[拼音]:qingqingsuan
[外文]:hydrocyanic acid
HCN 又称氰化氢。无色、剧毒、有苦杏仁气味的挥发性液体,沸点25.7℃。溶于水,易聚合。广泛用于制造有机玻璃、金属氰化物及用作乳酸和三聚氯氰等有机产品的原料。
生产方法工业上氢氰酸最早是由甜菜糖残渣制造及由焦炉煤气中回收。1929年德国法本等公司开发了甲酰胺脱水制氢氰酸的方法。1930年德国L.安德罗索夫提出由甲烷、氨和空气合成氢氰酸的方法,1948年实现了工业化,称安德罗索夫法。50年代联邦德国迪高沙公司开发了甲烷氨化脱氢法。1960年,丙烯氨化氧化法生产丙烯腈获得成功,由于此法副产大量廉价的氢氰酸,其他生产方法的发展遂趋于停滞。
甲酰胺脱水法使用铁或铝的磷酸盐为催化剂(见固体酸催化剂),在管式反应器中使甲酰胺在380~430℃及减压下进行脱水反应:
生成的气体中氢氰酸含量高达60%~70%,可直接进行液化,氢氰酸选择性为92%~95%。由于安德罗索夫法的发展,本法已基本被淘汰。
甲烷氨化氧化法即安德罗索夫法。是将甲烷、氨和空气脱机械杂质、油脂、硫化物后,以空气/(CH4+NH3)为2.7~3.2,CH4/NH3为0.9~1.2的摩尔比混合,于1000~1200℃快速通过铂-铑网(见金属催化剂)产生甲烷氨化氧化反应生成氢氰酸。其反应式为:
这是一强放热反应,主要副反应是甲烷部分燃烧生成CO、CO2及H2等。为了防止产品氢氰酸在高温下分解,要求停留时间很短,反应必须在0.03s内中止。反应气体需在废热锅炉中骤冷到400℃以下,然后用酸性硫酸铵溶液吸收未反应的氨。用冷水吸收氢氰酸,含氢氰酸的稀水溶液经精馏得到纯氢氰酸。选择性以甲烷计约为88%,以氨计约为87%。此法在合成氢氰酸各方法中占优势。
甲烷氨化脱氢法即迪高沙法。以甲烷和氨为原料,反应在涂有铂、铑或铝催化剂的刚玉管中进行,反应温度1200~1300℃,同时有氢气生成:
这是一吸热反应,反应热由加热炉供给。氢氰酸选择性以甲烷计为90%~91%,以氨计为83%~84%。
丙烯氨化氧化法由丙烯氨化氧化制造丙烯腈时,副产获得的氢氰酸约为丙烯腈量的10%~24%(质量),是价廉的副产物,但由于和丙烯腈联产,生产及供应不灵活。另外,丙烯氨化氧化催化剂的改进,也将减少氢氰酸的生成。
安全有水、碱及铁屑等杂质存在时,氢氰酸易分解和聚合而引起爆炸。贮存时要求氢氰酸含水量小于1%,并需加入0.06%~0.5%硫酸或磷酸作稳定剂。氢氰酸一般加工成氰化钠后销售,在需用氢氰酸的部门再加酸分解;氢氰酸及其盐均有剧毒,人体口服氢氰酸1mg/kg(体重)即可致死。中毒后应立即用解毒剂(硫代硫酸钠和亚硝酸戊酯)急救,否则数分钟内即会死亡。空气中最高允许浓度为0.3g/m3。