammoniak gelangt ebenfalls über
Leitung 15, Ventil 15a und Leitung 16 in das Mischgefäß 4 und wird dort mit dem frisch ankommenden
Ammoniak und Kohlenwasserstoff gemischt.
Es ist entweder möglich, die Menge Spülgas so auszuwählen, daß die desorbierte Mischung die gleiche
Zusammensetzung wie die in den Reaktionsofen neu eintretende hat; oder anderenfalls ist eine Nachregulierung
im Mischgefäß 4 erforderlich.
Der zweite parallel geschaltete Adsorber 100 hat die
gleichen Funktionen wie Adsorber 10, ebenso die Leitungen 80, 90 und 150, und die Ventile 80a, 90a und
150a haben dieselben Funktionen wie die Leitungen 8,9 und 15 bzw. die Ventile 8a, 9a und 15a.
Von den beiden parallel geschalteten Adsorbern 10 und 100 wird, wie üblich, einer beladen, während der
andere desorbiert wird.
Selbstverständlich können auch mehr als zwei Adsorber parallel geschaltet sein.
Auch das stufenweise Verfahren mit nur einem Adsorber ist möglich, obwohl das kontinuierliche
Verfahren mit mindestens zwei Adsorbern vorzuziehen ist.
Soll eine Temperaturerhöhung bei der Desorption
vermieden werden, kann das adsorbierte Material, z. B.
auch durch eine übliche Druckminderung durch Erniedrigung auf 0,001 bis 1 bar abs., bevorzugt bei
0,01 —0,3 bar abs., zurückgewonnen werden.
In Abbildung 1 wurde das Spülgas irr. Gleichstrom durch den Adsorber gesandt. Dies ist für das
BMA-Verfahren am meisten zu empfehlen, jedoch ist so prinzipiell auch eine Gegenstromführung des Spülgases
möglich; entscheidend ist nur, daß das nach der Desorption anfallende Gasgemisch in den Mischer 4
zurückgeführt werden kann.
Zur Art des Spülgases soll noch ausgeführt werden, daß dieses — besonders wenn das erhaltene Ammoniak
nicht in die BMA-Reaktionsstufe zurückgeführt werden soll — auch ein anderes Gas als ein Kohlenwasserstoff
sein kann. So können auch andere übliche Spülgase, wie Wasserstoff oder Luft, verwendet werden. Die Luft nur
bo dann, wenn die desorbierten Gase für Heizzwecke
verwendet Werden oder eine direkte Aufarbeitung auf Ammoniak nach üblichen Methoden, z. B. durch
Kondensation, erfolgen soll.
Bisher hatte man noch nicht versucht, das an sich b5 lästige Ammoniak von Cyanwasserstoff durch Anwenden
von Molekularsieben abzutrennen:
In der Literatur finden sich sehr unterschiedliche Werte für die Moleküldurchmesser von 2.6—5.7 A für
Cyanwasserstoff und 2,6—4,1 Ä für Ammoniak, siehe Gmelin loc. cit. Doch liegen alle Werte in vergleichbarer
Größenordnung vor.
Daher war eine Trennung auf Grund der Dimensionen der beiden Moleküle nicht zu erwarten.
Dazu kommt, daß auch die Dipolmomente der beiden zu trennenden Stoffe in gleicher Größenordnung liegen,
und zwar für Cyanwasserstoff bei 2,98 D und für Ammoniak bei 1,47 D.
Bekanntlich sind aber für die Trennwirkung von Molekularsieben unter anderem sowohl die Moleküldurchmesser
wie auch die Dipolmomente ausschlaggebend.
Es war also völlig unerwartet, daß sich ein Gasgemisch aus überwiegend Cyanwasserstoff und
wenig Ammoniak mit Zeolithen auftrennen läßt, und zwar derartig, daß das Molekül des Ammoniaks mit dem
kleineren Dipolmoment, das außerdem in weitaus geringerer Menge als die andere Molekülsorte vorlag,
von dem gleichgroßen Molekül des Cyanwasserstoffes, der aber ein weitaus höheres Dipolmoment besitzt und
einen erheblichen Anteil des aufzutrennenden Gases ausmachte, durch selektive Adsorption an den genannten
Molekularsieben getrennt werden kann.
Der den Zeolithen verlassende Gasstrom ist also stets an Ammoniak verarmt, und besteht bei bestimmten
Temperaturen und Typen des Zeoliths praktisch — neben den Inertgasen — nur aus Cyanwasserstoff und
Spuren von Ammoniak. Diese geringen Spuren an Ammoniak lassen sich in einer Schwefelsäure-Sicherheitswäsche
entfernen, worauf das gereinigte cyanwasserhaltige Gas in bekannter Weise kondensiert werden
kann.
Die Schwefelsäure-Wäscher können bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den
Wäschern in den bestehenden BMA-Anlagen entweder z. B. um den Faktor 10 kleiner dimensioniert werden
oder — unter Beibehaltung der üblichen Dimensionen — erhöht sich die Standzeit der Wäscher z. B. um den
Faktor 10. Auf jeden Fall wird die Menge an anfallendem Ammoniumsulfat erheblich reduziert.
Die Erfindung wird an den folgenden Beispielen näher beschrieben:
Versuchsdurchführung
Um das Adsorptionsvermögen und die Selektivität der verschiedenen Adsorptionsmittel zu untersuchen,
wurde der nachfolgend beschriebene Versuchsaufbau gewählt.
In einer BMA-Laborapparatur, bestehend aus einem Röhrenofen (nicht gezeigt), in dem sich ein Original-BMA-Kontaktrohr
befindet, welches im oberen Ende in einem wassergekühlten Kühlkopf mündet, wird bei
12500C, ausgehend von Methan und Ammoniak, ein
Gasstrom der Zusammensetzung von
22-25% HCN
2- 5% NH3
70-75% H2
Spur Wasser, CH4, N2 (bei ca. 1 Mol HCN/h)
2- 5% NH3
70-75% H2
Spur Wasser, CH4, N2 (bei ca. 1 Mol HCN/h)
erzeugt
Er wird bei 1 (vgL F i g. 2) in zwei gleiche Gasströme geteilt und über Leitungen la und 16 in die beiden
parallel geschalteten beheizbaren Adsorptionskammern 2 und 3 geleitet Die Gasmengenmessung erfolgt
bei 4 und 5 über Rotameter; der Druck wird in den beiden Manometern 6 und 7 bestimmt In beiden
Adsorptionskammern befindet sich ein Keramikrohr, das in einem Fall mit dem zu testenden Zeolithen
(Versuch) gefüllt ist und im anderen Fall (Standard) leer bleibt. Anschließend wird sowohl das nicht absorbierte
Ammoniak in Schwefelsäure, wie die nicht umgesetzte Blausäure in Natronlauge bei 8 absorbiert und nach den
üblichen naßchemischen Methoden analysiert. Die Menge an Restgas wird bei 9 und 10 mit üblichen
Gasuhren bestimmt.
Um die adsorbierten Gasmengen zu bestimmen, ίο werden die Zeolithe vor und nach jedem Versuch
gewogen.
Zur Regeneration wird die Adsorptionskammer erwärmt (max. 4000C) und die desorbierten Bestandteile
mit Hilfe von Spülgasen (z. B. CH4, H2 bzw. Luft) durch
Druckerniedrigung durch die Adsorptionskolonnen 8 geleitet. Der desorbierte Anteil an HCN und NH3 wird
naßchemisch als Natriumcyanid und Ammoniumsulfat durch Titration bzw. nach Kjeldahl bestimmt
Die Ergebnisse der verschiedenen Versuche sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
Spalte I gibt die Versuchsnummer an. Die folgenden drei Spalten bezeichnen den Zeolithtypen (II), die
Menge an Adsorptionsmittel (III) und die Adsorptionstemperatur (IV). Die nach der Adsorptionskammer
analytisch ermittelten Werte (in Gramm) an Ammoniak und Blausäure sind für das Leerrohr in Spalte V und für
das mit dem entsprechenden Adsorbens gefüllte Rohr in Spalte VI angegeben. Aus der Differenz der Spalten V
und VI läßt sich der Prozentanteil an adsorbierter Blausäure und Ammoniak berechnen (Spalte VII).
Neben den Zeolithen wurden in den Versuchen 24,25
und 26, 27 beispielhaft handelsübliches Kieselgel bzw. Aktivkohle als Adsorptionsmittel getestet, wobei bei
diesen Vergleichsversuchen eine starke Polymerisation
α der Blausäure auf der Oberfläche beobachtet wurde.
Zeolithe des Typs Y und P sind in der Tabelle 1 angeführt worden, um zu zeigen, daß das Prinzip der
Auftrennung von Ammoniak und Cyanwasserstoff durch Zeolithe nicht auf die Zeolithe des Typs A und X
4(i beschränkt ist. Für eine technische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen sich jedoch
bevorzugt die Zeolith-Typen A und X und besonders bevorzugt der Zeolith Typ A.
Die in den Beispielen getesteten Zeolithe wurden entweder nach einer der folgenden Präparationen
hergestellt (gekennzeichnet mit *), oder es wurden handelsübliche Zeolithe verwendet
Die * gekennzeichneten Präparationen wurden für
Zeolith A nach DE-PS 10 38 017, für Zeolith X nach DE-PS 10 38 016, für Zeolith Y nach DE-PS 10 98 929
und Zeolith P nach US-PS 30 08 803 durchgeführt Die Formung erfolgte beispielsweise nach DE-PS 11 64 995.
In den Versuchen 1—23 wurden stets frische Zeolithproben verwendet, die zuvor bei 400° C im Ofen
während 2 Stunden aktiviert wurden.
Die Vergleichsproben in den Versuchen 24—27 wurden vor Versuchsbeginn bei 1200C getrocknet
In den Versuchen 28—33 liegen die Trennergebnisse
von Zeolith-A-Typen vor, bei denen bereits fünf Adsorptions-Desorptionszyklen durchgeführt wurden
und deren Regeneration nach einer der folgenden Methoden durchgeführt wurde.
Für Beispiel 28und29
Zeolith A wird bei 4000C im Luftstrom (50 I/h)
3 Stunden behandelt und anschließend eingesetzt
Für Beispiel 30
Zeolith A wird bei 4000C im Muffelofen ohne Spülgas
2 Stunden behandelt und eingesetzt.
Für Beispiel 31
Zeolith A wird bei Raumtemperatur im Vakuum (< 0,1 bar abs.) 2 Stunden behandelt und eingesetzt.
Für B e i s ρ i e 1 32 und 33
2000C 2 Stunden mit 501 Methan/h behandelt und
Zeolith A wird bei
Wasserstoff/h bzw. 50
eingesetzt.
Wasserstoff/h bzw. 50
eingesetzt.
Nach Versuch 32 wird ein Gasgemisch erhalten, das neben Ammoniak noch wenig Cyanwasserstoff, jedoch
durch Spülung mit Methan auch einen Anteil an dem für die BMA-Synthese wichtigen Kohlenwasserstoff enthält
und sich daher bevorzugt für die direkte Rückführung in den BMA-Reaktor eignet.
Wie üblich hängt die Stärke der Adsorption von der jeweiligen Arbeitstemperatur bei einem bestimmten
Zeolithtyp ab.
Aus der Tabelle 1 geht für die Typen X und A hervor, daß der beste Trenneffekt, d. h. die stärkste Adsorption
von Ammoniak, mit Werten über 90% der ursprünglichen im Gas vorhandenen Ammoniakmenge, bei etwa
300C eintritt.
Beispiel 34 — Rückführung des Ammoniaks
Ähnlich den Beispielen 28/29 erfolgt die Regeneration des mit Ammoniak beladenen Molekularsiebes bei
3000C mit Luft (40 l/h) als Spülgas.
Anschließend wurde das Gasgemisch zur Entfernung
geringer Mengen mitadsorbierter Blausäure durch Natronlauge geleitet und danach das Ammoniak in
einer Kühlfalle bei — 78°C ausgefroren. Es läßt sich direkt für die Herstellung von Blausäure wiederverwenden,
indem man die Kühlfalle in die Ammoniak-Synthesegasleitung zwischenschaltet. Der Bedarf an frischem
Ammoniak für die Cyanwasserstoff-Synthese wird dadurch um den im vorangegangenen Adsorptions-Desorptions-Zyklus
wiedergewonnenen Nhb-Anteil reduziert.
In diesem Beispiel steigerte sich die ohnehin schon hohe Ammoniakausbeute gegenüber den Parallelversuchen
ohne Rückführung von durchschnittlich 83% auf 91%.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt einmal in der Möglichkeit, das ursprünglich eingesetzte
Ammoniak in äußerst günstiger Weise wieder verwenden zu können, so daß die Umsetzung von Ammoniak zu
Cyanwasserstoff fast quantitativ wird, ohne daß die bei Anwendung anderer Adsorptionsmittel, wie Aktivkohle
oder Silicagel, beobachtete Polymerisation des Cyanwasserstoffs auftritt. Hierdurch ist zum ersten Mal ein
technisch einfaches Adsorptionsverfahren zur Abtrennung von Ammoniak aus cyanwasserstoffhaltigen
Gasen möglich geworden.
Außerdem ist das Verfahren umweltfreundlich, da Ammoniak weder in die Atmosphäre entweicht, noch zu
unerwünschten Produkten, wie Ammoniumsulfat, umgewandelt werden muß.
Für das BMA-Verfahren aber ist besonders wesentlich, daß sich die Reinigungsstufe einfach und problemlos
in schon bestehende Anlagen zur Herstellung von Cyanwasserstoff einbauen läßt.
Zeolith P*
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
Zeolilh X*
desgl.
desgl.
Zeolith Y*
desgl.
desgl.
Zeolith A*
desgl.
desgl.
Zeolith 3Ä-A
desgl.
desgl.
| Ml | IV | V | NH, | VI | NH3 | VlI | % NH., | t Ü & |
| Menge | Temp. | Standard | (g) | Versuch | (g) | ir I |
||
| Ads. | 0,33 | 0,34 | Adsorption an | 0 | ||||
| HCN | 0,32 | HCN | 0,32 | Zeolith | 0 | I | ||
| (g) | ( C) | (B) | 0,39 | (g) | 0,37 | % HCN | 5,1 | I |
| 12 | 400 | 13,72 | 0,36 | 13,07 | 0,33 | 8,3 | I | |
| 12 | 300 | 13,78 | 0,65 | 13,11 | 0,57 | 4,7 | 12,3 | I |
| 12 | 200 | 13,94 | 0,36 | 13,53 | 0,24 | 4,8 | 33,3 | s- |
| 12 | 100 | 13,77 | 0,22 | 13,06 | 0,17 | 2,9 | 22,7 | |
| 12 | 30 | 13,60 | 0,39 | 13,12 | 0,35 | 5,1 | 10,3 | |
| 45 | 30 | 13,67 | 0,905 | 12,74 | 0,775 | 3,6 | 14,4 | |
| 44 | 100 | 13,84 | 1,35 | 12,74 | 1,275 | 6,8 | 5,5 | |
| 45 | 200 | 13,74 | 0,76 | 12,56 | 0,03 | 7,9 | 96,1 | |
| 45 | 30 | 31,9! | 0,915 | 31,76 | 0,51 | 8,5 | 44,3 | |
| 45 | 100 | 31,70 | 0,665 | 31,65 | 0,215 | 0,5 | 67,6 | |
| 35 | 30 | 32,97 | 0,745 | 27,25 | 0,515 | 0,2 | 30,8 | |
| 35 | 100 | 32,55 | 1,445 | 24,86 | 0,07 | 17,35 | 95,1 | |
| 35 | 30 | 33,88 | 1,545 | 30,25 | 0,13 | 23,62 | 91,58 | |
| 35 | 100 | 33,67 | 1,87 | 29,48 | 0,55 | 10,71 | 70,58 | |
| 50 | 30 | 31,58 | 0,535 | 29,98 | 0,045 | 12,44 | 91,6 | |
| 50 | 30 | 31,73 | 1,32 | 30,34 | 0,175 | 5,06 | 86,7 | |
| 50 | 100 | 31,24 | 29,79 | 4,38 | ||||
| 50 | 30 | 34,0 | 32,69 | 4,64 | ||||
| 50 | 100 | 32,35 | 29,85 | 3,85 | ||||
| 7,72 | ||||||||
| Fortsetzung | Il | III | 29 | Ads. | 47 498 | NH3 | Vl | 10 | VIl | an | |
| I | Zeolilh | (g) | Versuch | Adsorption | |||||||
| Typ | (11O | 0,89 | Zeolith | % NH3 | |||||||
| 9 | IV | 30 | V | 1,54 | HCN | % HCN | |||||
| Menge Temp. | 100 | Standard | 0,70 | (g) | 97,19 | ||||||
| Zeolith 4Ä-A | 30 | 1,355 | 27,66 | NH1 | 16,4 | 80,2 | |||||
| 20 | desgl. | 100 | HCN | 0,95 | 28,14 | (g) | 12,5 | 51,4 | |||
| 21 | Zeolith 5Ä-A | (g) | 30 | (g) | 1,295 | 25,67 | 0,025 | 23,4 | 44,2 | ||
| 22 | desgl. | 50 | 100 | 33,09 | 0,865 | 25,71 | 0,305 | 21,9 | 97,4 | ||
| 23 | Vergl.: Kieselgel | 50 | 30 | 32,16 | 1,16 | 25,88**) | 0,34 | 19,5 | 83,0 | ||
| 24 | bei 120° C getrocknet | 50 | 100 | 33,52 | 1,19 | 30,25**) | 0,755 | 7,74 | 20,23 | ||
| 25 | Aktivkohle | 50 | 30 | 32,93 | 0,88 | 25,23**) | 0,025 | 21,5 | 9,48 | ||
| 26 | bei 120°C getrocknet | 50 | 100 | 32,15 | 28,59**) | 0,22 | 13,17 | 94,53 | |||
| 27 | Zeolith A* | 50 | 32,79 | 1,26 | 29,87 | 0,69 | 1,71 | 72,2 | |||
| 28 | nach Regeneration | 25 | 30 | 32,13 | 31,66 | 1,05 | 6,33 | ||||
| 29 | 400°C/Lurt | 25 | 32,93 | 0,065 | 79,3 | ||||||
| Zeolith A* | 50 | 30,39 | 0,66 | 31,89 | 0,245 | 1,66 | |||||
| 30 | nach Regeneration/ | 50 | 30 | 33,80 | |||||||
| Muffelofen | 0,26 | 66,6 | |||||||||
| Zeolith A* | 50 | 32,43 | 0,575 | 33,90 | 0,73 | ||||||
| 31 | nach Regeneration/ | 30 | |||||||||
| Vakuum | 0,22 | 80,1 | |||||||||
| Zeolith A* | 50 | 34,15 | 0,96 | 24.96 | 1,73 | ||||||
| 32 | nach Regeneration/ | 30 | |||||||||
| CH4/200°C | 0,11 | 67,2 | |||||||||
| Zeolith A* | 40 | 25,40 | 32,82 | 0 | |||||||
| 33 | nach Regeneration/ | !au Zeichnungen | |||||||||
| H2/200°C | 0,315 | ||||||||||
| **) Polymerisation auf Oberfläche (und | 40 | 32,55 | |||||||||
| daher nicht regenerierbar). | |||||||||||
| Hierzu 2 Bl | |||||||||||
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff nach dem sogenannten Blausäure-Methan-Ammoniak-Verfahren,
ausgehend von Ci- Q-Kohlenwasserstoff
und Ammoniak, bei dem das Ammoniak aus dem den Reaktionsofen verlassende Produktgas
entfernt wird und man das praktisch von Ammoniak befreite Produktgas kondensiert, dadurch gekennzeichnet,
daß man das den Reaktionsofen verlassende Produktgas, das aus Cyanwasserstoff, Wasserstoff, nicht umgesetztem Kohlenwasserstoff
und Ammoniak, sowie geringen Mengen an Stickstoff, Kohlenmonoxid und gegebenenfalls Wasser
besteht, mit Zeolithen bei 20 bis 2000C in Kontakt
bringt, und das an diesen adsorbierte Ammoniak in einer Desorptionsstufe wieder gewinnt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Zeolithe handelsübliche
Zeolithe der Strukturtypen A, A"und yeinsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Adsorption bei
Temperaturen von 30— 1000C durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Desorption des
adsorbierten Ammoniaks durch Temperaturerhöhung auf 40—400°C, bevorzugt auf 200—4000C,
und/oder Druckerniedrigung auf 0,001 — 1 bar abs., bevorzugt 0,01—0,3 bar abs., und/oder Anwendung
von Spülgasen durchführt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Spülgas den gleichen
Kohlenwasserstoff verwendet, der bei der Reaktion mit Ammoniak zu Cyanwasserstoff eingesetzt wurde
und daß man das nach der Desorption anfallende Gasgemisch wieder in die Reaktionsstufe zurückführt.
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