专利名称：盐酸的精制方法
技术领域：
本发明涉及盐酸的精制方法，更详细地说，涉及从含有有机物的盐酸制造不含该有机物的高纯度的盐酸的方法。
背景技术：
在处理氯化合物的化合物的制造工艺中，作为副产物等会产生盐酸，该盐酸通常含有该制造工艺特有的杂质。例如，在由丙烯和氯气制造烯丙基氯的工艺中副产生的盐酸中，含有 2-氯丙烷 QCP) [bp = 36°C ]、烯丙基氯[bp = 23°C ]、异丙醇(IPA) [bp = 82°C ] 等沸点比较低的有机杂质。另外，在通过胺和光气的反应而得到异氰酸酯的工艺中副产生的盐酸中，主要含有作为溶剂使用的氯苯[bp = 131°C ]、二氯苯[bp = 180°C ]等沸点比较高的有机杂质。为了将上述那样的副产生的盐酸作为其他合成工艺的原料等有效利用，优选尽可能地除去副产生的盐酸中所含的微量的有机杂质。例如，日本特开2003-112907号公报(专利文献1)中记载了通过活性炭吸附而除去氯化氢中的有机物。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2003-112907号公报
发明内容
发明所要解决的课题但是，利用活性炭吸附时，难以从烯丙基氯制造工艺中副产生的盐酸那样的、含有沸点比较低的有机杂质的盐酸中除去该有机杂质，从而得到高纯度的盐酸。本发明的目的在于提供一种方法，该方法从含有大气压下的沸点比较低的、具体地说为-25 120°C的有机物的盐酸制造实质上不含该有机物的高纯度的盐酸。用于解决课题的方案本发明提供一种盐酸的精制方法，该方法中，从含有机物的盐酸中除去该有机物， 所述含有机物的盐酸含有大气压下的沸点为-25 120°C的有机物，且氯化氢浓度高于大气压下的共沸氯化氢浓度，该盐酸的精制方法包括以下工序在操作压力下的共沸氯化氢浓度会高于该含有机物的盐酸的氯化氢浓度的操作压力下，使用蒸馏塔蒸馏该含有机物的盐酸，从而使该有机物从蒸馏塔的塔顶馏出。本发明的盐酸的精制方法优选包括以下工序将含有机物的盐酸连续地导入蒸馏塔的工序；在操作压力下的共沸氯化氢浓度会高于该含有机物的盐酸的氯化氢浓度的操作压力下，使用蒸馏塔蒸馏该含有机物的盐酸，从而使有机物从蒸馏塔的塔顶馏出，同时从蒸馏塔的塔底连续地回收实质上不含该有机物的盐酸的工序。另外，上述操作压力优选在 IkPa 90kPa的范围内。上述含有机物的盐酸的蒸馏中，优选的是，使有机物从蒸馏塔的塔顶馏出，同时进行以下回流，使来自塔顶的馏出气体冷凝，并将所得到的冷凝液的一部分返回塔顶。通过本发明的盐酸的精制方法除去的有机物是大气压下的沸点为-25 120°C的有机物，若举出其优选的例子，为异丙醇、2-氯丙烷和烯丙基氯等。发明的效果根据本发明，能够从含有大气压下的沸点为-25 120°C的有机杂质的盐酸中，特别是从含有该有机杂质、且氯化氢浓度高于大气压下的共沸氯化氢浓度的盐酸中有效地除去该有机杂质，能够得到高纯度的盐酸。另外，根据本发明的精制方法，能够完全或几乎完全地抑制供于精制的含有机物的盐酸中所含的氯化氢因精制处理所产生的损失，因此能够得到一种精制盐酸，其含有供于精制的含有机物的盐酸中所含的全部量或几乎全部量的氯化氢。
图1是示意性地示出本发明的盐酸的精制方法的一个优选例子和用于该例的装置的结构的图。图2是示意性地示出根据本发明从含有异丙醇(IPA)的含有机物的盐酸得到实质上不含IPA的高纯度的盐酸的工艺的一个例子的流程图。图3是示出盐酸的共沸氯化氢浓度和共沸点与压力的关系的图。
具体实施例方式本发明涉及一种从含有机物的盐酸中除去该有机物的盐酸的精制方法，所述含有机物的盐酸含有大气压下的沸点为-25 120°C的有机物，且氯化氢浓度高于大气压下的共沸氯化氢浓度。图1是示意性地示出本发明的盐酸的精制方法的一个优选例子和用于该例的装置的结构的图。以下，参照图1，对本发明的盐酸的精制方法进行详细说明。供于本发明的精制方法的含有有机物的盐酸是含有大气压下的沸点为-25 120°C的有机物、且氯化氢浓度高于大气压下的共沸氯化氢浓度的含有机物的盐酸。作为能够通过本发明除去的大气压下的沸点为-25 120°C的有机物，可以举出各种物质，可以举出例如异丙醇(IPA) [bp(latm下的沸点，以下相同)=82°C ]、2_氯丙烷(2-CP) [bp = 36°C ]、烯丙基氯[bp = 23°C ]、四氯化碳[bp = 77°C ]、二氯甲烷[bp = 40°C ]、氯甲烷[bp =]、二氯乙烷[bp = 57°C ]、氯乙烯单体[bp = -14°C ]等。其中，通过本发明，能够有效除去盐酸中的异丙醇、2-氯丙烷、烯丙基氯等。含有机物的盐酸中所含的有机物可以仅为1种，也可以为2种以上。含有机物的盐酸中所含的有机物的浓度没有特别限定，通常， 在含有机物的盐酸中，为1 10000质量ppm左右，优选为10 1000质量ppm左右。作为供于本发明的精制方法的含有机物的盐酸，使用其氯化氢浓度[(氯化氢的质量)/(含有机物的盐酸中所含的氯化氢和水的总质量)X100% ]高于大气压(通常，为 SOkPa 120kPa(绝对压力)左右)下的盐酸的共沸氯化氢浓度的物质。“大气压下的共沸氯化氢浓度”是指大气压下的盐酸的共沸点组成中的氯化氢的质量基准的浓度。盐酸的共沸氯化氢浓度与压力的关系例如记载于制碱手册)、)K H ” ) (1998年，Japan Soda Industry Association发行)等中，“大气压下的共沸氯化氢浓度”的具体数值可以采用该文献中记载的数值。图3是示出该文献中记载的盐酸的共沸氯化氢浓度和共沸点与压力的关系的图。需要说明的是，101.3kPa(latm)下的盐酸的共沸氯化氢浓度为20. 2质量％，共沸温度(共沸点)为1 08.7°C。作为含有机物的盐酸，没有特别限定，例如可以直接使用各种有机化合物制造工艺中副产生的含有机物的盐酸，除此之外还可以使用对该含有机物的盐酸实施必要的处理(氯化氢浓度调整、预精制等)而得的物质。另外，还可以使各种有机化合物制造工艺中副产生的含有有机物的氯化氢气体吸收到水或盐酸中，从而得到含有机物的盐酸。如上所述，供于本发明的精制方法的含有机物的盐酸的氯化氢浓度只要是超过大气压下的盐酸的共沸氯化氢浓度的浓度即可，优选为20质量％以上且M质量％以下，进一步优选为21质量％以上且23. 5质量％以下。如后所述，本发明的精制方法中，将操作压力调整为该操作压力下的共沸氯化氢浓度高于含有机物的盐酸的氯化氢浓度，从而进行含有机物的盐酸的蒸馏，但若含有机物的盐酸的氯化氢浓度超过M质量％，则无法实现满足所述条件的操作压力(参照图3)。若考虑制造工厂等中能够实现的减压程度，则含有机物的盐酸的氯化氢浓度优选为M质量％以下。本发明中，参照图1，将上述含有机物的盐酸1通过配管102导入于蒸馏塔101，进行蒸馏。含有机物的盐酸1导入蒸馏塔101的方式可以根据对通过分批式进行含有机物的盐酸1的蒸馏或通过连续式进行含有机物的盐酸1的蒸馏而适当选择。如后所述，含有机物的盐酸1的蒸馏优选通过连续式进行，该情况下，含有机物的盐酸1向蒸馏塔101中的导入连续地进行。从利用蒸馏的有机物的分离效率和防止盐酸由塔顶馏出的效率考虑，含有机物的盐酸1在蒸馏塔101中的导入位置(配管102在蒸馏塔101中的位置)在蒸馏塔101 的高度方向上优选为中央部附近。导入蒸馏塔101的含有机物的盐酸1被蒸馏。通过该蒸馏，有机物从蒸馏塔101的塔顶被馏出并除去。实质上不含有机物的精制盐酸3从蒸馏塔101的塔底被回收。另外， 有机物从塔顶以有机物与水的混合物2的形式被回收(参照图1)。通过这样的操作，可以得到实质上不含有机物的盐酸。本发明中，上述蒸馏中的操作压力设为该操作压力下的共沸氯化氢浓度会高于供于蒸馏的含有机物的盐酸的氯化氢浓度的压力。满足这样的条件的操作压力的值由含有机物的盐酸的氯化氢浓度和图3所示的盐酸的共沸氯化氢浓度与压力的关系决定。若在操作压力下的共沸氯化氢浓度为含有机物的盐酸的氯化氢浓度以下那样的操作压力下进行蒸馏，则由塔顶回收的馏分中混入氯化氢，从而由精制会产生氯化氢的损失。另一方面，若在操作压力下的共沸氯化氢浓度会高于含有机物的盐酸的氯化氢浓度的操作压力下进行蒸馏，则能够防止氯化氢由塔顶馏出，同时能够选择性地除去有机物。蒸馏的操作压力优选从lltfa 90kPa(绝对压力)的范围内选择。低于IkPa的减压在制造工厂等中有时难以实现。本发明中，作为供于蒸馏的含有机物的盐酸，使用氯化氢浓度高于大气压下的共沸氯化氢浓度的物质，因此为了使操作压力下的共沸氯化氢浓度高于供于蒸馏的含有机物的盐酸的氯化氢浓度，需要使操作压力必然地低于大气压。含有机物的盐酸的氯化氢浓度极其接近101. 3kPa( = latm)下的共沸氯化氢浓度2质量％ ) 的情况下，通过使操作压力至少低于101. 3kPa，可以防止氯化氢由塔顶馏出，并且可以进行有机物的除去，但为了更有效地防止氯化氢从塔顶馏出，优选使操作压力为SOkPa以下。一般来说，供于蒸馏的含有机物的盐酸的氯化氢浓度成为共沸氯化氢浓度的压力与操作压力之差越大，则越能够更有效地防止氯化氢从塔顶馏出。蒸馏的操作温度(蒸馏塔的塔底的温度)依赖于操作压力等，但通常为18 106 °C左右。蒸馏塔的形式没有特别限定，可以使用填充塔、板式塔等通常使用的蒸馏塔，由于结构简单而优选为填充塔。作为填充于填充塔的填料，可以使用例如拉西环、鲍尔环、特勒填料(Tellerette)(注册商标)等现有的填料。为了更有效地抑制、防止盐酸从塔顶馏出， 优选的是，如图1所示，在蒸馏塔101的塔顶设置由配管103、热交换器(冷凝器)104和配管105构成的浓缩部，并进行以下回流操作，使从塔顶馏出的气体冷凝，并将所得到的冷凝液的一部分返回塔顶。另外，如图1所示，若在蒸馏塔101的塔底设置配管106、热交换器 (再沸器)107和配管108，进行将来自塔底的排出液的一部分返回蒸馏塔101的塔底的操作，则能够进一步降低精制盐酸中的有机物浓度。含有机物的盐酸的蒸馏可以通过连续式进行，也可以通过分批式进行，优选通过连续式进行。在通过分批式进行的情况下，供于蒸馏的含有机物的盐酸的氯化氢浓度成为共沸氯化氢浓度的压力与操作压力之差极小时，随着蒸馏进行，为了防止氯化氢从塔顶馏出，有时需要使操作压力向减压侧位移。在通过连续式进行蒸馏的情况下，由于在将含有机物的盐酸连续地导入蒸馏塔内的同时，从塔顶连续地回收有机物与水的混合物，从塔底连续地回收精制盐酸，因此能够稳定地保持蒸馏塔内的含有机物的盐酸的氯化氢浓度，因此， 不需要调整蒸馏过程中的操作压力。通过本发明的方法得到的精制盐酸是实质上不含有机物的(例如为约0. 1质量 PPm以下)高纯度的盐酸。另外，根据本发明的方法，在蒸馏时几乎不从塔顶馏出氯化氢，因此所得到的精制盐酸包含导入到蒸馏塔内的含有机物的盐酸中所含的全部量或几乎全部量的氯化氢，因此，能够完全或几乎完全抑制氯化氢的精制处理所产生的损失。由于通过本发明的方法得到的精制盐酸是实质上不含有机物的高纯度的盐酸，因此除了可以适合用作盐酸氧化工艺等化合物合成工艺中的原料等之外，还可以适合用作食品添加物用盐酸等。另外，在作为碱性废水的中和用盐酸而使用的情况下，由于实质上不含有机物，因而能够将所生成的中和水作为废水排放。实施例以下，举出实施例来对本发明进行更详细的说明，但本发明不限定于这些例子。<实施例1>图2是示意性地示出根据本发明从含有异丙醇(IPA)的含有机物的盐酸得到实质上不含IPA的高纯度的盐酸的工艺的一个例子的流程图。图2中示出了蒸馏等的条件以及氯化氢和IPA的物料平衡。以下，参照图2，对本实施例进行说明。如图2所示，总理论塔板数为16，从蒸馏塔的第4层塔板向塔顶具有冷凝器(来自冷凝器的返回配管设置于第1层塔板)、塔底具有再沸器的蒸馏塔(填充塔)中连续地供给(氯化氢的流量250kg/h，水的流量900kg/h，IPA的流量0. 03kg/h)含有IPA的含有机物的盐酸(氯化氢浓度21. 7质量％，IPA浓度J6质量ppm)。导入蒸馏塔内的含有机物的盐酸在操作温度(塔底温度)75°C、操作压力IOkPa (绝对压力)的条件下被蒸馏，由塔顶连续地回收IPA与水的混合物(水的流量Jkg/h，IPA的流量0. 03kg/h，氯化氢的流量 Okg/h)，同时由塔底连续地回收不含IPA的精制盐酸(氯化氢的流量250kg/h，水的流量892kg/h, IPA的流量0. 00kg/h)(精制盐酸的氯化氢浓度为21. 9质量％ )。此时，再沸器的加热为78kW，冷凝器的除热为33kW。应当认为，本次公开的实施方式和实施例在所有方面均为例示，并不具有限定作用。本发明的范围并非由上述说明示出，而由权利要求示出，包括在与权利要求均等的含义和范围内的所有变更。附图标记说明1含有机物的盐酸、2有机物与水的混合物、3精制盐酸、101蒸馏塔、102，103，105， 106,108配管、104热交换器(冷凝器)、107热交换器(再沸器)。
权利要求
1.一种盐酸的精制方法，该方法中，从含有机物的盐酸中除去所述有机物，所述含有机物的盐酸含有大气压下的沸点为-25 120°C的有机物，且氯化氢浓度高于大气压下的共沸氯化氢浓度，该盐酸的精制方法包括以下工序在操作压力下的共沸氯化氢浓度会高于所述含有机物的盐酸的氯化氢浓度的操作压力下，使用蒸馏塔蒸馏所述含有机物的盐酸，从而使所述有机物从所述蒸馏塔的塔顶馏出。
2.如权利要求1所述的盐酸的精制方法，该方法包括以下工序 将所述含有机物的盐酸连续地导入所述蒸馏塔的工序；在操作压力下的共沸氯化氢浓度会高于所述含有机物的盐酸的氯化氢浓度的操作压力下，使用蒸馏塔蒸馏所述含有机物的盐酸，从而使所述有机物从所述蒸馏塔的塔顶馏出， 同时从所述蒸馏塔的塔底连续地回收实质上不含所述有机物的盐酸的工序。
3.如权利要求1所述的盐酸的精制方法，其中，所述操作压力在IkPa 90kPa的范围内。
4.如权利要求1所述的盐酸的精制方法，其中，在所述含有机物的盐酸的蒸馏中，使所述有机物从所述蒸馏塔的塔顶馏出，同时进行以下回流，即。使来自所述塔顶的馏出气体冷凝，并将所得到的冷凝液的一部分返回塔顶。
5.如权利要求1所述的盐酸的精制方法，其中，所述有机物含有异丙醇、2-氯丙烷、烯丙基氯中的至少一种。
全文摘要
本发明提供一种盐酸的精制方法，该方法中，从含有机物的盐酸中除去该有机物，所述含有机物的盐酸含有大气压下的沸点为-25～120℃的有机物，且氯化氢浓度高于大气压下的共沸氯化氢浓度，该盐酸的精制方法包括以下工序在操作压力下的共沸氯化氢浓度高于该含有机物的盐酸的氯化氢浓度那样的操作压力下，使用蒸馏塔蒸馏该含有机物的盐酸，从而使该有机物从蒸馏塔的塔顶馏出。
文档编号C01B7/07GK102232058SQ20098014830
公开日2011年11月2日 申请日期2009年11月24日 优先权日2008年12月3日
发明者二神彰一, 大本宣仁, 宫村贞行, 清水丰满 申请人:住友化学株式会社