液态氯化氢在制备氯气的方法中作为制冷剂的用途

文档序号:3471605阅读:610来源:国知局
液态氯化氢在制备氯气的方法中作为制冷剂的用途
【专利摘要】本发明涉及一种由氯化氢制备氯气的方法,其包括以下步骤:a)提供液态氯化氢流a作为制冷剂流;b)向氯化氢氧化区进料至少一种包含氯化氢的料流b1和包含氧气的料流b2,并且将氯化氢催化氧化成氯气,得到包含氯气、水、氧气、二氧化碳和惰性气体的产物气流b3;c)使产物气流b3与盐酸溶液I在相接触装置中接触并且从料流b3中部分移出水和氯化氢,得到包含氯化氢、氯气、水、氧气、二氧化碳和任选地惰性气体的气流c;d)干燥气流c,得到基本不含水的包含氯化氢、氯气、氧气、二氧化碳和任选地惰性气体的气流d;e)通过压缩和冷却来部分液化气流d,得到至少部分液化的料流e;f)将料流e气/液分离成包含氯气、氧气、二氧化碳、氯化氢和任选地惰性气体的气流f1以及包含氯化氢、氯气、氧气和二氧化碳的液流f2并任选将至少部分气流f1返回至步骤b)中;g)通过在塔中蒸馏将液流f2分离成氯气流g1和主要由氯化氢、氧气和二氧化碳组成的料流g2;其中在步骤e)中气流d的冷却和部分液化通过与液态氯化氢料流a间接换热而进行,导致至少部分液态氯化氢料流a蒸发并且该部分作为气态氯化氢料流a’获得。
【专利说明】液态氯化氢在制备氯气的方法中作为制冷剂的用途
[0001]本发明涉及一种由氯化氢制备氯气的方法,其中液态氯化氢用作制冷剂,并且涉及液态氯化氢在制备氯气的方法中作为制冷剂的用途。
[0002]在许多使用氯气或氯气下游产品(例如光气)的化学方法中,氯化氢作为副产物获得。实例为异氰酸酯、聚碳酸酯的制备以及芳族化合物的氯化。作为副产物获得的氯化氢可通过电解或通过用氧气氧化而转化回氯气。以这种方法制备的氯气可接着被重复利用。
[0003]在由Deacon于1868年开发的催化氧化氯化氢的方法中,氯化氢在放热平衡反应中通过氧气氧化成氯气。氯化氢向氯气的转化使得氯气的制备可与通过氯碱电解进行的氢氧化钠的制备分离。这种分离是吸引人的,这是因为对于氯气的世界需要比对于氢氧化钠的需要增长得更加迅速。
[0004]在所有用氧气氧化氯化氢的已知方法中,反应得到不仅包含目标产物氯气还包含水、未反应的氯化氢和氧气以及可能的其他次要成分(例如二氧化碳和惰性气体)的气体混合物。为获得纯氯气,在反应后将该产物气体混合物冷却至反应的水和氯化氢以浓盐酸的形式冷凝出来的程度。分离出所形成的盐酸并通过用浓硫酸洗涤或通过用沸石干燥来脱除剩余气体混合物中的残留水。随后压缩并冷却该无水气体混合物以致氯气冷凝出来而氧气和其他低沸点气体成分仍留在气相中。分离并任选进一步纯化所述液化的氯气。
[0005]EP-A O 765 838公开了一种后处理该反应气体的方法,所述反应气体由在氯化氢的氧化中获得的氯气、氯化氢、氧气和水蒸汽组成,其中离开氧化反应器的反应气体被冷却至反应的水和氯化氢以浓盐酸的形式冷凝出来的程度,将该浓盐酸从反应气体中分离出并排出并且将已基本上脱除了水分和部分氯化氢的剩余反应气体进行干燥,将由氯气、氧气和氯化氢组成的经干燥的反应气体压缩至I至30巴并且将该压缩的反应气体冷却并因此大部分液化,同时不能被冷凝出来的反应气体组分至少部分再循环至反应器中。
[0006]为了分离氯气,在配 置为瞬时冷却器的氯气同流换热器中将经干燥并压缩的反应气体混合物液化至约10至20%的剩余比例。随后在蒸馏塔中将在氯气同流换热器中分离出的液态主氯气流进行后纯化,在所述蒸馏塔中氯气脱除了残留溶解的氯化氢、氧气和惰性气体。在蒸馏塔的顶部移出的主要由氯化氢、氯气、氧气和惰性气体组成的气体再循环至压缩阶段。未在氯气同流换热器中冷凝出来的气体组分(包含残留氯气)在后冷却阶段中在显著更低的温度下部分液化。使含有未反应的氯化氢、氧气和惰性气体的剩余尾气再循环至氧化反应器中。使再循环气体的子流作为吹扫气流分离出并从该过程中排出以避免杂质的累积。
[0007]WO 2007/134716和WO 2007/085476记载了在氯气分离中存在HCl的有利效果。在记载于WO 2007/085476中的方法中,进行对水和HCl的冷凝阶段以使有利量的氯化氢与过程气体一起通过干燥阶段进入压缩机以及随后的氯气分离。在记载于WO 2007/134716中的方法中,部分气态氯化氢从进入过程的原料流中取出并通过其他处理阶段直接进料至氯气的分离中。
[0008]WO 2007/085476中记载了一种由氯化氢制备氯气的方法。该方法包括以下步骤:
[0009]a)向氧化区引入包含氯化氢的料流al和包含氧气的料流a2,并且将氯化氢催化氧化成氯气,得到包含氯气、水、氧气、二氧化碳和惰性气体的产物气流a3 ;
[0010]b)使产物气流a3与盐酸溶液I在相接触装置中接触然后从料流a3中部分分离出水和氯化氢,得到包含氯化氢、氯气、水、氧气、二氧化碳和可能的惰性气体的气流b,且至少5%的包含于料流a3中的氯化氢仍留在气流b中;
[0011]c)干燥气流b,得到基本无水的包含氯化氢、氯气、氧气、二氧化碳和可能的惰性气体的气流c ;
[0012]d)通过压缩和冷却来部分液化气流c,得到至少部分液化的料流d ;
[0013]e)将料流d气/液分离成包含氯气、氧气、二氧化碳、氯化氢和可能的惰性气体的气流el和包含氯化氢、氯气、氧气和二氧化碳的液流e2并任选将至少部分气流el再循环至步骤a)中;
[0014]f)通过在塔中蒸馏将液流e2分离成氯气流fl和主要由氯化氢、氧气和二氧化碳组成的料流f2,同时部分氯化氢在塔的顶部冷凝并作为反流(runback)返回至塔中,由此获得氯气含量为< I重量%的料流f2。
[0015]在步骤d)中,将主要由氯气和氧气组成并另外含有氯化氢和惰性气体(二氧化碳、氮气)的经干燥的气流c在多个阶段中压缩至约10至40巴。将该压缩气体冷却至约-10至-40°C的温度。
[0016]最后将该压缩的且部分液化的两相混合物在传质装置中分馏。此时,未液化的气流以逆流或并流方式与主要由氯气和溶解的二氧化碳、氯化氢和氧气组成的液体接触。因此,未液化的气体在液态氯气中聚集直至达到热力学平衡,从而可通过自随后氯气蒸馏的尾气实现惰性气体——特别是二氧化碳——的移除。
[0017]使通常氯气含量> 85重量%的液化氯气在约10至40巴下进行蒸馏。底部温度为约30至110°C,且顶部温度一取决于液化氯气中的氯化氢含量一为约-5至-8°C和约-25至-30°C。氯化氢在塔的顶部冷凝并回流至塔中。由于HCl回流,因此几乎实现了氯气的完全分离且因此使氯气损失最小化。从塔的底部移出的氯气具有> 99.5重量%的纯度。
[0018]为了形成低温,通常使用制冷机。合适的制冷剂为如记载于US 5,490,390中的全卤代烃。全卤代烃极不活泼。其不与氯气和在泄漏的情况下存在于氯气生产设备中的其他物质进行任何化学反应,这从安全的角度考虑非常有利。但是,当释放到大气中时这些物质具有潜在破坏臭氧层的高风险,因此其应用受到极大限制或大量禁止。
[0019]用作取代制冷剂的仅部分卤代的烃更活泼且因此在氯气设备泄漏的情况下引起不想要的化学反应的风险。
[0020]氨同样为非常适合的用于制冷机的制冷剂。但是,直接将氨用于氯气冷凝不具有实际意义,这是因为在泄漏的情况下可发生NCl3的形成,其甚至在低浓度下也可爆炸性分解。
[0021]一种用于避免氯气和制冷剂在泄漏的情况下直接接触的可能性是使用装有套管和缺口监测的安全换热器。另一种可能性是提供一种使用惰性制冷剂运行的中级闭式二次冷却回路,如记载于US 5,490,390中。在氯气作为待冷却材料的情况下,CO2适合作为惰性制冷剂。
[0022]本发明的一个目的是提供一种由氯化氢制备氯气的改进方法,所述方法从经济和安全角度考虑是有利的。本发明的另一个目的是提供一种用于通过冷凝自氯气生产设备的过程气流来分离氯气的可供选择的制冷剂。
[0023]该目的通过由氯化氢制备氯气的方法实现,其包括以下步骤:
[0024]a)提供液态氯化氢料流a作为制冷剂料流;
[0025]b)向氧化区引入至少一种包含氯化氢的料流bl和包含氧气的料流b2,并且将氯化氢催化氧化成氯气,得到包含氯气、水、氧气、二氧化碳和惰性气体的产物气流b3 ;
[0026]c)使产物气流b3与盐酸溶液在相接触装置中接触并且从料流b3中部分分离出水和氯化氢,得到包含氯化氢、氯气、水、氧气、二氧化碳和可能的惰性气体的气流c ;
[0027]d)干燥气流C,得到基本无水的包含氯化氢、氯气、氧气、二氧化碳和可能的惰性气体的气流d ;[0028]e)通过压缩和冷却来部分液化气流d,得到至少部分液化的料流e ;
[0029]f)将料流e气/液分离成包含氯气、氧气、二氧化碳、氯化氢和可能的惰性气体的气流fl以及包含氯化氢、氯气、氧气和二氧化碳的液流f2并任选将至少部分气流fl再循环至步骤b)中;
[0030]g)通过在塔中蒸馏将液流f2分离成氯气流gl和主要由氯化氢、氧气和二氧化碳组成的料流g2,
[0031]其中在步骤e)中气流d的冷却和部分液化通过与液态氯化氢料流a间接换热而进行,导致至少部分液态氯化氢料流a蒸发且该部分形成气态氯化氢料流a’。
[0032]在通过间接换热的冷却中,氯化氢料流a和气流d彼此不进行直接接触,直接接触将导致料流的混合。而是,换热在换热器中进行。所述换热器可具有任何结构。合适的换热器例如为管壳式换热器、U型管换热器、螺旋板式换热器或板式换热器。
[0033]已经发现HCl特别适合作为对氯气呈惰性的材料用作氯气生产设备中的制冷剂。
[0034]HCl可通过使用常规制冷设备在10至25巴下在-10至_40°C的冷凝温度下通过冷凝来相对容易地冷凝。
[0035]以这种方式液化的氯化氢的使用以通过蒸发的简易方式为氯气在低温范围内(温度< 20°C)的冷凝提供了所需的“制冷”。蒸发的HCl——取决于HCl氧化设备的运行状态一不必全部循环(即再次冷却、任选压缩和冷凝),而是可作为气态原料输送至HCl-氧化设备中。
[0036]HCl作为操作媒介的一个优势是在换热器可能泄漏的情况下HCl和氯气不进行任何化学反应。
[0037]另一个优势是,与HCl的蒸汽压曲线一致,当HCl蒸发时可实现低温。例如,在
10、7和5巴的压力下分别建立HCl的蒸发温度_32°C、-42°C和-51°C。因此,在低压下或在气体(例如氮气、二氧化碳、氧气、氩气和氢气)的存在下氯气可被完全冷凝。可在上述温度-32。。、-42。。和_51°C下实现的氯气在气相中的分压分别为1.11、0.71和0.45巴。
[0038]通常,液态氯化氢料流a存在的压力为I至30巴,优选5至15巴,且液态氯化氢的温度相应为-80至-10°C,优选-50至-20°C。
[0039]可在上述低温下实现的氯气分压在用迪肯法(Deacon process)用氧气氧化氯化氢中特别有利,这是因为在过程气体和惰性气体的存在下发生冷凝,并且同时氯气从剩余气体中极完全的分离是期望的。首先,将剩余的未冷凝的气流的主要部分再循环至氯化氢氧化中;未被分离出来并留在气流中的氯气将降低在HCl氧化反应器中可能的HCl转化。其次,部分未冷凝的气流从过程中排出以限制惰性气体(特别是氮气和二氧化碳)的聚集。但是,包含在吹扫气流中的氯气提高了用于后处理吹扫气流的费用。与其相关的氯气损失也降低了过程中的氯气产量。
[0040]液态氯化氢料流可以简易的方式通过在10至25巴下在-10°C至_40°C的冷凝温度下使用常规制冷设备冷凝而制备。这与例如异氰酸酯或聚碳酸酯设备结合进行是有利的,这是因为在这些设备中获得的作为副产物的氯化氢中低于10体积%的低比例的惰性气体使氯化氢可简单冷凝。与通过蒸馏纯化氯化氢相结合特别有利,这是因为这获得了在露点附近具有较高纯度的氯化氢。
[0041]使在聚碳酸酯或异氰酸酯设备中所得的作为副产物的HCl在该方法的处理步骤中压缩、纯化(例如通过蒸馏纯化)和冷凝。在减压后,将液化的HCl在HCl氧化后的氯气分离中用于冷却并因此蒸发。气态HCl料流根据操作需要被分成用于HCl氧化的进料气流和再循环至聚碳酸酯或异氰酸酯设备并再次在此液化的循环料流。
[0042]通常,在本发明方法中使用在作为联产物形成氯化氢的过程中所得的作为尾气流的氯化氢。这些过程为例如
[0043](I)由光气和胺制备异氰酸酯,
[0044](2)制备酰基 氯,
[0045](3)制备聚碳酸酯,
[0046](4)由二氯乙烯制备乙烯基氯,
[0047]( 5 )芳族化合物的氯化。
[0048]蒸发的HCl料流不必全部循环(即全部再次压缩和冷凝),而是可作为气态原料进料至HCl氧化中。为了在HCl氧化设备中提供提高量的制冷,全部和部分蒸发的HCl可被再次压缩和冷凝。例如,HCl气流可再循环至聚碳酸酯或异氰酸酯设备的HCl压缩阶段或HCl纯化阶段。
[0049]通常,用作制冷剂的氯化氢具有> 95体积%、优选> 99体积%的纯度。可包含二氧化碳和微量一氧化碳或氮气作为次要成分。
[0050]在本发明方法的一个实施方案中,液态氯化氢料流a在用于制备聚碳酸酯的方法中制备。在本发明方法的另一个实施方案中,液态氯化氢料流a在用于制备异氰酸酯的方法中制备。
[0051]关于用于制备异氰酸酯的方法,W004/056758记载了一种用于部分或完全分馏包含氯化氢、光气、可能的溶剂、低沸物和惰性气体的混合物的方法,所述混合物通常在通过胺与光气的反应制备异氰酸酯中获得。记载了移除光气以使获得的作为副产物的氯化氢纯化至可用于其他用途的程度。此处,光气在蒸馏塔中作为底部产物获得。除如在本申请中所描述的通过用合适的溶剂——优选合成异氰酸酯的溶剂——洗涤来进一步纯化HCl之外,在塔的富集部分在合适的压力和温度条件下可同样通过蒸馏来进一步纯化HCl并在塔的顶部作为液态排出料流获得HCl。这还可通过压缩并随后蒸馏所得的气流而实现。
[0052]在本发明方法的一个实施方案中,在步骤b)中至少部分气态氯化氢料流a’作为含有氯化氢的料流bl进料至氧化区。该部分通常为氯化氢料流a的10至90%。
[0053]在本发明的另一个实施方案中,至少部分气态氯化氢料流a’再次液化并作为制冷剂料流重复利用。该部分通常为氯化氢料流a的10至90%。
[0054]在氧化步骤b)中,含有氯化氢的料流bl与含有氧气的料流b2 —起进料至氧化区
并被催化氧化。
[0055]至少部分的引入步骤b)中的氯化氢bl可源于在氯气分离步骤e)中蒸发的制冷剂料流a。
[0056]在催化过程中,氯化氢在放热平衡反应中通过氧气氧化成氯气,产生水蒸气。常规反应温度为150至500°C,常规反应压力为I至25巴。此外,有利的是使用超化学计量的氧气。例如,两倍至四倍氧气过量是常用的。
[0057]合适的催化剂包括例如负载在作为载体的二氧化硅、氧化铝、二氧化钛或二氧化锆上的氧化钌、氯化钌或其他的钌化合物。合适的催化剂可例如通过将氯化钌负载于载体上并随后干燥或干燥及焙烧获得。
[0058]除钌化合物之外或取代钌化合物,合适的催化剂还可包括其他贵金属的化合物,例如金、钯、钼、锇、铱、银、铜或铼。合适的催化剂还可包括氧化铬(III)。
[0059]进行氯化氢的催化氧化的常规反应装置为固定床或流化床反应器。氯化氢的氧化可在多个阶段中进行。
[0060]氯化氢的催化氧化可绝热或优选等温或近似等温地、分批地(优选连续地)作为流化床或固定床过程进行。优选在流化床反应器中在320至450°C的温度下在2至10巴的压力下进行。
[0061]当该反应在固定床中 进行时,还可使用与另外的中间冷却串联连接的多个(即2至10个,优选2至6个,特别优选2至5个,特别是2至3个)反应器。氧气或者可与第一反应器上游的氯化氢一起引入或者该引入可分布在各个反应器中。各个反应器串联连接还可结合在一个装置中。
[0062]合适的多相催化剂特别为负载于载体材料上的钌化合物或铜化合物,其还可进行掺杂;优选任选地掺杂的钌催化剂。合适的载体材料为例如二氧化硅、石墨、具有金红石或锐钛矿结构的二氧化钛、二氧化锆、氧化铝或其混合物,优选二氧化钛、二氧化锆、氧化铝或其混合物,特别优选Y-氧化铝或α-氧化铝或其混合物。
[0063]负载的铜或钌催化剂可例如通过用CuCl2或RuCl3和任选地促进掺杂的助催化剂
(promoter)-优选以其氯化物的形式-的水溶液浸溃载体材料。催化剂的成型可在
载体材料的浸溃后或优选在其前进行。
[0064]适于掺杂的助催化剂为碱金属例如锂、钠、钾、铷和铯,优选锂、钠和钾,特别优选钾;碱土金属例如镁、钙、锶和钡,优选镁和钙,特别优选镁;稀土金属例如钪、钇、镧、铈、镨和铷,优选钪、钇、镧和铈,特别优选镧和铈,或其混合物。
[0065]优选的助催化剂为钙、银和镍。特别优选钌与银和钙的结合以及钌与镍的结合作为助催化剂。
[0066]氯化氢与氧气在反应器入口处的体积比通常为1:1至20:1,优选2:1至8:1,特别优选2:1至5:1。
[0067]在步骤c)中,产物气流b3与盐酸溶液I在相接触装置中接触,且从料流b3中部分分离出水和氯化氢,得到含有氯化氢、氯气、水、氧气、二氧化碳和可能的惰性气体的气流bo在该步骤中——其还可称为淬火和吸收步骤,冷却产物气流b3并且从产物气流b3中至少部分分离出水和氯化氢作为盐酸溶液。热产物料流b3通过在合适的相接触装置(例如填料塔或板式塔、喷射洗涤器或喷淋塔)中与作为淬火介质的稀盐酸I接触而冷却,同时部分氯化氢被吸收在淬火介质中。淬火和吸收介质为非氯化氢饱和的盐酸。
[0068]通常,相接触装置用循环盐酸I操作。在一个优选的实施方案中,至少部分(例如I至20%)在相接触装置中循环的盐酸溶液从相接触装置中移出并随后蒸馏得到气态氯化氢和耗尽氯化氢的盐酸溶液II,同时氯化氢再循环至步骤b)中且至少部分盐酸溶液II再循环至相接触装置中。 [0069]离开相接触装置的气流c包含氯气、氯化氢、水、氧气、二氧化碳并且通常还包含惰性气体。可通过在随后的干燥阶段d)中与合适的干燥剂接触去除微量的水分。合适的干燥剂为例如浓硫酸、分子筛或吸湿性吸收剂。获得包含氯气、氧气、二氧化碳和可能的惰性气体且基本不含水的气流d。
[0070]在步骤e)中,将干燥的气流d冷却并任选压缩以得到冷却的并任选压缩的料流e。
[0071]根据本发明,在一个或多个换热器中通过使用液态氯化氢料流的冷却将已任选预先被压缩和预冷却的干燥的气流d冷却。冷却的料流e通常具有2至35巴、优选3至10巴的压力,以及-80至-10°C、优选-50至_20°C的温度。
[0072]通常在若干阶段中冷却干燥的气流d并进行压缩。该干燥的并任选压缩的气流d可首先用冷却水或冷水冷却至约40至5°C的温度。可随后在一个或多个使用液态氯化氢作为制冷剂的换热器中使该任选压缩的并预冷却的气流d冷却至通常为-80至-10°C,优选-50至-20°C的最终温度。在冷水冷却和用液态氯化氢冷却之间,压缩的气流d还可用未液化的气流Π预冷却。
[0073]在随后的气/液分离f)中,料流e被分成包含氯气、氧气、二氧化碳和可能的惰性气体的气流Π和含有氯气、氯化氢、氧气和二氧化碳的液流f2。
[0074]在步骤g)中,液流f2通过在塔中蒸馏被分成氯气流gl和主要由氯化氢、氧气和二氧化碳组成的料流g2。在一个优选的实施方案中,部分氯化氢在塔的顶部冷凝并作为反流返回至塔中,由此获得氯气含量为< I重量%的料流g2。
[0075]在另一个任选的步骤h中,从料流fl中作为吹扫气流分离出的子流与含有碳酸氢钠和亚硫酸氢钠的pH为7至9的溶液接触,由此从气流中移除氯气和氯化氢。
[0076]本发明还提供液态氯化氢作为用于在氯气制备过程中通过间接换热来冷却并任选液化氯气的制冷剂的用途。
[0077]氯气制备过程为例如用氧气多相催化氧化氯化氢或电化学氧化氯化氢(氯化氢电解)。
[0078]液态氯化氢可在二次冷却回路中用作制冷剂并使用换热器向初级冷却回路传热,同时用制冷机冷却初级冷却回路,亦即使其热量传递至制冷机并因此最终传递至周围环境。可使用常规制冷剂(例如部分卤代的烃)作为用于初级冷却回路的制冷剂。
[0079]例如,图la、b和c示出了包含使用氯化氢作为制冷剂而运行的初级冷却回路和二次冷却回路的示意布局。该使用常规制冷剂(例如部分卤代的烃)而运行的制冷机包括以下装置:制冷剂压缩机Vl、制冷剂冷凝器(例如水冷式)W1、减压阀和与二次冷却回路共用的换热器W2。所述二次冷却回路包括换热器W2和W3,从换热器W3的过程中吸收的热量通过换热器W2被传递至制冷机中的制冷剂中。[0080]由I表示的料流为在氯气制备中所得的过程料流,使其冷却并任选冷凝,并且由2表示的料流为冷却或冷凝的液态过程料流。
[0081]图la、b和c在运行二次冷却回路的方式上不同。
[0082]在图1a中,HCl在换热器W3中蒸发并在换热器W2中再次冷凝。仅对流或液压式地进行气体或液体的输送。
[0083]在图1b中,如同图1a中,HCl在换热器W3中蒸发并在换热器W2中再次冷凝。由于换热器W2和W3之间的压差,因此在从W3至W2的途中气态HCl必须通过压缩器V2压缩。W2中的压力通过压力调节阀调节,在流向换热器W3的途中通过所述压力调节阀使冷凝的液态HCl减压。
[0084]在图1c中,使用完全液化的HCl无相变运行二次冷却回路。液态HCl在换热器W3中仅加热至未达到 沸点的程度。该液体随后在W2中冷却。液态HCl在二次冷却回路中的输送用泵Pl进行。
【权利要求】
1.一种由氯化氢制备氯气的方法,其包括以下步骤: a)提供液态氯化氢料流a作为制冷剂料流; b)向氯化氢氧化区引入至少一种包含氯化氢的料流bl和包含氧气的料流b2,并且将氯化氢催化氧化成氯气,得到包含氯气、水、氧气、二氧化碳和惰性气体的产物气流b3 ; c)使产物气流b3与盐酸溶液I在相接触装置中接触并且从料流b3中部分分离出水和氯化氢,得到包含氯化氢、氯气、水、氧气、二氧化碳和可能的惰性气体的气流c ; d)干燥气流C,得到基本无水的包含氯化氢、氯气、氧气、二氧化碳和可能的惰性气体的气流d ; e)通过压缩和冷却来部分液化气流d,得到至少部分液化的料流e; f )将料流e气/液分离成包含氯气、氧气、二氧化碳、氯化氢和可能的惰性气体的气流fl以及包含氯化氢、氯气、氧气和二氧化碳的液流f2并任选将至少部分气流Π再循环至步骤b)中; g)通过在塔中蒸馏将液流f2分离成氯气流gl和主要由氯化氢、氧气和二氧化碳组成的料流g2, 其中在步骤e)中气流d的冷却和部分液化通过与液态氯化氢料流a间接换热而进行,导致至少部分液态氯化氢料流a蒸发并且该部分作为气态氯化氢料流a’获得。
2.权利要求1的方法,其中所述液态氯化氢料流处于I至30巴的压力下并且具有-10至-80°C的温度。
3.权利要求1或2的方法,其中至少部分气态氯化氢料流a’作为包含氯化氢的料流bl进料至氯化氢氧化区中。
4.权利要求1至3中任一项的方法,其中至少部分气态氯化氢料流a’被再次液化并作为制冷剂料流重复利用。
5.权利要求1至4中任一项的方法,其中所述液态氯化氢料流a在用于制备聚碳酸酯的方法或用于制备异氰酸酯的方法中制备。
6.权利要求5的方法,其中所述液态氯化氢料流a在制备聚碳酸酯或制备异氰酸酯中对作为副产物获得的氯化氢的蒸馏纯化中制备。
7.液态氯化氢的用途,作为用于在氯气制备过程中通过间接换热来冷却和任选地液化氯气的制冷剂。
8.权利要求7的用途,其中所述氯气制备过程为氯化氢的多相催化氧化过程或氯化氢的电化学氧化过程。
9.权利要求7或8的用途,其中液态氯化氢用作二次冷却回路中的制冷剂并且通过换热器将热量传递至初级冷却回路。
10.权利要求9的用途,其中在所述初级冷却回路中使用部分卤代的烃作为制冷剂。
【文档编号】C01B7/01GK103476705SQ201280018995
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年2月16日 优先权日:2011年2月18日
【发明者】汉斯-尤尔根·伯兰施, H·谢林, P·范丹阿比尔, T·艾尼格 申请人:巴斯夫欧洲公司
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