에 발표 된 최근 연구ACS 중앙 과학미국 화학 학회 (American Chemical Society) 의 저널에 따르면 독성이 강한 시안화물은 생명의 기원과 관련이있을 수 있습니다. Kumar Vanka와 인도의 동료들이 제공 한 새로운 증거는 생명의 기원이 물과 시안화 수소 (HCN) 와 관련이있을 수 있음을 나타냅니다. 이전에 유명한 Urey-Miller 실험은 HCN이 생명의 기원 이전에 지구에 존재했다고 지적했습니다. 다른 실험들은 또한 HCN이 RNA 및 단백질 전구체의 형성을 위한 기본적인 합성 물질을 제공하였을 수 있음을 보여주었다. Kumar Vanka의 작업은 이러한 질문을 다른 관점에서 해결하려고 시도합니다. 그들은 분자 역학 시뮬레이션에 AINR (ab initio nanorepactor) 방법을 사용하여 HCN과 물이 원료로서 글리신, 시안 아미드와 같은 염기성 유기 화합물을 생성하는 과정을 설명했습니다. 그리고 글리코 알데히드.
그림 1 HCN을 원료로 사용하여 유기 화합물을 합성하는 과정
이 연구는 화학 산업의 핵심 원료 인 시안화 수소에 대한 이해를 새롭게했습니다. 전 세계 시안화 수소 (HCN) 시장은 약 170 억 위안이며 총 생산 능력은 연간 약 2.7 만 톤입니다. 중국 시장이 빠르게 발전함에 따라 시안화수소 생산 능력은 계속 확대되고 있습니다. 위험한 특성으로 인해 시안화수소는 시장에서 직접 거래되지 않지만 일반적으로 운송되는 대신 현장에서 필요한 다운 스트림 제품으로 전환됩니다. 시안화수소는 또한 "전쟁 무기 통제법" 과 같은 다양한 법적 규정이 적용됩니다.
시안화 수소는 주요 원료로 현재 많은 중요한 제품의 생산 과정에서 사용됩니다.
디엔/니트릴
Hexamethylenediamine/nitrile은 자동차의 주요 경량 재료 인 나일론 66 의 생산에 사용되는 새로운 재료의 중요한 단량체입니다. Isophorone diamine은 풍력 에너지 재료의 경화제로 사용되며 새로운 에너지 산업에서 널리 사용됩니다.
킬레이팅 에이전트
중요한 응용 분야에는 펄프 및 종이 가공; 산업 수처리; 가정, 기관 및 산업 세정 화합물이 포함됩니다. 킬레이트 제는 또한 금속 표면 처리, 농업, 사진, 고무 가공, 식품에 사용됩니다,의약품 및 섬유 처리.
시아 노겐 염화물
Cyanogen chloride는 주로 농업 산업에서 살충제로 사용됩니다. 또한 리튬 이온 배터리 첨가제 리튬 비스 (플루오로 설포 닐) 이미드 (LIFSI) 의 주요 원료 인 클로로 설포 닐 이소시아네이트의 생산에도 사용됩니다.
글 리포 세이트
비 선택적 제초제 인 글 리포 세이트는 농업 생산에 대비하여 잡초를 제거하는 데 사용됩니다. 이 준비는 수확량을 늘리고 경제적 가치를 창출하는 데 도움이됩니다.
아미노산
아미노산은 필수 단백질의 효과적인 생산을 가능하게하여 성장하는 전 세계 인구에 고품질의 단백질을 제공하는 데 크게 기여합니다.
시안화 나트륨
야금은 시안화 나트륨의 주요 응용 프로그램입니다. 또한 나트륨 이온 배터리의 음극을위한 주요 프로이센 청색 또는 프로이센 백색 재료의 생산에도 사용됩니다.
글로벌 시안화물 수소 생산 경로
원료 노선에서 그들은 다음을 포함합니다:
1. 천연 가스/메탄 암모니아 산화 방법: 여기에는 Anden 공정, Degussa BMA 방법 및 DuPont의 메탄 순수 산소 암모니아 산화 방법이 포함됩니다.
2. 경유 크래킹 방법: 국내에서 개발 된이 방법은 경유, 액체 암모니아 및 가성 소다를 1 차 원료로 사용하고 석유 코크스와 질소를 보조 재료로 사용합니다. 그것은 주로 시안화 나트륨 생산 기업에 적용됩니다.
3. 메탄올 암모니아 산화 방법: 아사히 카세이 (Asahi Kasei) 에서 유래 한이 방법은 메탄올, 암모니아 및 공기를 사용하여 철-몰리브덴 촉매 하에서 반응합니다.
4. Shawinigan 공정: 이 방법은 암모니아와 탄화수소 (일반적으로 프로판 또는 부탄) 를 원료로 사용하여 전기 가열 및 유동층 조건에서 반응하여 시안화 수소를 생성합니다.
천연 가스 경로는 이중 탄소 배경 하에서 화학 산업의 발전 추세와 일치하는 상대적으로 낮은 탄소 배출량을 가진 안정적이고 저렴한 원료 공급원을 가지고 있습니다. 오늘날 전 세계의 거의 모든 새로운 시안화 수소 공장은 전 세계적으로 지배적 인 기술인 Anden 공정을 기반으로하며 전 세계 시안화 수소 생산 능력의 50% 이상을 차지합니다.
그림 2: 전세계 다른 시안화 수소 생산 기술의 시장 점유율
Anden Process Cyanide 수소 생산 개요
Anden 공정은 메탄/천연 가스, 암모니아 및 공기를 사용하며 사전 가압 및 혼합됩니다. 이어서, 혼합물을 1100 ℃에서 백금-로듐 합금 메쉬 촉매의 여러 층 하에 반응시킨다. 반응 생성물은 약 5-8% 시안화수소를 함유한다. 이 물질은 폐열 보일러에 의해 300 ℃ 이하로 급속히 냉각된 후, 반응기로부터 다른 부산물의 추가 처리 또는 회수를 거친다. 시안화수소는 하류 생산에 필요한 순도로 정제되고 정제됩니다 (일반적으로 시안화수소의 수분 함량이 300 ~ 5000 ppm, 하류 제품에 따라).
낮은 반응 효율, 낮은 전환율, 높은 불순물 함량, 낮은 제품 수율, 복잡한 생산 작업 및 전통적인 시안화 수소 및 그 유도체 생산 장비와 관련된 어려운 제어로 인해, DODGEN Company는 반응, 암모니아 제거 분야의 공정을 최적화하고 강화했습니다. 독점 공정 기술을 기반으로 한 생산. 이것은 DODGEN의 독특한 개발로 이어졌습니다.시안화 수소 합성기술, 이 분야에서 업계 리더가되었습니다.
DODGEN은 고객이 제공하는 예비 설계 목표를 기반으로 수년간의 고급 경험과 여러 플랜트 운영 경험을 결합하여 프로세스 시스템 설계를 시뮬레이션, 추정 및 최적화합니다. 전체 플랜트의 프로세스 시스템 설계에는 다음과 같은 주요 특성이 있습니다.
◆ 고효율 반응 장비, 빠른 가스 유량 및 높은 질량 전달 효율;
◆ 높은 장비 열 전달 효율, 반응 시스템의 작은 온도 구배;
◆ 반응물의 작은 농도 구배, 높은 반응 효율 결과;
◆ 높은 반응물 전환율;
◆ 높은 제품 수율;
◆ 낮은 불순물 함량;
◆ 생산 능력을 위한 넓은 탄성 범위;
◆ 좋은 장비 시작주기;
◆ 공급 및 제품 추출을위한 지속적인 작동, 좋은 식물 연속성을 보장합니다.
3 개의 원료는 DODGEN의 특수 설계된 가스 정적 믹서를 사용하여 혼합되어 대량 원료의 균일 한 혼합을 달성하여 HCN의 높은 암모니아 전환율을 보장하는 기술적 과제를 해결합니다. 장기적인 대규모 작업 결과는 DODGEN의 효율적인 시안화 수소 합성 기술을 채택함으로써, 시안화 수소 및 그 유도체를위한 DODGEN의 자체 개발 된 고속 및 중속 반응 장비와 결합하여 반응 효율, 전환율 및 제품 수율이 크게 향상되었습니다. 불순물 함량을 효과적으로 제어하면서.
그림 3: 산업용 시안화 수소 식물 사용다저스기술
시안화수소는 독성이 높고 휘발성이 있으며 중합성 화합물인 것을 고려하면, 장거리에 걸쳐 저장, 운반 또는 전달될 수 없다. T여기서, 시안화수소는 본질적으로 시장에서 현장에서 소비되며, 여기서 그의 유도체 및 다른 화학 생성물을 합성하는데 사용된다. 예를 들어, hydroxyacetonitrile 중간체, iminodiacetonitrile, cyanohydrin (메티오닌 중간체) 또는 고품질 시안화 나트륨 또는 시안화 칼륨을 생산할 때, 첫 번째 단계는 시안화 수소 합성 가스를 처리하기 위해 암모니아 제거 장치가 필요합니다. 하류 제품을 얻기 위해 다른 재료와의 반응이 뒤 따른다. 전통적인 암모니아 제거 방법은 산 흡수 탑을 사용하여 HCN 합성 가스에서 잔류 암모니아를 제거합니다. 그러나, 이들 방법은 큰 장비 크기, 심한 부식 및 불만족스러운 결과와 같은 문제를 갖는다. DODGEN의 고효율 암모니아 제거 기술은 산 흡수 타워를 정적 혼합 반응기로 대체하여 전통적인 산 흡수 타워에 비해 다음과 같은 이점을 제공합니다.
◆ 정적 혼합 반응 흡수 장치는 장비 부피가 작고 공간이 적어 유지 보수 및 검사가 편리합니다.
◆ 암모니아 제거 과정에서 황산을 첨가하고 황산 암모늄을 추출하면 연속적이고 자동화 된 작업이 가능합니다.
◆ 3 단계 흡수 액체에서 황산 함량과 온도의 그라디언트 제어는 암모니아 제거 효율을 향상시키고 장비 부식을 감소시킵니다.
◆ 고효율 가스-액체 분리기를 사용하여 꼬리 가스에서 안개와 거품을 제거하여 후속 제품으로 운반 된 황산 및 황산 암모늄을 크게 줄입니다. 하류 제품의 품질과 수율 향상.
산업용 시안화 수소 공장의 전체 수명주기 동안 활용다저스의 기술, 숙련 된 전문가 팀은 고객의 이익을 보장하기 위해 전문 기술 지원을 제공합니다. 거의 20 년의 시안화 수소 운영 경험과 많은 R & D 프로젝트로,다저스시안화 수소 기술에 대한 풍부한 지식을 보유하고 있으며 허가 된 식물이 안전하고 안정적이며 효율적으로 작동하도록합니다.
그림 4시안화 수소 공장의 중앙 통제실 사용다저스기술
결론
시안화수소는 생명의 기원에서 중요한 요소 일뿐만 아니라 많은 유도체의 전구체로도 작용하며, 대부분은 의약품과 같은 분야에서 상당한 응용을 갖는 미세한 화학 중간체이며, 살충제, 배터리 재료 및 새로운 에너지. 에서최근 몇 년 동안 중국은 천연 가스-시안화 수소 및 그 파생 산업 체인의 핵심 생산 기술에서 상당한 진전을 이루었습니다. 업계의 용량 성장 잠재력과 수익성은 매우 유망합니다. 특히 아디포니트릴, 프로이센 블루, 비타민, 아미노산 등의 정밀 화학 제품의 기술 및 생산의 돌파구는 관련 국내 산업에서 기술 발전을 주도했습니다. 주요 원료인 시안화수소는 결과적으로 생산에서 급속한 성장을 경험할 것으로 예상된다.
