Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Blausäure Es wurde gefunden, dass die Herstellung von Blausäure mit geringen Aufwendungen an Rohstoffen bzw. Energien und Arbeit sowie höchsten Ausbeuten durchgeführt werden kann, wenn man gemäss vorliegender Erfin dung Methan mit Ammoniak in Gegenwart eines Katalysators mindestens teilweise zu Blausäure und Wasserstoff umsetzt, die Blau- s äure i aus dem Realitionsgemiseh b entfernt und das aus dem Reaktionssystem abgeführte was serstoffhaltige Gasgemisch mindestens teilweise für die Herstellung von Ammoniak verwendet,
wobei man durch Zugabe von Stickstoff auf das zur Ammoniaksynthese benötigte Wasser stoff-Stiekstoffverhältnis einstellt, die Ammo niaksynthese durchführt und die für Blau säurebildung benötigte Menge Ammoniak in den Kreislauf zurückführt.
Dieses Verfahren ist also als sogenanntes Kreislaufverfahren ausgebildet. Der durch die Blausäure synthese erzeugte Wasserstoff wird mit elementarem Stichstoff in Ammoniak übergeführt. Es ist auf diese Art möglich., die Vorteile der Reaktion von CH4 und NH3 zu Blausäure auszunutzen, trotzdem man von ele mentarem Stickstoff ausgeht. In dieser Hand lungsweise liegt der grundliegende Fortschritt, da sieh Methan mit elementarem Stiekstoff nur unvollständig und mit hohem Energieauf wand umsetzen lässt. Bei reinen Ausgangs stoffen können, wenn ein Mol N2 und ein Mol CH4 zugeführt werden, auf diese Weise 1 Mol NH3 und 1 Mol HCN gewonnen werden.
Zu klarer Erläuterung des erfindungs gemässen Verfahrens wird auf Fig. 1 der bei liegenden Zeichnung verwiesen, welche bei spielsweise und schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens darstellt.
Das Methan wird durch die Leitung 1 dem Reaktionsraum 2 zugeführt, dort mit Ammo niak zu Blausäure und Wasserstoff umgesetzt, bei 3 wird die Blausäure abgetrennt, und bei 4 werden Restgase, insbesondere Ammoniak, aus dem Wasserstoffgemisch abgetrennt. Dabei kann ein Restgehalt von NH3 vor oder auch nach der Abtrennung der HCN aus dem Gas gemisch abgetrennt werden, z. B. vor Ent fernung der HCN, mit verdünnter Schwefel- Aure oder einer andern geeigneten Absarp- tionsflüssigkeit, aus der NH3 durch Erwärmen wieder abgetrieben werden kann. Abgetrie benes NH3 wird zum Reaktionsraum 2 zurück geführt.
Der gegebenenfalls N2-haltige Was serstoff wird anschliessend in 5 mit über 6 zugeführtem Stickstoff auf das zur NH3- Erzeugung erforderliche Wasserstoff-Stick- stoff-Verhältnis eingestellt und zu Ammoniak umgesetzt, welches über Leitung 7 dem Re aktionsraum 2 zugeführt wird und dort für die Blausäure-Synthese Verwendung findet.
Mit dieser beispielsweisen Ausführungs- form, bei der 1 Mol CH.1 und 1 Mol N2 zuge- führt werden, lässt sich eine HCN-Ausbeute von 96 % oder mehr in bezug auf NH3 erzie len, mit geringstem Aufwand an Ausgangs gasen der Ammoniak-Synthese.
Bei der HCN-Synthese kann auch von stickstoffhaltigem Methan oder solchen Me thangemischen angegangen werden, so dass N2 schon bei der HCN-Bildung zugegen ist. Die Stiekstoffzufuhr 6 bei der Ammoniak- Synthese 5 wird dann entsprechend kleiner oder fällt unter Umständen sogar ganz weg. Das Verfahren gemäss vorliegender Erfindung ergibt somit, gegebenenfalls noch eine über raschende Ausnutzung des Stickstoffgehaltes in den Ausgangsgasen, insbesondere in Me thangasen, indem dieser Stickstoff, welcher sonst nur störend empfunden wird, ebenso wie der zurückgeführte Wasserstoff bereits frei von Kontaktgiften in die Ammoniak-Synthese eingeführt werden kann.
Nach Abtrennen von HCN und NH3 aus dem Wasserstoff enthal tenden Gasgemisch gegebenenfalls in diesem verbleibende Restgase, welche zum Beispiel aus CH4 und N2 bestehen, können entweder herausgenommen oder in die HCN Synthese eurückgeführt werden oder zum Beispiel mit in die NH3-Synthese gelassen werden, wo N2 in der NH3-Erzeugung, CH4 im Restgas bzw. Endgas verbleibt. Methanhaltige Restgase bzw. Endgase der Ammoniak-Synthese können, gegebenenfalls nach Zerlegung, zur Blausäure- Synthese geführt werden, wo CH4 für die HCN-Erzeugung genutzt wird, während H2 und N2 im Kreislauf zur NH3-Synthese zurückgehen.
Die NH3-Synthese aus N2 und H2 kann nach einem beliebigen bekannten Verfahren durchgeführt werden. Statt die ganze Menge H2 in NH3 überzuführen, kann das Verfahren auch so ausgeführt werden, dass nur die für den Kreislauf benötigte Menge NH3 herge stellt und zurückgeführt wird, also auch nur so viel des Wasserstoffes auf das zur NH3- Synthese erforderliche Verhältnis von H2 zu N2 eingestellt und zu NH3 umgesetzt wird.
Der in diesem Falle nicht zur NH3-Synthese verwendete Teil des wasserstoffhaltigen Gas gemisches kann zu Hydrierungen benutzt wer- den, und dabei anfallende wasserstoff- oder methanhaltige Restgase können, erfor derlichen- falls nach Zerlegteng, zur HCN- oder bzw. und NH3-Synthese zurückgeführt werden. Vor der Zuführung in den Blausäurebildungsprozess können einem methanhaltigen Gasgemisch, das Wasser und bzw. oder Kohlensäure enthält, solche Bestandteile entzogen werden, vormugs- weise weitgehend oder vollständig.
Die Umsetzung CH.4 + NH3 = HCN + 3 H2 ist, sofern kein oder nur entsprechend wenig 02 zugegen ist, ein endothermer Vorgang. Es muss also eine Wärmezufuhr zu dem Gas gemisch erfolgen, damit die Reaktion statt finden kann. Es wurde hierzu gefunden, dass die Umsetzung von CH4 mit NH3 am besten an Katalysatoren erfolgt, denen während der Umsetzung nicht durch das Reaktionsgas über tragene Energie zugeführt wird, insbesondere elektrisch, zum Beispiel durch Widerstands oder Induktionsheizung,
oder durch geson dertes Heizgas oder durch Anstrahlung usw- wobei die nicht durch das gegebenenfalls vor gewärmte Umsetzungsgas zugeführte Energie ganz oder teilweise zum Aufbringen der endo- thermen Reaktionswärme verbraucht wird.
Zweckmässig geschieht die Umsetzling der HCN-Bildungsgemische an einseitig mit Kata lysatoren bedeckten und von der andern Seite beheizten Wandungen, z. B. Rohrwandungen, Kammerwandungen oder dergleichen. Die Be heizung erfolgt zum Beispiel durch Feuerungs gase, Gasheizung, Oberfläehenverbrennung, Anstrahlun- oder auf sonstige Weise.
Eine grössere Zahl Katalysatoren kann für die HCN-Bildung verwendet werden, sowohl Oxyde, z. B. A1203, als auch Metalle, z. B. Kupfer, für sieh oder in Legierungen, als auch Misehkata.lysatoren usw. Besonders werden Pt oder ein anderes Platin--,4leta1-1 für das vorlie gende IICN-Bildungsverfahren verwendet. Rein-Platin und Legierungen des Platins, z. B. mit Ir und R.h, sind von guter Wirksamkeit.
Sehr wesentlich ist jedoch, wie 1efunden wurde, da.ss. die für die Ammoniakoxy dation zu Stickoxyden usw. nicht bzw. wenig geeigne- ten Platinmetalle Ru und bzw. oder Os und bzw. oder Pd bzw. deren Legierungen, Ge mische oder dergleichen untereinander und bzw. oder insbesondere mit einem oder meh reren der übrigen Platinmetalle, vorzugsweise deren Legierungen mit Platin selbst, also z. B. Pt und\ Ru bzw. Pt und Os enthaltende Legie rungen vorzüglich geeignet sind. Dabei wer den gegebenenfalls auch noch andere Be standteile, z. B. die Edelmetalle Ru, Ag, Au, oder z. B. hoehsehmelzende Metalle, z. B. Re, Nb, Ta, W, Mo, zugesetzt..
Diese Katalysatoren aus zum Beispiel Pt-Ru- oder Pt-Os-Legierungen ermöglichen nicht nur besten Umsatz, sondern sind auch haltbarer als die bekannten und werden vorzugsweise bei Reaktionstemperaturen oberhalb 800 und un terhalb 1200 C, z. B. 900 bis 1100 C, benutzt.
Eine zur Durchführung der HCN-Bildumg sehr geeignete Vorrichtung, mit auf der einen Seite von Katalysatoren überzogenen Wandun gen, besteht aus Rohren oder dergleichen, die in etwa horizontaler Stellung mit Metallsalz lösungen gefüllt, rotiert und beheizt wurden, unter Entweichen des verdampften Lösungs mittels durch axiale, durch die Rohrverschlüsse geführte Öffnungen, Gasaustrittsrohre oder dergleichen. Auf diese überraschend einfache und wirksame Weise entstehen festhaftende Überzüge, die auch dann festhaften, wenn mehrere übereinander angebracht werden. An gewendet werden Lösungen von Metallverbin dungen, z. B. von Al oder Cu oder Pt oder Pt-Metallen für sich oder in Gemischen bzw. Legierungen, insbesondere auch der vorstehend beschriebenen, z. B. Pt-Ru, Pt-Os.
Bei dieser Arbeitsweise kann ein nach Ver dampfen es Lösungsmittels verbleibender Überzug durch weiteres Erhitzen, gegebenen falls über Zwischenstufen, metallisch, oder bzw. und oxydisch gemacht werden, wobei ent weder ein oder mehrere Überzüge übereinander aufgetragen werden und bzw. oder weiter erhitzt werden und erst dann die Wandung in Betrieb genommen wird, oder einzelne Überzüge erst aktiviert bzw. unter Betriebs verhältnissen benutzt. werden, bevor der oder die nächsten aufgebracht werden. Über- raschenderweise sind die Überzüge unter den Bedingungen der HCN-Erzeugung noch halt barer als geformte Katalysatoren, wie Folien, Drahtgewebe oder dergleichen, die an sich ebenfalls benutzt werden können.
Diese Ar beitsweise hat den weiteren Vorteil, bei Her stellung von gemischten und legierten Über zügen, insbesondere Legierungen von Pt mit andern Pt-Metallen, z. B. Pt-Rh, Pt-Ir, Pt-Os, Pt-Pd, zu Überzügen jeder gewünschten Zu sammensetzung ohne Mehrarbeit zu führen, auch dann, wenn die Herstellung der Kataly satoren in anderer Form, wie Folien oder Ge weben, Schwierigkeiten bereiten würde. Das ist zum Beispiel bei Pt-Ru mit höherem Ru- Gehalt der Fall. Die beschriebenen neuen Überzüge erfordern weniger Edelmetall als Folien, Gewebe usw. und ausserdem geringe Formkosten. Ein weiterer Schritt besteht darin, als Vorrichtung für die HCN-Bildung Wandungen bzw.
Rohre zu verwenden, die nicht völlig gasdicht sind, aber durch Im prägnierung, Bedeckung, Überzüge, Folien oder dergleichen oder bzw. und durch Ab- seheidungen während des Betriebes hinrei- ehend dicht. gemacht. sind. Insbesondere wird durch Aufbringen der oben beschriebenen neuen Überzüge gedichtet.
Damit lassen sieh lfaterialien verwenden, die sonst wegen za grosser Durchlässigkeit ausscheiden, aber insbe sondere im Hinblick auf die HCN-Erzeugung sonstige Vorzüge zum Beispiel der Haltbarkeit, Feuerfestigkeit, katalytischen Eignung, ther mischen Eigenschaften usw. besitzen.
Beispielsweise werden waagrecht 'liegende keramische Rohre, z. B. Sillimanit- oder Ko- rundrohre von 10 bis 100 mm lichtem Durch messer, mit konzentrierter bz w. gesättigter Lösung von Platin in Königswasser bzw. H2- Pt-C16-Lösung bzw. Pt-C1,1-Lösung oder der gleichen beschickt. und unter Beheizung lang sam um die Rohrachse .oder eine hierzu par allele Achse rotiert.
Die Beheizung erfolgt zum Beispiel. durch eine Reihe kleiner Flammen oder durch Heizgase oder elektrisch. Weitere Bewegung, z. B. periodische Neigungsänderun gen, sind möglich, aber nicht erforderlich. Nach Verdampfen des Lösungsmittels ver- bleibt ein Überzug, der bei weiterem Erhitzen, gegebenenfalls über Zwischenstufen wie Pt- Cl2, metallisch wird. Das Erhitzen erfolgt ohne oder mit Durchleiten nicht oxydierender Gase, also. z. B. ohne Spülung bzw. unter Luft- zrrtritt bzw. unter Durchleiten von Luft oder dergleichen, oder aber bei Luftabschluss bzw. unter Spülung zum Beispiel mit. H2, NH3, N2. Es werden ein oder mehrere, z.
B. zwei Über züge, übereinander aufgetragen und erst dann wird das Rohr in Betrieb genommen. Das Herstellungsverfahren gestattet aber auch, jeden einzelnen Überzug erst unter Betriebs verhältnissen zu benutzen bzw. zu aktivieren, bevor der nächste aufgebracht wird. Diese Überzüge sind ausserordentlich haltbar und selektiv für die HCN-Bildung. Durch Anwen dung gemeinsamer Lösungen mehrerer Platin metalle, wie z. B. Pt-Ru bzw. Pt Os an Stelle von Reinplatin, werden weitere Vorzüge er zielt. Über 95 % des NH3-Stickstoffes werden als HCN gewonnen.
Die Wandungen bzw. Rohre sind nicht an eine bestimmte Art der Beheizung gebunden (Feuerungsgase, Heizgase, Oberflächenver brennung, Anstrahlung, elektrische Beheizung usw.). Andere, bei elektrischer Energiezufuhr wesentliche Ausführungsformenbestehen darin, dass die katalytische NCN-Bildung in CH4- und NH3-haltigen Gasgemischen an elektrisch beheizten metallischen Katalysatoren in Form von Folien oder bzw. und Netzen oder bzw. und Drahtgeweben oder dergleichen erfolgt. Die endotherme Reaktionswärme kann da nach ganz oder teilweise durch unmittel bare elektrische Beheizung der metal lischen Katalysatoren, denen die HCN- Bildungsgemische kalt oder vorzugsweise vor gewärmt zuströmen, aufgebracht werden.
Ins besondere werden Netze oder Folien aus Pt bzw. einem Pt-Metall bzw. Legierungen von Pt-Metallen, etwa die oben beschriebenen Pt- Legierurngen mit Ru, Os, Pd, z. B. Pt-Ru- Katalysatoren, die sowohl an Umsatz als auch besonders an Haltbarkeit überraschende Über legenheit besitzen, benutzt, z. B. mit Draht stärken bzw. dicken von 0,01 bis 0,1 mm. Diese Legierungen sind im Vergleich zu andern unempfindlich gegen C-Verbindung bzw. et waige C-Abscheidung. In der Strömungsrich tung ausgedehnte, z.
B. aus mehrfachen oder zahlreichen Netzlagen bzw. entsprechend an geordneten Folien bestehende Katalysator- zonen ergeben bevorzugte, leistungsfähige Ein heiten, wobei z. B. Folienflächen insbesondere parallel zur Strömungsachse angeordnet wer den, z. B. in Form von Zylindern oder Spiral zylindern, deren Achse mit der Achse der Gas strömung zusammenfällt. Bei unmittelbarer elektrischer Beheizung der Katalysatoren ist die Energieausnutzung verlustfrei, und beson dere Massnahmen zur Wärmeübertragung auf die Katalysatoren bzw. deren reaktionstra gende Flächen entfallen, wodurch die Anpas sung an die optimalen Reaktionsverhältnisse erleichtert und vervollkommnet. bzw. die Appa ratur vereinfacht wird.
Wie weiter gefunden wurde, sind Wandun gen, die mehr Al203 als Sillimanit (A1203 - SiO2) enthalten, auch ohne Bedeekung oder Imprä gnierung oder dergleichen mit andern Kata lysatoren schon bei unterhalb 1200 geeignet zur katalytischen HCN-Bildung. Als Hüll- oder Trägerrohre bzw. -wandungen für andere Katalysatoren sind Wandungen solcher Zli- sammensetzung ebenfalls von hervorragenden Eigenschaften und gestatten, mit einem Mini mum an. misätzlicher Katalysatorsubstanz, z. B.
Pt-Metallen, auszukommen. Die Ausgangsgase können entweder kalt bzw. mit ihrer Eigen temperatur zu den Katalysatoren treten, oder sie können vorher vorgewärmt werden. Letz teres vermindert nicht nur die erforderliche Beheizungsenergie, sondern erleichtert auch die Aufrechterhaltung der optimalen Tempe raturverteilung, was nicht vorherzusehen war.
Zur Durchführung der Vorwärmnng kann die Abwärme HCN-hal.tiger Gase oder bzw. und von Heizungsabgasen herangezogen werden, die ausserdem noch zu andern Zwecken wie Dampferzeugung, Gasreinigung usw. Abwärme abgeben können.
Eine besonders zur Ausfuhrung des erfin- dungsgemässen Verfahrens geeignete Vorrich- tung ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt und besteht aus einem aus einer Heizkammer 11 oder dergleichen beiderseitig herausragen den, gegebenenfalls verlängerten oder zusam mengesetzten oder bzw. und mit Katalysator substanz versehenen Rohr oder Rohrbündel 12, ausserhalb des Heizraumes gelegenen Mitteln 13 zum Festhalten des Rohres oder der Rohre nur an einer Seite, nach der andern Seite jedoch in der Weise beweglichen Anordnun gen, dass durch thermische und betriebliche Einwirkung auftretende Ausdehnungen, Ver werfungen oder dergleichen ohne die Haltbar keit beeinträchtigende Widerstände erfolgen können.
Das bzw. die Rohre erhalten beweg liche Gaszufuhrleitungen 14 an der nicht fest eingespannten Seite, ausserdem Abdichtungs mittel, die die erforderliche Bewegungsfreiheit des oder der Rohre nicht, behindern. Ausser halb des Heizraumes und bzw. oder der Ofen wandungen liegen Kühleinrichtungen 15 mit Durehlässen für die Reaktionsrohre.
Insbeson dere wird wenigstens eine der Durchführungs wände der Heizkammer aussen durch gekühlte Metallplatten oder -kammern mit Öffnungen <I>zur</I> Durchführung der Reaktionsrohre abge- deckt. Beispielsweise werden bei senkrecht hängenden Rohren sowohl die obere als auch die untere Durehführungswand entsprechend abg e deekt, und die Reaktionsrohre werden an einer Seite in oder an der gekühlten Metall platte befestigt, insbesondere oben eingespannt oder eingehängt oder dergleichen. Im übrigen sind sie dann nicht fixiert, sondern hängen zum Beispiel frei nach unten. Eine weitere Massnahme besteht darin, solche Rohre von dem hängenden oder aufstützenden Gewicht mindestens teilweise zu entlasten, was grund sätzlich beliebig, z.
B. durch entsprechende Gegengewichte oder dergleichen, Stützvorrich tungen, insbesondere aber durch Federspan nung erfolgt. Ein weiterer bedeutsamer Schritt. ist dadurch gegeben, dass Ammoniak und Me than enthaltende Gasgemisehe durch Einsteck rohre kleineren Durchmessers in die Reak tionsräume, Rohre oder dergleichen ein- und bzw. oder aus den Reaktionsräumen der HCN- ssildung austreten, insbesondere derart, dass nur diese Einsteckrohre die Wände der Heiz- kammer und bzw. oder die Kühleinrichtungen durchdringen bzw. darin eingehängt sind, so dass das eigentliche Reaktionsrohr bzw. die Reaktionsrohre, -kammern oder dergleichen an den bzw.
dem mit Einsteckrohren versehenen Enden nicht aus dem Heizraum herausragen. Dadurch wird erreicht, dass die in den Ein steckrohren mit kurzer Verweilzeit strömenden Gase beim Eintritt in die eigentlichen Reak tionsrohre bzw. -räume sogleich auf Kataly satorflächen von ausreichender Temperatur treffen.
Es ist zweckmässig, so zu arbeiten, dass die in den Reaktionsraum eintretenden Blau säurebildungsgemische dort sogleich nur Flä chen von mehr als 800 Temperatur, vorzugs- weise von Reaktionstemperatur antreffen, und bzw. oder dass alle im Reaktionsraum berühr ten Flächen aus Katalysatorsubstanz bestehen oder damit bedeckt bzw. überzogen sind, ins besondere Reaktionsrohre ihrer ganzen Länge nach.
Es wurde gefunden, dass dhirch diese Arbeitsweise die gefürchtete Vorzersetzung bzw. C-Abseheidung bzw. Nebenreaktionen auf ein zu vernachlässigendes Mass absinken bzw. bei den beschriebenen besten Katalysa toren usw. vollständig beseitigt werden, was überraschend ist.
Ebenso werden die Gase beim Verlassen der ausreichend heissen Wan dungen sogleich zum Beispiel durch Einsteck- rohre entfernt, und auch am Austritt Zer- setzungen dadurch vermieden. Es wird vor zugsweise so gearbeitet., dass die Wände der vor den Eintrittsrohren und nach den Aus trittsrohren liegenden Leitungen oder Appa rate wesentlich, d. h. um mehr als 100 bzw.
mehrere 100 , kälter sind als die Katalysator flächen der Reaktionsräume. Besonders am Gasaustritt, wo im allgemeinen die fühlbare Wärme der Reaktionsgase ganz oder teilweise zur Dampferzeugung, Gasvorwärmung, Wärme austausch usw. ausgenutzt wird, liegen vor zugsweise unter Ausnutzung der Abwärme ge kühlte Wandungen von Apparaten (z. B. Dampfkesseln, Wärmeaustauschern) und Rohr leitungen.
Ausserdem können ausserhalb des Reaktions raumes Wände bzw. Überzüge oder dergleichen benutzt. werden, an denen keine Zersetzung zu befürchten ist, z. B. Phosphorbronze, ins besondere an der Gaseintrittsseite.
Vorzügliche Ergebnisse werden erhalten, wenn bei dieser HCN-Erzeugüng langgestreckte Reaktionsräume, rohre, -kammern oder der gleichen, die je em2 Strömungsquerschnitt eine wirksame Länge von wenigstens 6 emn aufweisen, so schnell durchströmt werden, dass das Gasgemisch am Ende der Reaktionsrohre oder dergleichen eine tatsächliche lineare Ge schwindigkeit von mehr als 6 m pro Sekunde aufweist. Diese Betriebsweise wird am besten gleichzeitig mit der vorstehend behandelten Anwendung von Einsteckrohren durchgeführt, ist aber aueh tunabhängig davon fortschrittlich bezüglich Leistung der Einheit, HCN-Aus- beute und Vermeidung von Zersetzung.
Es ist erstaunlich, dass so langgestreckte Reaktions zonen unter diesen Bedingungen derartig gute Ergebnisse erreichen lassen, z. B. HCN-Aus- beuten von 97 %IM und keinerlei Unterbrechun gen durch C-Abscheidung.
In Vereinigung mit vorstehend beschrie benen Massnahmen werden wesentliche Aus führungsformen durch Mitverwendung von Gaszerlegungsprozessen bzw. -anlagen ver wirklicht. Beispielsweise werden wenigstens einmal Gasgemische bzw. Kreislaufgase bzw. aus den Kreisläufen abgelassene Gasströme der HCN-Herstellun g und bzw. oder der CH4- und bzw. oder der NH3-Synthese durch Gas- zerlegunflsaniagen in zwei oder mehr Gasströme zerlegt und diese ganz oder teilweise an den nach ihrer Zusammensetzung geeigneten Stel len in den Gesamtkreislauf zurückgeführt.
Zum Beispiel wird das von der Blausäureher stellungsreaktion kommende Gas nach Abtren nung des zum Blatisäureofen zurückzuführen- den Ammoniaks und Abtrennung der Blau säure durch wenigstens eine Gaszerlegungs anlage geführt und dadurch in mindestens zwei Ströme zerlegt, wobei einer Wasserstoff, z. B. diesen allein, oder Wasserstoff und min- destens einen Teil des Stickstoffes enthält und zur Synthese der Ausgangsstoffe, d. h.
mir Ammoniaksynthese zurückgeführt wird, während ein anderer das Methan enthält und zum Blausäureofen zurückgeführt wird, wobei der Stickstoff bis zu der für die Ammoniak synthese benötigten Menge zur Ammoniak synthese gelangt, während bei Anwesenheit darüberhinausgehender Stickstoffmengendiese abgetrennt werden. Insbesondere wird aus von HCN befreiten Gasgemischen und/oder aus dem Rest- bzw. Endgas der NHs-Synthese CH4 rein oder in angereicherten Teilströmen abgetrennt, wobei CH zur HCN-Synthese zurüekgeführt wird, während gleiehzeitig H2- haltige Gemische mindestens teilweise zur NH3-Sy nthese zurückgeführt werden.
Soweit durch Blausäurebildung entstandener Wasser stoff auf diese Weise nicht vollständig ver braucht wird, ist der nicht verbrauchte Teil zur Deckung der endothermen Reaktionswärme der Blautsäutrebilclung heranzuziehen. Bei N2- Bedarf kann insbesondere solcher Wasserstoff mit Luft bzw. 02N2-Gemischen derart ver brannt werden, dass der so erhaltene, von Kon taktgiften freie N2 im Rahmen des Verfahrens zur Ammoniaksynthese geführt werden und zum Spülen der Apparaturen verwendet wer den kann.
Bei der Umsetzung von NH3 mit CH4 ent stehen zunächst HCN und H2 enthaltende G asgenmische, aus denen HCN herausgenom men wird, was auf bekannte oder geeignete Weise durchgeführt werden kann, z. B. auch durch Verflüssigen oder Absorbieren oder Herauslösen, z. B. mit. kaltem Wasser, alka lischen Lösungen tvsw. Für die Abtrennung der HCN ans den vorliegenden R.eaktions- gemisehen im allgemeinen bestens geeignet hat sieh das Herauswasehen mit organischen Lösungsmitteln erwiesen, insbesondere mit Alkoholen oder Estern, wie z. B. Methylalkohol oder z. B.
Essigester; auch mehrwertige Alko hole und Ester kommen in Betracht. Aus den Lösungsmitteln wird zum Beispiel HCN bei höheren Temperaturen unverdünnt abgetrie ben, vorzugsweise unter Ausnutzung von. bei der Durehführung des Gesamtprozesses anfal lenden Abwärmen, z.
B. der Reaktionsgemisehe oder Feuerungsabgase bzw. vom Abhitzedampf. Die unverdünnt abgetriebene HCN kann als Gas verwendet oder anschliessend verflüssigt bzw. verarbeitet werden, während die Lösungs mittel im Kreislauf geführt werden, vorzugs weise unter Anwendung von Tiefkühlung bei der Absorption. Zum Beispiel wird bei Absorp tion mit.
Kühlwasser oder mit tiefgekühltem Wasser oder 7z1nr' Erreichung von unterhalb 0 liegenden Kühltemperaturen mit Kühlsole bzw. auf sonstige Weise gekühlt, gegebenen fallsunter Anwendung von Kälte- und Wärmne- austauseh an den entsprechenden Stellen.