专利名称：一种高纯氯化氢的合成方法
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、Τ 02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C12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°C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°C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HC1。火焰温度在1000°C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°C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。钯膜扩散仪设有钯膜扩散仪的入口 101和钯膜扩散仪的出口 102，钯膜扩散仪的出口通过管路连接合成炉的入口一 201 ；氯气净化器设有氯气净化器的入口一 401、氯气净化器的入口二 402、氯气净化器的出口一 403、氯气净化器的出口二 404，氯气净化器的出口 二通过管路连接合成炉的入口二 202，合成炉的出口 203通过管路连接水冷却器的入口 301，水冷却器的出口 302、氯气净化器的出口一 403通过管路连接尾气处理塔的入口 901 ； 水冷却器的出口 302通过管路连接HCI气体净化器的入口 501，HCI气体净化器的出口一 502通过管路连接玻璃三通6，玻璃三通通过管路连接真空泵7 ；HCI气体净化器的出口二 503通过管路连接钢瓶的入口 801，钢瓶的出口 802通过管路连接尾气处理塔的入口 901 ； HCI气体净化器的出口三504通过管路连接尾气处理塔的入口 901，尾气处理塔设有尾气处理塔出口 902。本发明制备的氯化氢的性质
极易溶于水(1:500)，水溶液为无色透明液体；
相对密度(dl54) 1. 20(39. 11%) U. 15(29. 57%) U. 10 (20%)、1. 05 (10. 17%)。本发明公开的高纯氯化氢的合成方法与现有技术相比，具有以下优点
(1)本方法可以连续稳定的生产氯化氢，解决了原有间歇投料的不能稳定生产的弊端。(2)—体化连续生产投料、精馏、提纯的工艺可以更好的利用冷量与热量，使生产成本更低。(3)连续生产后质量稳定，可以大规模工业化生产。
图1为制备高纯氯化氢的工艺流程；其中1、钯膜扩散仪；101、钯膜扩散仪的入口 ； 102、钯膜扩散仪的出口 ；2、合成炉；201、合成炉的入口一 ；202、合成炉的入口二 ；203、合成炉的出口 ；3、水冷却器；301、水冷却器的入口 ；302、水冷却器的出口 ；4、氯气净化器；401、氯气净化器的入口一 ；402、氯气净化器的入口二 ；403、氯气净化器的出口一 ；404、氯气净化器的出口二 ；5、HCI气体净化器；501、HCI气体净化器的入口 ；502、HCI气体净化器的出口一 ；503、HCI气体净化器的出口二 ；504、HCI气体净化器的出口三；6、玻璃三通；7、真空泵；8、钢瓶；801、钢瓶的入口 ；9、尾气处理塔；901、尾气处理塔的入口 ；902、尾气处理塔的出口。
具体实施例方式
下面结合实施例说明本发明，这里所述实施例的方案，不限制本发明，本领域的专业人员按照本发明的精神可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本发明的范围内，本发明的范围和实质由权利要求来限定。实施例1
(1)一体化连续生产投料合成，经钯膜扩散仪净化的氢和高纯氯分别进入合成炉，氢与氟氯的重量体积比为1:3 ；在1000°C合成炉中燃烧，生成HCl ；在水冷却器中冷却到常温； 进炉原料中氢要比化学计量过量5%% ；
(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°C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。工艺流程，见图1。实施例2
(1)一体化连续生产投料合成，经钯膜扩散仪净化的氢和高纯氯分别进入合成炉，氢与氟氯的重量体积比为1:3 ；在1500°C合成炉中燃烧，生成HCl ；在水冷却器中冷却到常温； 进炉原料中氢要比化学计量过量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-100°C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。工艺流程，见图1。实施例3
(1)一体化连续生产投料合成，经钯膜扩散仪净化的氢和高纯氯分别进入合成炉，氢与氟氯的重量体积比为1:3 ；在1350°C合成炉中燃烧，生成HCl ；在水冷却器中冷却到常温； 进炉原料中氢要比化学计量过量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-100°C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。钯膜扩散仪设有钯膜扩散仪的入口 101和钯膜扩散仪的出口 102，钯膜扩散仪的出口通过管路连接合成炉的入口一 201 ；氯气净化器设有氯气净化器的入口一 401、氯气净化器的入口二 402、氯气净化器的出口一 403、氯气净化器的出口二 404，氯气净化器的出口二通过管路连接合成炉的入口二 202，合成炉的出口 203通过管路连接水冷却器的入口 301，水冷却器的出口 302、氯气净化器的出口一 403通过管路连接尾气处理塔的入口 901 ； 水冷却器的出口 302通过管路连接HCI气体净化器的入口 501，HCI气体净化器的出口一502通过管路连接玻璃三通6，玻璃三通通过管路连接真空泵7 ；HCI气体净化器的出口二 503通过管路连接钢瓶的入口 801，钢瓶的出口 802通过管路连接尾气处理塔的入口 901 ； HCI气体净化器的出口三504通过管路连接尾气处理塔的入口 901，尾气处理塔设有尾气处理塔出口 902，工艺流程，见图1。
权利要求
1.一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°C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°C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。
2.权利要求1所述的方法，其中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。
全文摘要
本发明公开了经钯膜扩散仪净化的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；进炉原料中氢要比化学计量过量5%-10%；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,连续监测质量，合格后方可装瓶。此工艺合理，制作简单，是氯化氢制备的最简便理想技术。
文档编号C01B7/01GK102515102SQ20111042341
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者李中元 申请人:天津市泰亨气体有限公司