[发明专利]一种高纯氯化氢的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品，特别是一种高纯氯化氢的合成技术，适合于大规模的生产高纯氯化氢。

背景技术

氯化氢是氯元素的重要存在形态，也是非常重要的化工产品和原料。主要用于生产PVC、聚氨酯、环氧树脂、有机硅、合成橡胶、氟氯烃、TiO2涂料及一些农用化学品、建筑材料和一些医药制剂等。

化工生产大量消耗氯气的同时，通常产生等摩尔的氯化氢气体，因此氯化氢是工业上一种常见的副产物。而HCl是一种价格便宜、很难处理的化学品，过去常采用水吸收法制成盐酸出售或用碱液中和后排放。将HCl直接转化成Cl2加以利用，实现氯元素在工业体系中的循环利用和反应过程的零排放，带来巨大的经济效益，符合当代资源循环型社会发展的总体要求。原有技术是不能得到高纯氯化氢，采用传统的氢、氯合成工艺，以高纯氢、高纯氯为原料，所得合成气中杂质较少，易于清除。

发明内容

本发明提供了一种设备及工艺。该技术不仅工艺合理，并解决了生产高纯氯化氢的问题。采用本法会大大提高生产效率。

本发明采用的技术方案是：

一种高纯氯化氢的合成方法，以高纯氢、高纯氯为原料，一体化连续生产投料合成高纯氯化氢，其特征在于：

（1）经钯膜扩散仪净化的高纯氢和高纯氯分别进入合成炉，氢与氯的重量体积比为1:3；在1000-1500℃合成炉中燃烧，生成HCl；在水冷却器中冷却到常温；其中进炉原料中氢要比化学计量过量5%-10%；

（2）净化在常温常压下进行，由两部分组成，吸附净化和分凝净化；吸附采用国产天然丝光沸石在常温、常压下进行，主要是除去残留氯、水及其他微量杂质；分凝净化是在-85--100℃的温度条件下冷却、冷凝；在玻璃系统中装有露点仪，随时测定了氯化氢中的微量水，经净化后的HCl以液体装瓶。

本发明具体公开了一种高纯氯化氢的合成方法，以高纯氢、高纯氧为原料，直接合成高纯氯化氢的新工艺。

（1）原料气体

合成用氢是电解水制得的工业氢气经钯膜扩散仪净化得到，氢纯度可达6N。氯是采用高纯氯，其纯度为4.8N。

（2）工艺要点

经钯膜扩散仪净化的氢和高纯氯分别进入合成炉。在合成炉中燃烧，生成HCl。火焰温度在1000℃以上，在水冷却器中冷却到常温。为了使合成气中氯的含量尽量低，进炉原料中氢要比化学计量过量5%-10%。由于采用的原料气的纯度高，杂质含量低，合成气中除HCl外，主要杂质是未反应的过量氢；虽然氯与氢比较容易反应，但产物中仍有微量未反应的残留氯，还有由原料气带入的微量杂质及其他反应产物。

已冷却的合成气进入净化工序。净化在常温常压下进行，由两部分组成，吸附净化和分凝净化。吸附采用国产天然丝光沸石等在常温、常压下进行。主要是除去残留氯、水及其他微量杂质；分凝净化是在-85- -100℃的温度条件下冷却、冷凝。在冷凝器顶部不断排出残留过量氢及一些不凝气体。

经净化后的HCl以液体装瓶。在玻璃系统中装有露点仪，比较简单地测定了氯化氢中的微量水。

本发明具体的生产方法：

钯膜扩散仪的出口通过管路连接合成炉的入口一；氯气净化器的出口二通过管路连接合成炉的入口二，合成炉的出口通过管路连接水冷却器的入口，水冷却器的出口、氯气净化器的出口一通过管路连接尾气处理塔的入口；水冷却器的出口通过管路连接HCI气体净化器的入口，HCI气体净化器的出口一通过管路顺序连接玻璃三通、真空泵；HCI气体净化器的出口二通过管路连接钢瓶的入口，钢瓶的出口通过管路连接尾气处理塔的入口； HCI气体净化器的出口三通过管路连接尾气处理塔的入口。采用氢、氯合成工艺，以高纯氢、高纯氯为原料，所得合成气中杂质较少，易于清除，大大提高生产效率。