MÉTODO MEJORADO PARA LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CIANHÍDRICO.

La presente invención se refiere a un método para la producción de ácido cianhídrico, que incluye la deshidratación catalítica de formamida gaseosa, donde se obtiene una mezcla de productos que contienen ácido cianhídrico, agua, 5 formamida, amoniaco, CO y compuestos de alto punto de ebullición, la separación de la mezcla de productos mediante condensación de un condensado de la mezcla obtenida de productos que contienen agua, formamida, compuestos de alto punto de ebullición y dado el caso amoniaco y ácido cianhídrico, así como la recirculación parcial o total del condensado a un intercambiador de calor conectado aguas abajo del reactor. El ácido cianhídrico es un producto químico fundamental importante que se emplea como producto de partida por ejemplo en numerosas síntesis orgánicas como la producción de ésteres de ácido metacrílico, ácido láctico y cianuros metálicos, como precursor de poliamida, para la producción de productos farmacéuticos y agroquímicos, en la explotación minera y en la industria metalúrgica. Un método importante para la producción industrial de ácido cianhídrico es la deshidratación térmica de formamida en vacío, la cual transcurre según la siguiente igualdad (I): Ésta transformación es acompañada por la descomposición de la formamida según la igualdad (II) con formación de amoniaco y dióxido de carbono: El amoníaco formado cataliza la polimerización del ácido cianhídrico deseado y conduce con ello a un deterioro de la calidad del ácido cianhídrico y una disminución en el rendimiento del ácido cianhídrico deseado. En la producción de ácido cianhídrico se forma hollín en el reactor, lo cual como se manifiesta en EP-A 0 209 039, puede ser atenuado mediante la adición de pequeñas cantidades de oxígeno forma de aire. En la EP-A 0 209 039 se manifiesta un método para la escisión termolítica de formamida sobre óxido de aluminio altamente vitrificado - o cuerpos moldeados de óxido de aluminio-dióxido de silicio o sobre cuerpos moldeados de acero inoxidable-cromo- 25 níquel resistentes a la corrosión a alta temperatura. En este método, el rendimiento en formamida no es completo. Con ello, para la elevación del rendimiento total en formamida tiene sentido la separación y recirculación de la formamida residual que no reaccionó. La DE-A 101 38 553 se refiere a un método para la producción de ácido cianhídrico mediante deshidratación catalítica de formamida gaseosa en presencia de un catalizador que contiene hierro en forma de hierro metálico y/u 30 óxido de hierro. En particular, el catalizador es elegido de entre empaquetados de acero y óxidos de hierro sobre un material de soporte de óxido de aluminio.   En la WO 2004/050587 se manifiesta un método para la producción de ácido cianhídrico mediante deshidratación catalítica de formamida, donde el reactor exhibe una superficie interior de un acero que contiene hierro así como cromo y níquel. Preferiblemente el reactor empleado en el método según WO 2004/050587 no contiene estructuras incorporadas adicionales. La WO 2006/027176 se refiere a un método para la producción de ácido cianhídrico mediante deshidratación catalítica de formamida gaseosa, en el cual de la mezcla de productos de la deshidratación se separa una corriente de retorno que contiene formamida y se circula a la deshidratación, donde la corriente de retorno contiene 5 a 50 % en peso de agua. Preferiblemente, según la WO 2006/027176, de la mezcla gaseosa de productos de la deshidratación se separa por condensación como condensado 1, una mezcla de agua, formamida, productos de alto punto de ebullición y gases disueltos, se separa del condensado 1 una parte del agua y de los gases disueltos, donde se obtiene un condensado 3 de agua, formamida y compuestos de alto punto de ebullición, y la corriente de retorno que contiene formamida es separada del condensado 3 mediante destilación sencilla. Para la separación de la formamida que no reaccionó así como del agua de reacción, se enfría el gas crudo y se separa por condensación la formamida con una parte del agua. Para esto se emplea el intercambiador de calor conectado aguas abajo con el reactor, por ejemplo intercambiador de calor de haz de tubos. En los sitios en los cuales se forman fases condensadas, ocurre siempre una deposición de material sólido, por ejemplo consistente en HCN polimérico. Como consecuencia de esto, a intervalos regulares tienen que interrumpirse el proceso para la 2 E07819982 22-12-2011   producción de HCN y limpiarse el aparato cubierto. Este estado tiene como consecuencia una interrupción en la operación, lo cual conduce una pérdida económica masiva. La GB-1295379 describe la deshidratación catalítica de formamida gaseosa con una subsiguiente condensación. En la condensación se obtiene una corriente acuosa condensada de ácido cianhídrico, la cual es atomizada parcialmente a través de toberas de atomización a la cabeza del condensador. De allí que es objetivo de la presente invención poner a disposición un método de operación sencilla para la producción de acido cianhídrico mediante deshidratación catalítica de formamida, el cual es reconocido por una elevada disponibilidad y bajos tiempos de interrupción. Este objetivo fue logrado mediante un método para la producción de ácido cianhídrico, que incluye i) deshidratación catalítica de formamida gaseosa en un reactor con un intercambiador de calor conectado aguas abajo con superficies de condensación, donde se obtiene una mezcla de producto que contiene ácido cianhídrico, agua, formamida, amoniaco, CO y compuestos de alto punto de ebullición; ii) condensación parcial de una fase líquida que contiene formamida y agua y dado el caso amoníaco y ácido cianhídrico en cantidades inferiores a 0,5 % en peso, para obtener una corriente de producto gaseoso que contiene el ácido cianhídrico, agua, amoníaco y CO, de la mezcla de producto, iii) recirculación continua de una parte del líquido condensado y bombeo de retorno de este líquido condensado sobre las superficies de condensación del intercambiador de calor, donde la totalidad de las superficies de condensación del intercambiador de calor conectado aguas abajo están mojadas permanentemente con el líquido. Mediante ello se logran dos efectos: por un lado se enfría el gas de proceso caliente afluente (extinguido), por ejemplo de aproximadamente 450 °C a aproximadamente 250 °C, y por otro lado mediante la recirculación parcial del líquido condensado (condensado) sobre las superficies de condensación de intercambiador de calor se remueve de éstas regularmente el polimerizado de HCN formado eventualmente. Con ello, con la ayuda del método acorde con la invención pueden retardarse o bien impedirse casi completamente una adherencia o incluso obstrucción del reactor por deposiciones sobre la superficie de intercambio de calor. Se prefiere que el condensado recirculado sea distribuido de modo tan uniforme como sea posible sobre la superficie de condensación del intercambiador de calor. Esto puede lograrse conduciendo el condensado a una o varias posiciones sobre las superficies de condensación. En ello, la conducción del condensado sobre las superficies de condensación del intercambiador de calor ocurre en general mediante el bombeo del condensado a la superficie de condensación del intercambiador de calor, con ayuda de bombas. En una forma de operar del método acorde con la invención, se bombea el condensado a la posición de acceso del intercambiador de calor. La posición de la adición es elegida preferiblemente de modo que las partes del intercambiador de calor en las cuales tiene lugar la transición de fases gas/líquido son bañadas permanentemente. En una forma preferida de operar del método acorde con la invención, la distribución del condensado sobre la superficie de condensación del intercambiador de calor ocurre por medio de una o varias toberas, en general dispuestas en diferentes posiciones. Mediante ello se distribuye fina y uniformemente el condensado recirculado. La totalidad de las superficies de condensación del intercambiador de calor conectado aguas abajo están mojadas permanentemente con líquido. La relación de condensado recirculado y gas crudo (en fracciones de masa) es en general 1:2 a 1:20, preferiblemente 1:3 a 1:15 y particularmente preferido 1:3 a 1:10. Etapa i) En la etapa i) del método acorde con la invención ocurre la deshidratación catalítica de formamida gaseosa. Como catalizadores son adecuados todos los conocidos como adecuados para la deshidratación de formamida gaseosa. Son ejemplos de catalizadores adecuados los cuerpos moldeados altamente sinterizados construidos de 50 a 100 % en peso, preferiblemente 85 a 95 % en peso de óxido de aluminio y 0 a 50 % en peso, preferiblemente 5 a 15 % en peso de dióxido de silicio... [Seguir leyendo]

1. Método para la producción de ácido cianhídrico que incluye i) deshidratación catalítica de formamida gaseosa en un reactor con un intercambiador de calor conectado aguas abajo con superficies de condensación, donde se obtiene una mezcla de producto que contiene ácido cianhídrico, agua, formamida, amoniaco, CO y compuestos de alto punto de ebullición; ii) condensación parcial de una fase líquida que contiene formamida y agua y dado el caso amoníaco y ácido cianhídrico en cantidades inferiores a 0,5 % en peso, para obtener una corriente de producto gaseoso que contiene el ácido cianhídrico, agua, amoníaco y CO, de la mezcla de producto; iii) recirculación continua de una parte del líquido condensado y bombeo de retorno de este líquido condensado sobre las superficies de condensación del intercambiador de calor, donde la totalidad de las superficies de condensación del intercambiador de calor conectado aguas abajo están mojadas permanentemente con el líquido. 2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el líquido condensado es conducido a una o varias posiciones sobre las superficies de condensación del intercambiador de calor. 3. Método según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque como catalizadores en la etapa i) se emplean cuerpos moldeados altamente sinterizados construidos de 50 a 100 % en peso de óxido de aluminio y 0 a 50 % en peso de dióxido de silicio, cuerpos moldeados de cromo-níquel-acero inoxidable, empaquetados que contienen acero y/u óxido de hierro sobre un material de soporte y/o la superficie de la pared interior del reactor está formada de acero y sirve como catalizador. 4. Método según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la etapa i) es ejecutada en presencia de oxígeno del aire. 5. Método según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la etapa i) es ejecutada a una temperatura de 350 a 650 °C. 6. Método según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque a la etapa i) es ejecutada a una presión de 70 a 350 mbar. 7. Método según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la condensación en la etapa ii) ocurre mediante enfriamiento a 10 a 150 °C de la mezcla de producto formada en la etapa i). 6 E07819982 22-12-2011