Натрий цианидінің соңғы өндірістік процестері

1. кіріспе

Натрий цианид (NaCN) - алтын өндіру, гальванизация және химиялық синтез сияқты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылатын маңызды химиялық қосылыс. The Өндірістік процестер of Натрий цианиді тиімділікті арттыру, шығындарды азайту және қоршаған ортаға зиянсыздығын арттыру мақсатында үздіксіз дамып келеді. Бұл мақалада бірнеше соңғы өндіріс процестерімен таныстырады Натрий цианиді.

2. Аммиак – натрий әдісі

2.1 Процесс принципі

Аммиак – натрий әдісінде реакторға алдымен металдық натрий мен мұнай коксы белгілі бір пропорцияда қосылады. Содан кейін температура 650 ° C дейін көтеріліп, аммиак газы енгізіледі. Температура одан әрі 800 ° C дейін көтерілген кезде реакция 7 сағат ішінде жүреді, оның барысында металдық натрий толығымен айналады. натрий цианиді. Осыдан кейін әрекеттесуші заттар артық мұнай коксын жою үшін 650 °C температурада сүзіледі. Содан кейін балқытылған өнім шығарылады және натрий цианиді өнімдерін алу үшін қажетті пішінге құйылады.

2.2 Артықшылықтары мен кемшіліктері

• артықшылықтары: Бұл процесс салыстырмалы түрде қарапайым реакция принципіне ие және натрий мен аммиак шикізаты химия өнеркәсібінде салыстырмалы түрде кең таралған.

• кемшіліктері: Жоғары температуралық реакция жағдайлары көп энергия тұтынуды қажет етеді. Сондай-ақ, металл натрийді пайдалану оның жоғары реактивтілігіне байланысты белгілі бір қауіпсіздік тәуекелдерін тудырады.

3. Цианидті балқыту әдісі

3.1 Процесс принципі

Цианид балқымасы мен қорғасын оксиді экстракциялық резервуарға қосылады. Цианид балқымасының қорғасын оксидіне тән қатынасы (500 - 700):1. Қорғасын оксидінің қосылуы қорғасын сульфидінің тұнбасын түзу арқылы күкіртсіздендіруге көмектеседі. Содан кейін экстракциялық сұйықтық тұндырылады, ал алынған мөлдір сұйықтықтың құрамында 80 - 90 г/л NaCN болады. Генераторда бұл сұйықтық концентрлі күкірт қышқылымен әрекеттеседі және цианид сутегі газын түзеді. Суды кетіру үшін конденсациядан кейін цианид сутегі газы абсорбциялық реакторға түседі және сұйық сілтімен (натрий гидроксиді ерітіндісі) әрекеттеседі және натрий цианидін түзеді.

3.2 Артықшылықтары мен кемшіліктері

• артықшылықтары: Бұл процесс соңғы өнімнің сапасын жақсарту үшін пайдалы қорғасын оксидін қосу арқылы күкірт қоспаларын тиімді түрде жоя алады.

• кемшіліктері: Қорғасын оксидін пайдалану қорғасынмен байланысты қоршаған ортаны ластау проблемаларына әкелуі мүмкін. Бұған қоса, процесс экстракция, реакция және сіңіру сияқты бірнеше қадамдарды қамтиды, бұл операцияның күрделілігін арттырады.

4. Андрусов процесі (Аншиг әдісі)

4.1 Процесс принципі

Андруссов процесінде шикізат ретінде табиғи газ, аммиак және ауа қолданылады. Алдымен, табиғи газ бейорганикалық күкіртті және органикалық күкірттің бір бөлігін кетіру үшін сумен жуу мұнарасында жуылады. Сүзілгеннен кейін тазартылған табиғи газдың күкірт мөлшері ≤1 мг/м³, ал гидроген мөлшері ... болуы керек.көміртегіC₂-тан жоғары s 2%-дан аз болуы керек. Сұйық аммиак буландырғышта буландырылады, ал ауа сүзгі арқылы сүзіледі. Содан кейін үш шикізат араластырғышта аммиак:метан:ауа = 1:(1.15 - 1.17):(6.70 - 6.80) қатынасында араластырылады. Аралас газ катализатор ретінде платина-родий қорытпасы бар тотығу реакторына түседі. 1070 - 1120 °C температурада 8.5% сутегі цианиді бар аралас газ түзу реакциясы жүреді.

Газ салқындатылады, содан кейін аммиак - сіңіру мұнарасына түседі, онда аммиак қалдығы күкірт қышқылымен жұтылады. Осыдан кейін ол сумен салқындатылады және цианид сутегі төмен температуралы сумен жұтылады. Қойылған газ сілті – жуу мұнарасымен жуылғаннан кейін шығарылады. Су сіңген цианид сутегі ерітіндісі жылумен алмасады, содан кейін десорбция мұнарасына түседі. Десорбция мұнарасының жоғарғы жағында тазалығы 98% цианид сутегі алынады. Содан кейін бұл цианиді сутегі сілті ерітіндісімен әрекеттесіп, натрий цианиді ерітіндісін түзеді, ол әрі қарай булану, кристалдану, кептіру және соңғы натрий цианиді өнімін алу үшін пішіндеу арқылы өңделеді.

4.2 Артықшылықтары мен кемшіліктері

• артықшылықтары: Табиғи газ ресурстарына бай аймақтарда шикізат құны салыстырмалы түрде төмен. Процесс өнеркәсіптік қолданбаларда салыстырмалы түрде жетілген және өндіріс ауқымы салыстырмалы түрде үлкен болуы мүмкін.

• кемшіліктері: Табиғи газ ресурстары жоқ аймақтарда табиғи газ тапшылығы, саясаттар және бағалар сияқты факторлар әсер еткенде өндіріс құны айтарлықтай ауытқуы мүмкін. Жоғары температуралық реакция жағдайлары жоғары температураға төзімді жабдықты қажет етеді және энергияның көп мөлшерін тұтынады.

5. Жалын процесі

5.1 Процесс принципі

Шикізат ретінде табиғи газ, оттегі, аммиак қолданылады. Бұл үш газ қоспаларды кетіру үшін бөлек сүзіледі, содан кейін тұрақтандырылған және өлшенгеннен кейін араластырғышқа түседі. Оттегінің бір бөлігі араластырғышқа кіру үшін негізгі оттегі ретінде пайдаланылады, ал екінші бөлігі тұтану үшін тікелей саптамаға беріледі. Үш шикізат белгілі бір пропорцияда біріктіріліп, 1500 °C температурада цианид сутегін синтездеу үшін жану реакциясынан өтеді.

Реакция газы су бүрку арқылы сөндіріледі, содан кейін салқындатқышта салқындатылады. Содан кейін ол аммиак - сіңіру мұнарасына түседі, онда реакция газындағы аммиак қалдығы 15% - 20% күкірт қышқылымен жұтылады, ал аммоний сульфатын қалпына келтіруге болады. Құрамында цианиді сутегі бар реакция газы сумен салқындатылады, содан кейін 1.5% цианид сутегі ерітіндісін қалыптастыру үшін төмен температуралы сумен сіңіріледі. Бұл ерітінді 98% - 99% құрайтын цианид сутегін алу үшін дистилляция мұнарасында тазартылады. Соңында сілті ерітіндісімен сіңеді де, буланудан, кристалданудан, кептіруден және пішіндеуден кейін натрий цианиді өнімі алынады.

5.2 Артықшылықтары мен кемшіліктері

• артықшылықтары: Бұл процесс салыстырмалы түрде жоғары тазалықтағы цианид сутегі өндірісіне қол жеткізе алады. Аммоний сульфатын қосалқы өнім ретінде алу белгілі бір экономикалық пайда әкелуі мүмкін.

• кемшіліктері: Жоғары температурадағы жану реакциясы көп мөлшерде энергия шығынын қажет етеді. Процесс сонымен қатар жоғары деңгейде технологиялық бақылауды қажет ететін газды араластыру, жану, сөндіру және сіңіру сияқты күрделі операцияларды қамтиды.

6. Жеңіл мұнай пиролизі әдісі

6.1 Процесс принципі

Ашық май мен аммиакты белгілі бір пропорцияда тозаңдатқышта араластырады және алдын ала 280 °С дейін қыздырады. Содан кейін қоспа пиролиз реакциясы үшін электр доғалық пешіне түседі. Тасымалдаушы ретінде мұнай коксы, ал жабық ортада тотығуды болдырмау үшін азот қорғаныс газы ретінде пайдаланылады. 1450 °C температурада цианид сутегі газын алу реакциясы жүреді. Содан кейін газ тозаңдан тазартылады, салқындатылады және аммиакты жою, сумен жуу, сіңіру және таза цианидті алу үшін айдау сияқты қадамдар арқылы одан әрі өңделеді. Соңында цианиді сутегі сілті ерітіндісімен (натрий гидроксиді) әрекеттесіп, натрий цианидін түзеді.

6.2 Артықшылықтары мен кемшіліктері

• артықшылықтары: Процесс технологиясы салыстырмалы түрде жетілген. Ол мұнай-химия өнеркәсібінде салыстырмалы түрде кең таралған шикізат болып табылатын жеңіл мұнайды пайдалана алады.

• кемшіліктері: цианид сутегін күкіртсіздендіру және қоспаларды жоюда қиындықтар бар. Өнімнің энергия тұтынуы жоғары, «үш қалдықты» (газ, ағынды су және қалдық қалдықтар) өңдеу қиын. Өндіріс құны салыстырмалы түрде жоғары.

7. Акрилонитрил - өнім әдісі

7.1 Процесс принципі

Пропиленді амоксидтеу арқылы акрилонитрил алу процесінде жанама өнім ретінде цианид сутегі газы алынады (мөлшер акрилонитрил өндірісінің 4%-10%-ына тең). Құрамында цианид сутегі бар газ сілті ерітіндісімен жұтылады. Буландыру, концентрация, бөлу және кептіруден кейін натрий цианидінің өнімі алынады.

7.2 Артықшылықтары мен кемшіліктері

• артықшылықтары: Бұл қосымша өнімді пайдалану процесі, ол ресурстарды толық пайдалануға және белгілі бір дәрежеде өндіріс шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.

• кемшіліктері: Натрий цианидін өндіру акрилонитрилді өндіру ауқымымен шектеледі. Қосалқы өнім цианид сутегінің сапасына қатаң бақылау мен тазартуды қажет ететін акрилонитрилді өндірудің негізгі процесі әсер етуі мүмкін.

8. Метанолды амоксидтеу әдісі

8.1 Процесс принципі

Ауа сүзгіден және алдын ала қыздырғыштан өтеді, содан кейін реакциялық пешке түседі. Сұйық аммиак буланады, ал метанол буланады. Олар араластырғыш алдын ала қыздырғышқа түседі, содан кейін реакциялық пештегі ауамен әрекеттеседі. Негізінен Fe – Mo оксидінен тұратын катализатордың әсерінен реакция нәтижесінде цианид сутегі түзіледі. Цианиді сутегі газы аммиакты жою үшін аммиак мұнарасына түседі, содан кейін цианид сутегін алады. Соңында натрий цианидін дайындау үшін сілті ерітіндісімен сіңеді.

8.2 Артықшылықтары мен кемшіліктері

• артықшылықтары: Метанол мен аммиакты шикізат ретінде пайдалану салыстырмалы түрде кең таралған және катализаторды белгілі бір дәрежеде қайта өңдеуге және қайта пайдалануға болады. Процесті өндірістік қажеттіліктерге сәйкес реттеуге болады.

• кемшіліктері: Катализатор реакция жағдайларына сезімтал және температураның, қысымның және шикізат қатынасындағы аздаған өзгерістер катализатордың белсенділігі мен селективтілігіне әсер етуі мүмкін, осылайша өнімнің шығымы мен сапасына әсер етеді.

9. қорытынды

Натрий цианидін өндіру процестерінің әрқайсысының өзіндік ерекшеліктері бар. Өндіріс процесін таңдау шикізаттың қолжетімділігі, құны, экологиялық талаптар және өндіріс ауқымы сияқты әртүрлі факторларға байланысты. Технологияның үздіксіз дамуымен натрий цианиді өндірісінің тиімділігі мен экологиялық көрсеткіштерін одан әрі жақсартуға бағытталған жаңа өндірістік процестер болашақта пайда болуы мүмкін. Әртүрлі салаларда натрий цианидіне сұраныс өсуде, өндіріс процестерін оңтайландыру және инновациялар тұрақты дамуды қамтамасыз ете отырып, нарық қажеттіліктерін қанағаттандыруда шешуші рөл атқарады.