專利名稱：一種高純氯化氫的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工產(chǎn)品，特別是一種高純氯化氫的合成技術(shù)，適合于大規(guī)模的
生產(chǎn)高純氯化氫。
背景技術(shù)：
氯化氫是氯元素的重要存在形態(tài)，也是非常重要的化工產(chǎn)品和原料。主要用于生產(chǎn)PVC、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅、合成橡膠、氟氯烴、Τ 02涂料及一些農(nóng)用化學(xué)品、建筑材料和一些醫(yī)藥制劑等?；どa(chǎn)大量消耗氯氣的同時(shí)，通常產(chǎn)生等摩爾的氯化氫氣體，因此氯化氫是工業(yè)上一種常見的副產(chǎn)物。而HCl是一種價(jià)格便宜、很難處理的化學(xué)品，過去常采用水吸收法制成鹽酸出售或用堿液中和后排放。將HCl直接轉(zhuǎn)化成C12加以利用，實(shí)現(xiàn)氯元素在工業(yè)體系中的循環(huán)利用和反應(yīng)過程的零排放，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，符合當(dāng)代資源循環(huán)型社會(huì)發(fā)展的總體要求。原有技術(shù)是不能得到高純氯化氫，采用傳統(tǒng)的氫、氯合成工藝，以高純氫、 高純氯為原料，所得合成氣中雜質(zhì)較少，易于清除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種設(shè)備及工藝。該技術(shù)不僅工藝合理，并解決了生產(chǎn)高純氯化氫的問題。采用本法會(huì)大大提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種高純氯化氫的合成方法，以高純氫、高純氯為原料，一體化連續(xù)生產(chǎn)投料合成高純氯化氫，其特征在于
(1)經(jīng)鈀膜擴(kuò)散儀凈化的高純氫和高純氯分別進(jìn)入合成爐，氫與氯的重量體積比為 1:3 ；在1000-1500°C合成爐中燃燒，生成HCl ；在水冷卻器中冷卻到常溫；其中進(jìn)爐原料中氫要比化學(xué)計(jì)量過量5%-10% ；
(2)凈化在常溫常壓下進(jìn)行，由兩部分組成，吸附凈化和分凝凈化；吸附采用國(guó)產(chǎn)天然絲光沸石在常溫、常壓下進(jìn)行，主要是除去殘留氯、水及其他微量雜質(zhì)；分凝凈化是在-85--100°C的溫度條件下冷卻、冷凝；在玻璃系統(tǒng)中裝有露點(diǎn)儀，隨時(shí)測(cè)定了氯化氫中的微量水，經(jīng)凈化后的HCl以液體裝瓶。本發(fā)明具體公開了一種高純氯化氫的合成方法，以高純氫、高純氧為原料，直接合成高純氯化氫的新工藝。(1)原料氣體
合成用氫是電解水制得的工業(yè)氫氣經(jīng)鈀膜擴(kuò)散儀凈化得到，氫純度可達(dá)6N。氯是采用高純氯，其純度為4. 8N。(2)工藝要點(diǎn)
經(jīng)鈀膜擴(kuò)散儀凈化的氫和高純氯分別進(jìn)入合成爐。在合成爐中燃燒，生成HC1。火焰溫度在1000°C以上，在水冷卻器中冷卻到常溫。為了使合成氣中氯的含量盡量低，進(jìn)爐原料中氫要比化學(xué)計(jì)量過量5%-10%。由于采用的原料氣的純度高，雜質(zhì)含量低，合成氣中除HCl 外，主要雜質(zhì)是未反應(yīng)的過量氫；雖然氯與氫比較容易反應(yīng)，但產(chǎn)物中仍有微量未反應(yīng)的殘留氯，還有由原料氣帶入的微量雜質(zhì)及其他反應(yīng)產(chǎn)物。已冷卻的合成氣進(jìn)入凈化工序。凈化在常溫常壓下進(jìn)行，由兩部分組成，吸附凈化和分凝凈化。吸附采用國(guó)產(chǎn)天然絲光沸石等在常溫、常壓下進(jìn)行。主要是除去殘留氯、水及其他微量雜質(zhì)；分凝凈化是在-85- -100°C的溫度條件下冷卻、冷凝。在冷凝器頂部不斷排出殘留過量氫及一些不凝氣體。經(jīng)凈化后的HCl以液體裝瓶。在玻璃系統(tǒng)中裝有露點(diǎn)儀，比較簡(jiǎn)單地測(cè)定了氯化氫中的微量水。本發(fā)明具體的生產(chǎn)方法
鈀膜擴(kuò)散儀的出口通過管路連接合成爐的入口一 ；氯氣凈化器的出口二通過管路連接合成爐的入口二，合成爐的出口通過管路連接水冷卻器的入口，水冷卻器的出口、氯氣凈化器的出口一通過管路連接尾氣處理塔的入口 ；水冷卻器的出口通過管路連接HCI氣體凈化器的入口，HCI氣體凈化器的出口一通過管路順序連接玻璃三通、真空泵；HCI氣體凈化器的出口二通過管路連接鋼瓶的入口，鋼瓶的出口通過管路連接尾氣處理塔的入口 ； HCI氣體凈化器的出口三通過管路連接尾氣處理塔的入口。采用氫、氯合成工藝，以高純氫、高純氯為原料，所得合成氣中雜質(zhì)較少，易于清除，大大提高生產(chǎn)效率。鈀膜擴(kuò)散儀設(shè)有鈀膜擴(kuò)散儀的入口 101和鈀膜擴(kuò)散儀的出口 102，鈀膜擴(kuò)散儀的出口通過管路連接合成爐的入口一 201 ；氯氣凈化器設(shè)有氯氣凈化器的入口一 401、氯氣凈化器的入口二 402、氯氣凈化器的出口一 403、氯氣凈化器的出口二 404，氯氣凈化器的出口 二通過管路連接合成爐的入口二 202，合成爐的出口 203通過管路連接水冷卻器的入口 301，水冷卻器的出口 302、氯氣凈化器的出口一 403通過管路連接尾氣處理塔的入口 901 ； 水冷卻器的出口 302通過管路連接HCI氣體凈化器的入口 501，HCI氣體凈化器的出口一 502通過管路連接玻璃三通6，玻璃三通通過管路連接真空泵7 ；HCI氣體凈化器的出口二 503通過管路連接鋼瓶的入口 801，鋼瓶的出口 802通過管路連接尾氣處理塔的入口 901 ； HCI氣體凈化器的出口三504通過管路連接尾氣處理塔的入口 901，尾氣處理塔設(shè)有尾氣處理塔出口 902。本發(fā)明制備的氯化氫的性質(zhì)
極易溶于水(1:500)，水溶液為無色透明液體；
相對(duì)密度(dl54) 1. 20(39. 11%) U. 15(29. 57%) U. 10 (20%)、1. 05 (10. 17%)。本發(fā)明公開的高純氯化氫的合成方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)本方法可以連續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)氯化氫，解決了原有間歇投料的不能穩(wěn)定生產(chǎn)的弊端。(2)—體化連續(xù)生產(chǎn)投料、精餾、提純的工藝可以更好的利用冷量與熱量，使生產(chǎn)成本更低。(3)連續(xù)生產(chǎn)后質(zhì)量穩(wěn)定，可以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1為制備高純氯化氫的工藝流程；其中1、鈀膜擴(kuò)散儀；101、鈀膜擴(kuò)散儀的入口 ； 102、鈀膜擴(kuò)散儀的出口 ；2、合成爐；201、合成爐的入口一 ；202、合成爐的入口二 ；203、合成爐的出口 ；3、水冷卻器；301、水冷卻器的入口 ；302、水冷卻器的出口 ；4、氯氣凈化器；401、氯氣凈化器的入口一 ；402、氯氣凈化器的入口二 ；403、氯氣凈化器的出口一 ；404、氯氣凈化器的出口二 ；5、HCI氣體凈化器；501、HCI氣體凈化器的入口 ；502、HCI氣體凈化器的出口一 ；503、HCI氣體凈化器的出口二 ；504、HCI氣體凈化器的出口三；6、玻璃三通；7、真空泵；8、鋼瓶；801、鋼瓶的入口 ；9、尾氣處理塔；901、尾氣處理塔的入口 ；902、尾氣處理塔的出口。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例說明本發(fā)明，這里所述實(shí)施例的方案，不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的專業(yè)人員按照本發(fā)明的精神可以對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和變化，所述的這些改進(jìn)和變化都應(yīng)視為在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)由權(quán)利要求來限定。實(shí)施例1
(1)一體化連續(xù)生產(chǎn)投料合成，經(jīng)鈀膜擴(kuò)散儀凈化的氫和高純氯分別進(jìn)入合成爐，氫與氟氯的重量體積比為1:3 ；在1000°C合成爐中燃燒，生成HCl ；在水冷卻器中冷卻到常溫； 進(jìn)爐原料中氫要比化學(xué)計(jì)量過量5%% ；
(2)凈化在常溫常壓下進(jìn)行，由兩部分組成，吸附凈化和分凝凈化；吸附采用國(guó)產(chǎn)天然絲光沸石在常溫、常壓下進(jìn)行，主要是除去殘留氯、水及其他微量雜質(zhì)；分凝凈化是在-85°C的溫度條件下冷卻、冷凝；在玻璃系統(tǒng)中裝有露點(diǎn)儀，隨時(shí)測(cè)定了氯化氫中的微量水，經(jīng)凈化后的HCl以液體裝瓶。工藝流程，見圖1。實(shí)施例2
(1)一體化連續(xù)生產(chǎn)投料合成，經(jīng)鈀膜擴(kuò)散儀凈化的氫和高純氯分別進(jìn)入合成爐，氫與氟氯的重量體積比為1:3 ；在1500°C合成爐中燃燒，生成HCl ；在水冷卻器中冷卻到常溫； 進(jìn)爐原料中氫要比化學(xué)計(jì)量過量10% ；
(2)凈化在常溫常壓下進(jìn)行，由兩部分組成，吸附凈化和分凝凈化；吸附采用國(guó)產(chǎn)天然絲光沸石在常溫、常壓下進(jìn)行，主要是除去殘留氯、水及其他微量雜質(zhì)；分凝凈化是在-100°C的溫度條件下冷卻、冷凝；在玻璃系統(tǒng)中裝有露點(diǎn)儀，隨時(shí)測(cè)定了氯化氫中的微量水，經(jīng)凈化后的HCl以液體裝瓶。工藝流程，見圖1。實(shí)施例3
(1)一體化連續(xù)生產(chǎn)投料合成，經(jīng)鈀膜擴(kuò)散儀凈化的氫和高純氯分別進(jìn)入合成爐，氫與氟氯的重量體積比為1:3 ；在1350°C合成爐中燃燒，生成HCl ；在水冷卻器中冷卻到常溫； 進(jìn)爐原料中氫要比化學(xué)計(jì)量過量10% ；
(2)凈化在常溫常壓下進(jìn)行，由兩部分組成，吸附凈化和分凝凈化；吸附采用國(guó)產(chǎn)天然絲光沸石在常溫、常壓下進(jìn)行，主要是除去殘留氯、水及其他微量雜質(zhì)；分凝凈化是在-100°C的溫度條件下冷卻、冷凝；在玻璃系統(tǒng)中裝有露點(diǎn)儀，隨時(shí)測(cè)定了氯化氫中的微量水，經(jīng)凈化后的HCl以液體裝瓶。鈀膜擴(kuò)散儀設(shè)有鈀膜擴(kuò)散儀的入口 101和鈀膜擴(kuò)散儀的出口 102，鈀膜擴(kuò)散儀的出口通過管路連接合成爐的入口一 201 ；氯氣凈化器設(shè)有氯氣凈化器的入口一 401、氯氣凈化器的入口二 402、氯氣凈化器的出口一 403、氯氣凈化器的出口二 404，氯氣凈化器的出口二通過管路連接合成爐的入口二 202，合成爐的出口 203通過管路連接水冷卻器的入口 301，水冷卻器的出口 302、氯氣凈化器的出口一 403通過管路連接尾氣處理塔的入口 901 ； 水冷卻器的出口 302通過管路連接HCI氣體凈化器的入口 501，HCI氣體凈化器的出口一502通過管路連接玻璃三通6，玻璃三通通過管路連接真空泵7 ；HCI氣體凈化器的出口二 503通過管路連接鋼瓶的入口 801，鋼瓶的出口 802通過管路連接尾氣處理塔的入口 901 ； HCI氣體凈化器的出口三504通過管路連接尾氣處理塔的入口 901，尾氣處理塔設(shè)有尾氣處理塔出口 902，工藝流程，見圖1。
權(quán)利要求
1.一種高純氯化氫的合成方法，以高純氫、高純氯為原料，一體化連續(xù)生產(chǎn)投料合成高純氯化氫，其特征在于(1)經(jīng)鈀膜擴(kuò)散儀凈化的高純氫和高純氯分別進(jìn)入合成爐，氫與氯的重量體積比為 1:3 ；在1000-1500°C合成爐中燃燒，生成HCl ；在水冷卻器中冷卻到常溫；其中進(jìn)爐原料中氫要比化學(xué)計(jì)量過量5%-10% ；(2)凈化在常溫常壓下進(jìn)行，由兩部分組成，吸附凈化和分凝凈化；吸附采用國(guó)產(chǎn)天然絲光沸石在常溫、常壓下進(jìn)行，主要是除去殘留氯、水及其他微量雜質(zhì)；分凝凈化是在-85--100°C的溫度條件下冷卻、冷凝；在玻璃系統(tǒng)中裝有露點(diǎn)儀，隨時(shí)測(cè)定了氯化氫中的微量水，經(jīng)凈化后的HCl以液體裝瓶。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中鈀膜擴(kuò)散儀的出口通過管路連接合成爐的入口一；氯氣凈化器的出口二通過管路連接合成爐的入口二，合成爐的出口通過管路連接水冷卻器的入口，水冷卻器的出口、氯氣凈化器的出口一通過管路連接尾氣處理塔的入口 ；水冷卻器的出口通過管路連接HCI氣體凈化器的入口，HCI氣體凈化器的出口一通過管路順序連接玻璃三通、真空泵；HCI氣體凈化器的出口二通過管路連接鋼瓶的入口，鋼瓶的出口通過管路連接尾氣處理塔的入口 ； HCI氣體凈化器的出口三通過管路連接尾氣處理塔的入口。
全文摘要
本發(fā)明公開了經(jīng)鈀膜擴(kuò)散儀凈化的氫和高純氯分別進(jìn)入合成爐，氫與氯的重量體積比為1:3；在1000-1500℃合成爐中燃燒，生成HCl；在水冷卻器中冷卻到常溫；進(jìn)爐原料中氫要比化學(xué)計(jì)量過量5%-10%；在玻璃系統(tǒng)中裝有露點(diǎn)儀，比較簡(jiǎn)單地測(cè)定了氯化氫中的微量水,連續(xù)監(jiān)測(cè)質(zhì)量，合格后方可裝瓶。此工藝合理，制作簡(jiǎn)單，是氯化氫制備的最簡(jiǎn)便理想技術(shù)。
文檔編號(hào)C01B7/01GK102515102SQ20111042341
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者李中元 申請(qǐng)人:天津市泰亨氣體有限公司