阅读说明：本技术 一种使用液化天然气冷能制备氢氰酸的方法及装置 (Method and device for preparing hydrocyanic acid by using cold energy of liquefied natural gas ) 是由 彭光辉 张乐华 曾连荪 魏军 于 2021-03-01 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种使用液化天然气冷能制备氢氰酸的方法,包括：输送液化天然气至换热器,所述液化天然气在所述换热器内气化升温；在混合器内混合甲烷和氧气,并得到混合气体；输送所述混合气体至反应装置,并与反应装置内的催化剂反应,得到氢氰酸；输送所述氢氰酸至所述换热器,并通过所述液化天然气作为冷却剂冷却。与现有技术相比,本申请利用液化天然气的冷能对高温氢氰酸进行降温的同时,也利用的高温氢氰酸的热能对液化天然气进行升温气化。气化后的液化天然气(甲烷)存储在甲烷存储装置内。本申请将液化天然气的气化与氢氰酸的冷萃合并成一个步骤,提高了能源利用率,避免的环境污染。(The application discloses a method for preparing hydrocyanic acid by using liquefied natural gas cold energy, which comprises the following steps: conveying liquefied natural gas to a heat exchanger, and gasifying and heating the liquefied natural gas in the heat exchanger; mixing methane and oxygen in a mixer to obtain mixed gas; conveying the mixed gas to a reaction device, and reacting the mixed gas with a catalyst in the reaction device to obtain hydrocyanic acid; transporting the hydrocyanic acid to the heat exchanger and cooling by the liquefied natural gas as a coolant. Compared with the prior art, when this application utilized liquefied natural gas's cold energy to cool down high temperature hydrocyanic acid, the heat energy of the high temperature hydrocyanic acid that also utilizes carries out intensification gasification to liquefied natural gas. The gasified liquefied natural gas (methane) is stored in a methane storage device. The application combines the gasification of liquefied natural gas and the cold extraction of hydrocyanic acid into a step, has improved energy utilization and has rateed, the environmental pollution who avoids.)

一种使用液化天然气冷能制备氢氰酸的方法及装置

技术领域

本发明属于液化天然气冷能技术领域，具体涉及一种使用液化天然气冷能制备氢氰酸的方法及装置。

背景技术

液化天然气一般处于-162℃进行运输与储存，使用时需重新气化为甲烷。据测算，液化天然气气化过程中可释放830～860kJ/kg的热量，若进行换热气化，理论上可利用的冷能约为230kWh/t，蕴含着巨大的冷能利用价值。

同时，液化天然气可通过安氏法制备氢氰酸。安氏法指的是：甲烷、氨、氧气(空气)单独预加热后，再按照一定比例混合，经催化反应生成氢氰酸。为了提高氢氰酸的转化率，必须对离开铂铁网时的反应气体进行冷却。

然而现有技术中，利用压缩空气对天然气进行加热气化，并未对液化天然气冷能进行利用，造成液化天然气冷能损失的同时还需要额外的能量输入。因此，目前采用安氏法制备氢氰酸时，液化天然气的气化与反应气体的冷萃一般都割裂开来，造成了很大的能源浪费与环境污染。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种使用液化天然气冷能制备氢氰酸的方法，包括：

步骤1：输送液化天然气至换热器，所述液化天然气在所述换热器内气化升温；

步骤2：在混合器内混合甲烷和氧气，并得到混合气体；

步骤3：输送所述混合气体至反应装置，并与反应装置内的催化剂反应，得到氢氰酸；

步骤4：输送所述氢氰酸至所述换热器，并通过所述液化天然气作为冷却剂冷却。

可选地，在所述步骤2：之前还包括：

气化所述甲烷。

可选地，存储气化后的所述甲烷至甲烷存储装置。

可选地，所述混合气体的温度为1000-1100摄氏度。

可选地，所述催化剂为铂铑合金或者铂铱合金。

可选地，所述液化天然气在所述换热器内释放的冷能用于给输入至所述换热器的氢氰酸降温。

可选地，还包括：

存储所述液化天然气。

本申请的另一个目的在于提供一种使用液化天然气冷能制备氢氰酸的装置，包括：

混合器，所述混合器用于混合甲烷及空气；

反应装置，所述反应装置用于接收混合后的所述甲烷及空气，并在催化剂的催化下反应，获得氢氰酸；

换热器，所述换热器接收液化天然气及在所述反应装置内反应后的氢氰酸。

可选地，还包括：

液化天然气储罐，用于存储液化天然气。

本申请的主要目的在于提供还包括：

甲烷存储装置，用于存储气化后的甲烷。

与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

利用液化天然气的冷能对高温氢氰酸进行降温的同时，也利用的高温氢氰酸的热能对液化天然气进行升温气化。气化后的液化天然气(甲烷)存储在甲烷存储装置内。本申请将液化天然气的气化与氢氰酸的冷萃合并成一个步骤，提高了能源利用率，避免的环境污染。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和有益效果变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请一个实施例的使用液化天然气冷能制备氢氰酸的方法的流程示意图；

图2是根据本申请一个实施例的使用液化天然气冷能制备氢氰酸的装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参照图1，本申请已实施例中，使用液化天然气冷能制备氢氰酸的方法包括：

步骤1：输送液化天然气至换热器，所述液化天然气在所述换热器内气化升温；

步骤2：在混合器内混合甲烷和氧气，并得到混合气体；

步骤3：输送所述混合气体至反应装置，并与反应装置内的催化剂反应，得到氢氰酸；

步骤4：输送所述氢氰酸至所述换热器，并通过所述液化天然气作为冷却剂冷却。

本申请一实施例中，在所述步骤2：之前还包括：气化所述甲烷。

本申请一实施例中，存储气化后的所述甲烷至甲烷存储装置。

本申请一实施例中，所述混合气体的温度为1000-1100摄氏度。

本申请一实施例中，所述催化剂为铂铑合金或者铂铱合金。

本申请一实施例中，所述液化天然气在所述换热器内释放的冷能用于给输入至所述换热器的氢氰酸降温。

本申请一实施例中，还包括：

存储所述液化天然气。

如图2所示，本申请已实施例还提供了一种使用液化天然气冷能制备氢氰酸的装置，包括：

混合器，所述混合器用于混合甲烷及空气；

反应装置，所述反应装置用于接收混合后的所述甲烷及空气，并在催化剂的催化下反应，获得氢氰酸；

换热器，所述换热器接收液化天然气及在所述反应装置内反应后的氢氰酸。

本申请一实施例中，使用液化天然气冷能制备氢氰酸的装置还包括：液化天然气储罐，用于存储液化天然气。

本申请一实施例中，使用液化天然气冷能制备氢氰酸的装置还包括：

甲烷存储装置，用于存储气化后的甲烷。

本发明的目的是这样实现的，一种液化天然气冷能利用方法，该方法具体包括以下步骤：

本申请中反应装置为以甲烷为原料制备氢氰酸的化学工程反应器。

液化天然气储罐内的液化天然气作为换热器的换热介质，在换热器内同时实现液化天然气的气化和产物转换率的提高，气化后的甲烷储存在甲烷储存装置内，再进入混合器与其他反应气混合，混合气进入反应装置生成产物，生成的产物进入换热器冷萃，提高产物的转换率。

与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

本申请通过直接将液化天然气作为换热器内的换热介质，用于提高以甲烷为原料生产氢氰酸的化学转化率，以此提供一种液化天然气冷能利用的方法。该方法在换热器内同时实现液化天然气的气化与产物的冷萃，省去液化天然气单独气化消耗的能量，并将液化天然气冷能回收利用于产物冷萃步骤，充分利用了液化天然气冷能，节能环保。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。