本发明涉及液体氯化氢，具体涉及一种以副产氯化氢气体生产液体氯化氢的方法及其装置。
背景技术
现代化工生产中，如氟化工行业氟化反应过程中产生的氯化氢气体，有机合成的氯化反应过程副产的氯化氢气体，常用水吸收制成31％左右的盐酸，多用于除锈以及固体净水剂聚合氯化铝、氯化铁等的制备，这部分盐酸包含许多有机物，其规模达千万吨。这个过程从上游用水吸收制成31％左右的盐酸到下游使用过程中，使用大量水也同时产生大量废水，而且废水的cod含量高，环保治理难度大。
中国专利cn102390810a公开一种从有机物的氯化反应生成含有氯化氢的副产物中分离、提取氯化氢的技术，由于大多数有机氯化物不溶或难溶于水，可以用水吸收的方法使氯化氢和其他组分分离。氯化反应所得混合气体用水或20％左右的恒沸盐酸吸收氯化氢。当吸收温度在50℃左右时，制得30％～35％的盐酸。必要时所得粗盐酸可先进行精制，然后解吸得到气体氯化氢和恒沸酸。氯化氢经干燥送往用户，而恒沸酸循环回吸收段。本工艺合理，制作简单，是氯化氢制备的最简便理想技术。该专利通过水或20％左右的恒沸盐酸吸收氯化氢，依然存在使用大量水，也产生大量废水的缺陷。
中国专利cn102445051a公开一种从氯化氢气体压缩制备液体氯化氢的方法，所述氯化氢气体中含水量为900～1100ppm，所述制备方法为：(1)将常温下的氯化氢气体深冷至0～5℃，获得深冷后的氯化氢气体，所述深冷后的氯化氢气体中含水量低于300ppm；(2)将深冷后的氯化氢气体干燥至含水量低于5ppm，获得干燥后的氯化氢气体；(3)将干燥后的氯化氢气体压缩至6～7mpa，获得压缩液体氯化氢。本发明解决了含水氯化氢气体的腐蚀问题，将干燥的氯化氢气体压缩成瓶装工业级液体氯化氢，具有运输、使用方便，且又安全环保等特点。本发明彻底解决了使用氯化氢过程中环境污染的问题，具有较好的经济效益和社会效益。但是该专利在其说明书【0003】段背景技术中明确指出：工业生产中氯化氢气体可以采用以下三种方法得到：一是氯气与氢气反应；二是通过对盐酸进行深度解析；三是氯化钠与浓硫酸反应。这也说明该专利使用的原料为合成氯化氢，其解决的技术问题是通过除去合成氯化氢气体中的水分解决了含水氯化氢气体的腐蚀问题。
中国专利cn101648104a公开一种化工生产中氯化氢尾气的回收工艺技术，通过鼓泡吸收塔在吸收氯化氢次序上的互换循环技术、塔温按序控制在10～30℃以下的技术、干燥剂与去离子水、无水乙醇、绝对无水乙醇等氯化氢吸收剂配合使用，实现了氯化氢的回收。该专利通过吸收剂吸收氯化氢解决了化工生产中氯化氢尾气的回收，但是步骤繁琐，成本高，其依然是采用吸收的方式进行。
现有技术中，以吸收的方式将工业副产氯化氢气体制成31％左右盐酸后再使用，是最为普遍的方法，该方法产生大量废水。鉴于以上问题的存在，目前亟需开发一种副产氯化氢气体无需采用水吸收制成31％左右的盐酸，从而减少废水产生的方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种减少废水产生的以副产氯化氢气体生产液体氯化氢的方法及其装置。
本发明所述的以副产氯化氢气体生产液体氯化氢的方法，是以副产氯化氢气体为原料，先经冷凝脱除高沸物后，再液化、灌装。
其中：
所述副产氯化氢气体经冷凝器冷凝脱除高沸物后，从冷凝器顶部排出；所述高沸物从冷凝器底部排出，回收套用工艺中。
所述冷凝器为一级或多级；为了提高效率，冷凝器优选多管程换热器；所述冷凝器的温度为-5～-40℃，冷凝器中冷媒为质量百分数25～28wt.％的氯化钙水溶液、二氯甲烷或三氟甲烷。
所述液化为深冷后液化或者先经压缩后，再深冷液化。
由以上可知，本发明中脱除高沸物后的工业副产氯化氢气体有两种处理方式：
(1)经深冷液化后，灌装；
(2)经压缩、深冷液化后，灌装。
上述处理方式为并列技术方案，根据实际情况，择一使用。使用的时候，可以根据深冷介质以及压力的不同分为以下几种情况，深冷介质一般采用三氟甲烷或液氮，优选三氟甲烷。
(一)当深冷介质采用三氟甲烷时，有以下几种情况：
(1)副产氯化氢气体压力≥0.6mpa时，可以经深冷将副产氯化氢气体液化后，灌装；也可以先经压缩，再经深冷将副产氯化氢气体液化后，灌装。
(2)副产氯化氢气体压力小于0.6mpa时，经压缩、深冷将副产氯化氢气体液化后，灌装。
(二)当深冷介质采用液氮时：
无论副产氯化氢气体压力为多少，当然会在一个合理的范围内，一般最大为4.0mpa(g)深冷介质采用液氮时，无需压缩，直接经深冷将副产氯化氢气体液化后，灌装。
所述深冷温度-45～-110℃，所述深冷为一级深冷或多级深冷。所述压缩为一级压缩或多级压缩，一级压缩采用隔膜压缩机，多级压缩采用活塞式压缩机。本领域技术人员根据实际情况进行选择即可。
实现所述的以副产氯化氢气体生产液体氯化氢方法的装置，包括副产氯化氢气体出料管，副产氯化氢气体出料管与冷凝器、液化装置、灌装装置依次连接。
其中：
所述冷凝器为一级或多级。
所述冷凝器为多管程换热器。
所述液化装置为深冷冷凝器或者是压缩机和深冷冷凝器的组合。
所述深冷冷凝器为一级或多级。
所述压缩机为一级或多级，一级采用隔膜压缩机，多级采用活塞式压缩机。
所述液化装置与灌装装置之间设置缓冲罐。
本发明中所使用的冷凝器的材质为不锈钢，优选不锈钢316l。
本发明的有益效果如下：
与现有技术相比，本发明不仅杜绝了水的使用，回收了副产氯化氢气体中的高沸物，而且减少了终端用户废水的产生，也降低了终端用户cod的排放，减少了环境污染。同时，为工业副产氯化氢气体的使用提供一个全新的处理方式，与现有技术构思完全不同。本发明所采用的装置成本低、收益高。
附图说明
图1是本发明使用装置的结构示意图；
图2是实施例1使用装置的结构示意图；
图3是实施例2使用装置的结构示意图；
图中：1、副产氯化氢气体出料管；2、冷凝器；3、液化装置；4、灌装装置；5、氯化氢精制塔；6、一级冷凝器；7、二级冷凝器；8、一级深冷冷凝器；9、二级深冷冷凝器；10、缓冲罐；11、泵；12、氯化氢成品罐；13、一级隔膜压缩机。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
二氟一氯甲烷工业生产中，氟化反应副产氯化氢气体，经氯化氢精制塔顶排出，排出的气体压力为1.6mpa(g)，温度为-30℃，气体含有氯化氢、氟化氢、三氟甲烷、二氟一氯甲烷等组分。其组成以质量百分数计，氯化氢占87.81wt.％、氟化氢占1.12wt.％、三氟甲烷占3.04wt.％、二氟一氯甲烷占7.95wt.％，余量为其他组分。
本发明方法如下：
(1)上述氯化氢气体15nm3/h，经一级冷凝器150m2、二级冷凝器100m2冷凝，脱除高沸物，从二级冷凝器顶部排出。一级、二级冷凝器温度均控制在-35℃，冷媒均采用二氯甲烷，均为多管程换热器。将冷凝后的氟化氢、二氟一氯甲烷等高沸物回收，套用工艺中。二级冷凝器顶部排出的氯化氢气体的组成，以质量百分数计，氯化氢占96.64wt.％、三氟甲烷占3.31wt.％，余量为其他组分。
(2)从二级冷凝器顶部排出的氯化氢气体，再进入一级深冷冷凝器100m2、二级深冷冷凝器60m2之后，氯化氢气体液化、灌装。深冷温度为-45℃，深冷介质为三氟甲烷。
实施例1使用装置的结构示意图如图2所示，包括依次相连的氯化氢精制塔5、一级冷凝器6、二级冷凝器7、一级深冷冷凝器8、二级深冷冷凝器9、缓冲罐10、泵11、氯化氢成品罐12。
实施例2
五氟乙烷工业生产中，副产氯化氢气体，经氯化氢精制塔顶排出，排出的气体压力为0.9mpa(g)，温度为-20℃，气体含有氯化氢、六氟乙烷、五氟乙烷等组分。其组成以质量百分数计，氯化氢占94.91wt.％、六氟乙烷占1.02wt.％、五氟乙烷占3.97wt.％，余量为其他组分。
本发明方法如下：
(1)上述氯化氢气体10nm3/h，经一级冷凝器60m2、二级冷凝器100m2冷凝，脱除高沸物，从二级冷凝器顶部排出。一级、二级冷凝器温度均控制在-30℃，冷媒均采用26wt.％的氯化钙水溶液，均为多管程换热器。将冷凝后的六氟乙烷等高沸物回收，套用工艺中。二级冷凝器顶部排出的氯化氢气体的组成，以质量百分数计，氯化氢占96.91wt.％、五氟乙烷占3.06wt.％，余量为其他组分。
(2)从二级冷凝器顶部排出的氯化氢气体，经一级隔膜压缩机压缩至1.6mpa(g)，再进入一级深冷冷凝器80m2、二级深冷冷凝器40m2之后，氯化氢气体液化、灌装。深冷温度为-60℃，深冷介质为三氟甲烷。
实施例2使用装置的结构示意图如图3所示，包括依次相连的氯化氢精制塔5、一级冷凝器6、二级冷凝器7、一级隔膜压缩机13、一级深冷冷凝器8、二级深冷冷凝器9、缓冲罐10、泵11、氯化氢成品罐12。
实施例3
二氟甲烷工业生产中，副产氯化氢气体，经氟化反应回流塔排出。排出的气体压力为1.25mpa(g)，温度为15℃。气体含有氯化氢、二氟甲烷、二氯甲烷、三氟甲烷、氟化氢等组分。其组成以质量百分数计，氯化氢占58.08wt.％、二氟甲烷占39.90wt.％、二氯甲烷占0.99wt.％、三氟甲烷占0.54wt.％、氟化氢占0.38wt.％，余量为其他组分。
本发明方法如下：
(1)上述氯化氢气体20nm3/h，经一级冷凝器160m2、二级冷凝器100m2冷凝，脱除高沸物，从二级冷凝器顶部排出。一级、二级冷凝器温度均控制在-20℃，冷媒均采用二氯甲烷，均为多管程换热器。将冷凝后的二氟甲烷、二氯甲烷、氟化氢等高沸物回收，套用工艺中。二级冷凝器顶部排出的氯化氢气体的组成，以质量百分数计，氯化氢占90.56wt.％、三氟甲烷占9.37wt.％，余量为其他组分。
(2)从二级冷凝器顶部排出的氯化氢气体，经一级隔膜压缩机压缩至2.5mpa(g)，再进入一级深冷冷凝器100m2、二级深冷冷凝器60m2之后，氯化氢气体液化、灌装。深冷温度为-40℃，深冷介质为三氟甲烷。
实施例4
对氯甲苯生产对氯三氯甲苯、对氯三氟甲苯过程中副产的氯化氢气体，经氯化氢回流冷凝器排出，排出的气体压力为常压，温度为常温，气体含有氯化氢、氟化氢、对氯一氯甲苯、对氯二氯甲苯、对氯三氟甲苯等组分。其组成以质量百分数计，氯化氢占92.68wt.％、氟化氢占6.15wt.％、对氯一氯甲苯占0.37wt.％、对氯二氯甲苯占0.19wt.％、对氯三氟甲苯占0.49wt.％，余量为其他组分。
本发明方法如下：
(1)上述氯化氢气体6nm3/h，经一级冷凝器100m2、二级冷凝器60m2冷凝，脱除高沸物，从二级冷凝器顶部排出。一级、二级冷凝器温度均控制在-35℃，冷媒均采用二氯甲烷，均为多管程换热器。将冷凝后的氟化氢、对氯一氯甲苯、对氯二氯甲苯、对氯三氟甲苯等高沸物回收，套用工艺中。二级冷凝器顶部排出的氯化氢气体的组成，以质量百分数计，氯化氢占99.12wt.％、氟化氢占0.8wt.％，余量为其他组分。
(2)从二级冷凝器顶部排出的氯化氢气体，进入一级、二级活塞式压缩机，压缩至1.6mpa(g)，再进入一级深冷冷凝器100m2、二级深冷冷凝器60m2之后，氯化氢气体液化、灌装。深冷温度为-45℃，深冷介质为三氟甲烷。
实施例5
三氯乙腈生产过程中副产的氯化氢气体，经氯化氢回流冷凝器排出，排出的气体压力为0.03mpa(g)，温度为5℃。气体含有氯化氢、乙腈、氯气等组分。其组成以质量百分数计，氯化氢占96.85wt.％、乙腈占1.87wt.％、氯气占1.2wt.％，余量为其他组分。
(1)上述氯化氢气体5nm3/h，经一级冷凝器40m2、二级冷凝器80m2冷凝，脱除高沸物，从二级冷凝器顶部排出。一级、二级冷凝器温度均控制在-25℃，冷媒均采用二氯甲烷，均为多管程换热器。将冷凝后的乙腈等高沸物回收，套用工艺中。二级冷凝器顶部排出的氯化氢气体的组成，以质量百分数计，氯化氢占99.41wt.％、氯气占0.53wt.％，余量为其他组分。
(2)从二级冷凝器顶部排出的氯化氢气体，再进入一级深冷冷凝器60m2之后，氯化氢气体液化、灌装。深冷温度为-80℃，深冷介质为氮气。
实施例1-5中所述的其他组分为含量较低的不可避免的常规组分。
如图1所示，本发明使用的装置，包括副产氯化氢气体出料管1，副产氯化氢气体出料管1与冷凝器2、液化装置3、灌装装置4依次连接。
其中：
所述冷凝器2为一级或多级的多管程换热器。
所述液化装置3为深冷冷凝器或者是压缩机和深冷冷凝器的组合。
所述深冷冷凝器为一级或多级。
所述压缩机为一级或多级，一级采用隔膜压缩机，多级采用活塞式压缩机。
所述液化装置3与灌装装置4之间设置缓冲罐10。
实施例1-5中使用的装置均是上述装置的优选方案。