氢氰酸

HCN 又称氰化氢。无色、剧毒、有苦杏仁气味的挥发性液体,沸点25.7℃。溶于水,易聚合。广泛用于制造有机玻璃、金属氰化物及用作乳酸和三聚氯氰等有机产品的原料。

生产方法

工业上氢氰酸最早是由甜菜糖残渣制造及由焦炉煤气中回收。1929年德国法本等公司开发了甲酰胺脱水制氢氰酸的方法。1930年德国L.安德罗索夫提出由甲烷、氨和空气合成氢氰酸的方法,1948年实现了工业化,称安德罗索夫法。50年代联邦德国迪高沙公司开发了甲烷氨化脱氢法。1960年,丙烯氨化氧化法生产丙烯腈获得成功,由于此法副产大量廉价的氢氰酸,其他生产方法的发展遂趋于停滞。

甲酰胺脱水法

使用铁或铝的磷酸盐为催化剂(见固体酸催化剂),在管式反应器中使甲酰胺在380~430℃及减压下进行脱水反应:

公式 符号

生成的气体中氢氰酸含量高达60%~70%,可直接进行液化,氢氰酸选择性为92%~95%。由于安德罗索夫法的发展,本法已基本被淘汰。

甲烷氨化氧化法

即安德罗索夫法。是将甲烷、氨和空气脱机械杂质、油脂、硫化物后,以空气/(CH4+NH3)为2.7~3.2,CH4/NH3为0.9~1.2的摩尔比混合,于1000~1200℃快速通过铂-铑网(见金属催化剂)产生甲烷氨化氧化反应生成氢氰酸。其反应式为:

公式 符号

这是一强放热反应,主要副反应是甲烷部分燃烧生成CO、CO2及H2等。为了防止产品氢氰酸在高温下分解,要求停留时间很短,反应必须在0.03s内中止。反应气体需在废热锅炉中骤冷到400℃以下,然后用酸性硫酸铵溶液吸收未反应的氨。用冷水吸收氢氰酸,含氢氰酸的稀水溶液经精馏得到纯氢氰酸。选择性以甲烷计约为88%,以氨计约为87%。此法在合成氢氰酸各方法中占优势。

甲烷氨化脱氢法

即迪高沙法。以甲烷和氨为原料,反应在涂有铂、铑或铝催化剂的刚玉管中进行,反应温度1200~1300℃,同时有氢气生成:

公式 符号

这是一吸热反应,反应热由加热炉供给。氢氰酸选择性以甲烷计为90%~91%,以氨计为83%~84%。

丙烯氨化氧化法

由丙烯氨化氧化制造丙烯腈时,副产获得的氢氰酸约为丙烯腈量的10%~24%(质量),是价廉的副产物,但由于和丙烯腈联产,生产及供应不灵活。另外,丙烯氨化氧化催化剂的改进,也将减少氢氰酸的生成。

安全

有水、碱及铁屑等杂质存在时,氢氰酸易分解和聚合而引起爆炸。贮存时要求氢氰酸含水量小于1%,并需加入0.06%~0.5%硫酸或磷酸作稳定剂。氢氰酸一般加工成氰化钠后销售,在需用氢氰酸的部门再加酸分解;氢氰酸及其盐均有剧毒,人体口服氢氰酸1mg/kg(体重)即可致死。中毒后应立即用解毒剂(硫代硫酸钠亚硝酸戊酯)急救,否则数分钟内即会死亡??掌凶罡咴市砼ǘ任?.3g/m3。

参考文章