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【摘 要】本文从工程设计过程中，就氢氰酸装置的节能减排进行了论述。
【关键词】氢氰酸，安氏法，节能减排
一、 概述
我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。
二、氢氰酸装置工程设计概况
氢氰酸是最简单的氰化物，以其为起始原料，可以合成一系列价值高、市场走俏的精细化学品。其中无机化工产品有氰化钠（钾）、氯化氰、三聚氯氰、黄血盐、赤血盐和华蓝，广泛用于医药、农药、染料、电镀和冶金等工业；有机化工产品包括甲基丙烯酸甲酯、二甲基甲酰胺、乙二胺四乙酸、氮川三乙酸、农药、氨基酸等，广泛用作塑料、树脂、尼龙等原料，以及溶剂和螫台剂等。
三、氢氰酸装置采用的工艺对能耗影响分析
1、工艺路线
氢氰酸的生产方法有合成法和丙烯腈副产法两种。合成法当中，根据原料的不同又分为甲酰胺脱水法、沙文尼干法、轻油裂解法、甲烷氨化脱氢法、天然气安氏法和甲醇氨氧化法等。
国外工艺路线大多以天然气和氨为原料，在催化剂作用下生成氢氰酸，其中以安氏法最具代表性。德固赛公司的沙文尼干法，巴斯夫公司的甲酰胺热裂解法，BP公司的丙烯腈副产氢氰酸法，也是主要生产方法。
国内氢氰酸生产工艺主要有天然气安氏法、轻油裂解法、丙烯腈副产法甲醇氨氧化法四种。其中丙烯腈副产法、轻油裂解法、天然气安氏法是目前主要的三种方法。
2、工艺线路能耗比较
轻油裂解法以轻油和氨为原料，通过导电发热裂解生产氢氰酸气体。此方法存在轻油成本高、耗电量大、收率低、尾气含氢高的问题。
丙烯腈副产法以丙烯、氨和空气为原料，在流化床反应器中催化生成丙烯腈，其副反应产生氢氰酸。丙烯腈副产法对单纯以生产氢氰酸的装置来说是不经济合理的，并且随着丙烯腈催化剂的不断改进，作为副产物的氢氰酸已越来越少。
安氏法以甲烷、氨和空气为原料，通过铂铑催化网，1100℃下生成氢氰酸气体。安氏法为常压，燃烧热维持反应温度，易实现自动控制。该工艺技术成熟，经济合理，三种原料资源丰富，易得。
安氏法反应方程式如下：
主反应：2CH4+2NH3+3O2→2HCN+6H2O+114.9千卡
副反应：CH4+H2O→CO+3H2+48.87千卡
2CH4+O2→2CO+4H2+17.9千卡
4NH3+3O2→2N2+6H2O+302千卡
根据上述方法的比较，结合原料和生产技术的易得性，本文主要讨论安氏法装置节能降耗措施。
四、采用的节能措施
（一）、装置能耗分析
根据氢氰酸动力消耗定额，装置能耗情况见表1。
从表中可以看出，主要能耗在低温水、蒸汽和电。因此，节能降耗措施主要从节约制冷、供热和用电来考虑。
（二）、主要节能减排措施
1、热能综合利用
①反应热副产低压蒸汽
由反应方程式可以看出，其过程是一个放热反应。回收利用反应热是节能降耗的有效途径。因此，反应器采用上部反应室与下部列管换热整体形式，再用汽水分离器，对放出的热进行回收利用，副产蒸汽供装置自用，可降低装置外供热能耗。
②合成尾气燃烧副产中压蒸汽
反应后排出的合成尾气含有一定比例可燃成分，如H2、CO、CH4、甲醛等。一种是采用高空排放，造成环境污染，热能浪费；另一种是采用火炬燃烧，达到环保要求排放，但热能也无法回收。目前，在工程建设时，配套建设尾气焚烧锅炉，回收尾气燃烧余热，副产中压蒸汽。
以年产1万吨氢氰酸，7200小时计，大约可产生合成尾气8400m3/h，尾气热值510kcal/m3，总热量为4.284×106kcal/h。热效率按80%计，有效热负荷为3.427×106kcal/h，可以生成蒸汽8t左右，折合标煤7372.8kg。
2、冷量回收
在生产中，若原料为液氨，需气化处理。可采用12℃低温回水，对气化的冷量进行回收，生成7℃低温给水，供生产装置使用，解决部份用量，降低制冷耗电量。
以年产1万吨氢氰酸，7200小时计，需氨气1300kg/h，可回收冷量4.2×105Kcal/h，一年回收冷量3.024×109Kcal，折合标煤431.29t。
3、节电
选用机泵等用电设备时，做到计算准确，合理匹配设备，选用推荐的节能型产品，以提高设备运行效率，降低能耗。厂房设计时，优先考虑自然采光性，照明灯具采用高效长寿命气体放电灯。
4、减排
①蒸汽冷凝水回收利用
选用结构先进，质量可靠的开关阀和疏水阀，减少蒸汽损失。设置蒸汽冷凝水回收器，收集后输送到软水站，处理达标后返回生产使用。年产1万吨氫氰酸可回收蒸汽冷凝水0.761t/h，节约标煤2662.89Kg。
②污水收集回用
装置内设污水收集池，解毒处理后送往全厂污水站，治理达标后循环使用，减少污水的排放和生产水的用量，提高水的重复使用率。
五、结语
节能减排意义深远，需从工艺路线源头抓起，在工程设计中充分考虑可行的、有效的措施来实现，达到经济和资源环境的双赢，才符合目前发展的趋势。
【关键词】氢氰酸，安氏法，节能减排
一、 概述
我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。
二、氢氰酸装置工程设计概况
氢氰酸是最简单的氰化物，以其为起始原料，可以合成一系列价值高、市场走俏的精细化学品。其中无机化工产品有氰化钠（钾）、氯化氰、三聚氯氰、黄血盐、赤血盐和华蓝，广泛用于医药、农药、染料、电镀和冶金等工业；有机化工产品包括甲基丙烯酸甲酯、二甲基甲酰胺、乙二胺四乙酸、氮川三乙酸、农药、氨基酸等，广泛用作塑料、树脂、尼龙等原料，以及溶剂和螫台剂等。
三、氢氰酸装置采用的工艺对能耗影响分析
1、工艺路线
氢氰酸的生产方法有合成法和丙烯腈副产法两种。合成法当中，根据原料的不同又分为甲酰胺脱水法、沙文尼干法、轻油裂解法、甲烷氨化脱氢法、天然气安氏法和甲醇氨氧化法等。
国外工艺路线大多以天然气和氨为原料，在催化剂作用下生成氢氰酸，其中以安氏法最具代表性。德固赛公司的沙文尼干法，巴斯夫公司的甲酰胺热裂解法，BP公司的丙烯腈副产氢氰酸法，也是主要生产方法。
国内氢氰酸生产工艺主要有天然气安氏法、轻油裂解法、丙烯腈副产法甲醇氨氧化法四种。其中丙烯腈副产法、轻油裂解法、天然气安氏法是目前主要的三种方法。
2、工艺线路能耗比较
轻油裂解法以轻油和氨为原料，通过导电发热裂解生产氢氰酸气体。此方法存在轻油成本高、耗电量大、收率低、尾气含氢高的问题。
丙烯腈副产法以丙烯、氨和空气为原料，在流化床反应器中催化生成丙烯腈，其副反应产生氢氰酸。丙烯腈副产法对单纯以生产氢氰酸的装置来说是不经济合理的，并且随着丙烯腈催化剂的不断改进，作为副产物的氢氰酸已越来越少。
安氏法以甲烷、氨和空气为原料，通过铂铑催化网，1100℃下生成氢氰酸气体。安氏法为常压，燃烧热维持反应温度，易实现自动控制。该工艺技术成熟，经济合理，三种原料资源丰富，易得。
安氏法反应方程式如下：
主反应：2CH4+2NH3+3O2→2HCN+6H2O+114.9千卡
副反应：CH4+H2O→CO+3H2+48.87千卡
2CH4+O2→2CO+4H2+17.9千卡
4NH3+3O2→2N2+6H2O+302千卡
根据上述方法的比较，结合原料和生产技术的易得性，本文主要讨论安氏法装置节能降耗措施。
四、采用的节能措施
（一）、装置能耗分析
根据氢氰酸动力消耗定额，装置能耗情况见表1。
从表中可以看出，主要能耗在低温水、蒸汽和电。因此，节能降耗措施主要从节约制冷、供热和用电来考虑。
（二）、主要节能减排措施
1、热能综合利用
①反应热副产低压蒸汽
由反应方程式可以看出，其过程是一个放热反应。回收利用反应热是节能降耗的有效途径。因此，反应器采用上部反应室与下部列管换热整体形式，再用汽水分离器，对放出的热进行回收利用，副产蒸汽供装置自用，可降低装置外供热能耗。
②合成尾气燃烧副产中压蒸汽
反应后排出的合成尾气含有一定比例可燃成分，如H2、CO、CH4、甲醛等。一种是采用高空排放，造成环境污染，热能浪费；另一种是采用火炬燃烧，达到环保要求排放，但热能也无法回收。目前，在工程建设时，配套建设尾气焚烧锅炉，回收尾气燃烧余热，副产中压蒸汽。
以年产1万吨氢氰酸，7200小时计，大约可产生合成尾气8400m3/h，尾气热值510kcal/m3，总热量为4.284×106kcal/h。热效率按80%计，有效热负荷为3.427×106kcal/h，可以生成蒸汽8t左右，折合标煤7372.8kg。
2、冷量回收
在生产中，若原料为液氨，需气化处理。可采用12℃低温回水，对气化的冷量进行回收，生成7℃低温给水，供生产装置使用，解决部份用量，降低制冷耗电量。
以年产1万吨氢氰酸，7200小时计，需氨气1300kg/h，可回收冷量4.2×105Kcal/h，一年回收冷量3.024×109Kcal，折合标煤431.29t。
3、节电
选用机泵等用电设备时，做到计算准确，合理匹配设备，选用推荐的节能型产品，以提高设备运行效率，降低能耗。厂房设计时，优先考虑自然采光性，照明灯具采用高效长寿命气体放电灯。
4、减排
①蒸汽冷凝水回收利用
选用结构先进，质量可靠的开关阀和疏水阀，减少蒸汽损失。设置蒸汽冷凝水回收器，收集后输送到软水站，处理达标后返回生产使用。年产1万吨氫氰酸可回收蒸汽冷凝水0.761t/h，节约标煤2662.89Kg。
②污水收集回用
装置内设污水收集池，解毒处理后送往全厂污水站，治理达标后循环使用，减少污水的排放和生产水的用量，提高水的重复使用率。
五、结语
节能减排意义深远，需从工艺路线源头抓起，在工程设计中充分考虑可行的、有效的措施来实现，达到经济和资源环境的双赢，才符合目前发展的趋势。