Исследование влияния технологических параметров на выход цианистого водорода

Abstract

Представлены основные результаты исследований по влиянию технологических параметров на образование цианистого водорода окислительным аммонолизом метана. Промышленное производство цианистого водорода является основой производства одного из важных компонентов в золотодобыче - цианида натрия. На сегодняшний день основной способ производства цианистого натрия базируется на нейтрализации синильной кислоты, полученной каталитическим синтезом метана, аммиака и кислорода воздуха на платиноидном катализаторе, раствором щелочи. Этот метод достаточно мало изучен и имеет большие перспективы для дальнейшего его совершенствования. Цель исследования заключалась в установлении оптимального соотношения компонентов начальной газовой смеси и влияние их на выход цианистого водорода, а также исследовать зависимость степени превращения цианистого водорода от температуры процесса. При окислительном аммонолизе метана с учетом неравномерности диффузии газов процесс получения цианистого водорода проводят с небольшим избытком аммиака относительно метана. Установлено, что при пониженном содержании одного из реагентов в начальной газовой смеси после реактора синтеза цианистого водорода в контактном газе присутствует значительное количество непрореагировавших компонентов смеси. Выявлено, что степень превращения реагентов в цианистый водород зависит не только от начальной концентрации, а также и от их соотношения в исходной смеси. Доказано, что максимальная степень превращения аммиака и метана достигается при соотношении компонентов аммиак/метан в реакционной смеси, равном 1 - 1,1. Максимальный выход цианистого водорода при окислительном аммонолизе метана составляет 7,2%. Исследовано влияние температуры на процесс образования цианистого водорода методом Андруссова. Установлено, что повышение температуры процесса получения цианистого водорода окислительным аммонолизом метана оказывает положительный эффект на выход целевого продукта. Полученные результаты исследований можно использовать на современных азотно-туковых комбинатах для оптимизации процесса синтеза синильной кислоты.

The article presents the main results of research on the effect of technological parameters on the formation of hydrogen cyanide by the oxidative ammonolysis of methane. Industrial production of hydrogen cyanide is the basis for the production of one of the important components in gold mining - sodium cyanide. To date, the main method of production of sodium cyanide is based on the neutralization of hydrocyanic acid obtained by the catalytic synthesis of methane, ammonia and oxygen of the air on a platinum catalyst, with an alkali solution. This method has been little studied and has great prospects for its further improvement. The purpose of the study was to establish the optimal ratio of the components of the initial gas mixture and their influence on the output of hydrogen cyanide, as well as to investigate the dependence of the degree of conversion of hydrogen cyanide on the process temperature. In oxidative ammonolysis of methane, taking into account the non-uniformity of gas diffusion, the process of producing hydrogen cyanide is carried out with a small excess of ammonia relative to methane. It has been established that with a reduced content of one of the reagents in the initial gas mixture after the hydrogen cyanide synthesis reactor, a significant amount of unreacted components of the mixture is present in the contact gas.