一种无水氯化氢的制备系统的制作方法

本实用新型涉及一种氯化氢的制备系统，尤其是涉及一种无水氯化氢的制备系统。

背景技术：

盐酸属于一种基本化工原料，主要来源：烧碱的合成氯化氢制备盐酸；氯气取代有机物上氢原子伴生一分子的氯化氢制备盐酸；硫酸钾行业氯化钾与浓硫酸反应副产氯化氢制备的盐酸；四氯化硅与氢气，空气反应副产氯化氢等。

根据2014年全年烧碱数据统计，全年生产烧碱3180万吨，折合氯气2800万吨左右，而我国2014年全年用于生产PVC为1600万吨，折合用氯气量为925万吨，其他氯气基本用于有机合成，折合副产盐酸中的氯化氢数量为：(2800-925)/2*36.5/35.5＝1214万吨。由于氯化氢、盐酸用途广泛，可发展的数量庞大，不同规格的氯化氢、盐酸适合生产不同的产品。

而无水氯化氢制备以下产品：氯化烷烃、氯代醇、含氯酸、氯代硅烷、医药/农药中间体、农药/医药盐酸盐、液体氯化氢、电子级氯化氢等产品的原料使用。以上产品生产过程中氯化氢含水量将直接影响产品的品质和收率，对氯化氢的含水率越低越好。现在市场上制备无水氯化氢采用的是分子筛干燥技术，分子筛主要成分为硅铝酸盐晶体烧结的骨架结构，在吸收氯化氢中的水分的同时，氯化氢会溶解在水中，形成酸性的盐酸，腐蚀骨架，在使用两至三年后，都出现分子筛腐蚀的情况，所以采用此工艺进行氯化氢气体脱水并不适用。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种无水氯化氢的制备系统，其不仅经济可靠，而且可以有效控制设备的腐蚀问题，同时还可以大大提高副产盐酸的经济价值。

一种无水氯化氢的制备系统，其包括氯化氢解吸装置和氯化氢干燥装置，所述氯化氢解吸装置包括氯化氢解吸塔、氯化氢深度解吸塔、第一气体冷却器、第二气体冷却器和第一酸雾分离器，氯化氢解吸塔的顶部进料口连通浓酸储罐，氯化氢解吸塔的下部连通第一再沸器，氯化氢解吸塔的顶部出料口连通第一气体冷却器的进料口，氯化氢解吸塔的底部出料口连通氯化氢深度解吸塔的顶部进料口；氯化氢深度解吸塔的下部连通第二再沸器，氯化氢深度解吸塔的顶部出料口连通第二气体冷却器的进料口；第一气体冷却器和第二气体冷却器的出料口分别连通到第一酸雾分离器；

所述氯化氢干燥装置包括填料干燥塔、组合干燥塔和第二酸雾分离器，所述的组合干燥塔包括上方的塔板吸收段和下方的填料吸收段，填料干燥塔下部进料口连通第一酸雾分离器的出料口，填料干燥塔顶部出料口连通组合干燥塔的下部进料口，填料干燥塔和组合干燥塔的顶部设有浓酸进口，填料干燥塔和组合干燥塔的底部设有浓酸出口，组合干燥塔的顶部出料口连通第二酸雾分离器。

优选地，所述的氯化氢解吸装置还包括浓酸过滤槽，浓酸过滤槽的出料口连通浓酸储罐的进料口，浓酸储罐的出料口经加料泵连通氯化氢解吸塔的顶部进料口。

优选地，所述的氯化氢解吸塔的底部出料口经稀酸换热器连通稀酸储罐，稀酸储罐依次经稀酸加料泵、稀酸预热器连通氯化氢深度解吸塔的顶部进料口。

优选地，所述的氯化氢解吸装置还包括气体深冷器，第一气体冷却器和第二气体冷却器的出料口分别连通到气体深冷器的进料口，气体深冷器的出料口连通第一酸雾分离器。

优选地，所述的填料干燥塔的底部出料口依次经第一浓酸循环泵、第一浓酸冷却器连通填料干燥塔的顶部进料口。

优选地，所述的组合干燥塔的底部出料口依次经第二浓酸循环泵、第二浓酸冷却器连通组合干燥塔的顶部进料口。

优选地，所述的氯化氢深度解吸塔的底部出料口连通废酸储罐。

优选地，所述的氯化氢干燥装置还包括浓硫酸贮罐，浓硫酸贮罐经浓酸加料泵连通组合干燥塔的顶部加料口。

本实用新型不仅可以实现原料的循环利用，降低后续干燥段的硫酸消耗，而且可以有效的控制装置耐的腐蚀性情况，提高装置运行年限，降低维护运行成本。

附图说明

图1是本实用新型氯化氢解吸装置的结构示意图；

图2是本实用新型氯化氢干燥装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型所要保护的范围并不限于此。

参照图1、图2，一种无水氯化氢的制备系统，其包括氯化氢解吸装置和氯化氢干燥装置，所述氯化氢解吸装置包括氯化氢解吸塔4、氯化氢深度解吸塔11、第一气体冷却器6、第二气体冷却器13和第一酸雾分离器15，氯化氢解吸塔4的顶部进料口连通浓酸储罐2，氯化氢解吸塔4的下部连通第一再沸器5，氯化氢解吸塔4的顶部出料口连通第一气体冷却器6的进料口，氯化氢解吸塔4的底部出料口连通氯化氢深度解吸塔11的顶部进料口；氯化氢深度解吸塔11的下部连通第二再沸器12，氯化氢深度解吸塔11的顶部出料口连通第二气体冷却器13的进料口，氯化氢深度解吸塔11的底部出料口连通废酸储罐24；第一气体冷却器6和第二气体冷却器13的出料口分别连通到第一酸雾分离器15；

所述的氯化氢解吸装置还包括浓酸过滤槽1，浓酸过滤槽1的出料口连通浓酸储罐2的进料口，浓酸储罐2的出料口经加料泵3连通氯化氢解吸塔4的顶部进料口。

所述的氯化氢解吸塔4的底部出料口经稀酸换热器7连通稀酸储罐8，稀酸储罐8依次经稀酸加料泵9、稀酸预热器10连通氯化氢深度解吸塔的顶部进料口。

所述的氯化氢解吸装置还包括气体深冷器14，第一气体冷却器6和第二气体冷却器13的出料口分别连通到气体深冷器14的进料口，气体深冷器14的出料口连通第一酸雾分离器15。

所述氯化氢干燥装置包括填料干燥塔16、组合干燥塔17和第二酸雾分离器22，所述的组合干燥塔17包括上方的塔板吸收段和下方的填料吸收段，填料干燥塔16下部进料口连通第一酸雾分离器15的出料口，填料干燥塔16顶部出料口连通组合干燥塔17的下部进料口，填料干燥塔16和组合干燥塔17的顶部设有浓酸进口，填料干燥塔16和组合干燥塔17的底部设有浓酸出口，组合干燥塔17的顶部出料口连通第二酸雾分离器22。所述的填料干燥塔16的底部出料口依次经第一浓酸循环泵18、第一浓酸冷却器19连通填料干燥塔16的顶部进料口。所述的组合干燥塔17的底部出料口依次经第二浓酸循环泵20、第二浓酸冷却器21连通组合干燥塔17的顶部进料口。所述的氯化氢干燥装置还包括浓硫酸贮罐26，浓硫酸贮罐26经浓酸加料泵25连通组合干燥塔17的顶部加料口。

本实用新型的工作原理是：

(1)质量浓度为31％的盐酸经浓酸过滤槽1过滤后进入浓酸储罐2，经浓酸加料泵3加入氯化氢解吸塔4，与氯化氢解吸塔塔釜蒸出的氯化氢和水混合物进行逆流接触，解吸出部分氯化氢和水，将大部分水进行冷凝，氯化氢解吸塔塔顶出气温度控制在100℃；

(2)氯化氢解吸塔4塔釜段盐酸经第一再沸器5加热沸腾不断蒸出氯化氢和水的混合物，第一再沸器5温度控制在135℃；

(3)氯化氢解吸塔4塔顶氯化氢进入第一气体冷却器6冷却，第一气体冷却器6出气温度控制在30～40℃，氯化氢中的大部分水被冷凝；

(4)氯化氢解吸塔4塔釜的恒沸酸经稀酸换热器7进入稀酸储罐8，经稀酸加料泵9通过稀酸预热器10预热后进入氯化氢深度解吸塔11；可直接将解吸出的稀酸作为氯化氢的吸收剂，吸收成31％盐酸，作为氯化氢解吸的原料；

(5)氯化氢深度解吸塔11塔釜内，稀酸与氯化氢解吸塔4塔釜蒸出的氯化氢和水混合物进行逆流接触，解吸出部分氯化氢和水，将大部分水进行冷凝，深度解吸塔11塔顶出气温度控制在100～120℃；

(6)氯化氢深度解吸塔11塔釜段盐酸经第二再沸器12加热沸腾不断蒸出氯化氢和水的混合物，第二再沸器温度控制在125℃；

(7)深度解吸塔塔顶氯化氢进入第二气体冷却器13冷却，第二气体冷却器出气温度控制在30～40℃，氯化氢中的大部分水被冷凝；

(8)步骤(3)和步骤(7得到的两股氯化氢气体混合后进入气体深冷器14冷却，气体深冷器出气温度低于0℃，氯化氢中的少量水被冷凝；

(9)经深冷后的氯化氢气体经过纤维床酸雾分离器15脱除盐酸雾，降低后续干燥工段的硫酸消耗，水分降至500ppm后，进入氯化氢干燥装置；

(10)氯化氢气体进入填料干燥塔16，与浓硫酸进行逆流接触，浓硫酸具有强烈的吸水作用，氯化氢中的水分被浓硫酸吸收，产生热量，在浓酸循环过程中需通过第一浓酸冷却器19进行换热，控制塔内循环硫酸的温度，填料干燥塔操作温度控制在25℃；

(11)经填料塔干燥的干燥后的氯化氢气体中还含有微量水份，气体进入组合干燥塔，与组合干燥塔塔顶加入的浓硫酸经第二浓酸循环泵20提升后，进行逆流接触，浓硫酸具有强烈的吸水作用，氯化氢中的水分被浓硫酸吸收，产生热量，在浓酸循环过程中需通过第二浓酸冷却器21进行换热，控制塔内循环硫酸的温度，组合干燥塔操作温度控制在20℃；

经过组合干燥塔填料段吸收后的氯化氢气体水分已降至100ppm以下，为控制氯化氢中水分小于20ppm，气体进入泡罩塔板段进行吸收，此类型塔板适合于大气量小吸收，正适合于此工况，由于气相中的水分已降至很低，产生的水吸收热已较少，所以此塔板无需换热，为保证此塔板上的吸收梯度(浓硫酸吸收氯化氢气体中的水蒸汽是气膜阻力控制的物理吸收过程，过程的推动力是氯化氢气体中的水蒸汽分压和硫酸溶液上水蒸汽分压的压差)，需在塔板上连续不断补充新鲜98％浓硫酸，以控制硫酸浓度；

(12)因步骤(11)的氯化氢气体含有一部分硫酸雾，故进入第二酸雾分离器22进行雾沫脱除，脱除氯化氢气体中的硫酸根浓度，控制排出的氯化氢中含硫酸根小于1ppm；

为使得最终氯化氢气体中水含量小于20ppm，采用在线水分分析系统23控制组合干燥塔塔内硫酸进料量，以控制组合干燥塔的循环硫酸浓度。