一种纯化氯化氢气体的方法与流程

本发明涉及化学生产工艺，具体涉及对二甲基二氯硅烷酸水解工艺中产生的氯化氢气体的纯化方法。

背景技术：

1、随着有机硅单体技术不断进步与发展，二甲基二氯硅烷(行业内一般简称为“二甲”)恒沸水水解工艺已经逐渐被能耗较低的浓酸水解工艺所取代。浓酸水解工艺又常分为带压水解或常压水解两种，由于浓酸水解工艺的特点，其副产物氯化氢气体(hcl)中会含有微量的硅烷、硅氧烷及水分。

2、所述副产物氯化氢气体可以用作氯甲烷的生产原料。目前氯甲烷的合成大多以液相法为主(原料甲醇气体与氯化氢气体混合后进入含有液相催化剂的反应釜，在一定温度和压力下进行反应)，为了提高氯甲烷的反应效率，多数企业采用带压反应。由于氯化氢气体中含有微量硅烷和硅氧烷等油类物质，在催化剂和氯甲烷合成釜内温度和压力的共同作用下，这些油类物质会发生交联反应形成白色固渣，进而导致氯甲烷合成釜内触媒活性下降；另外，由于氯化氢气体含有水分，为氯化氢增压时设备的选择造成了巨大障碍。

3、为此，要将二甲基二氯硅烷生产中产生副产物氯化氢气体用于氯甲烷生产，优选使所述氯化氢气体不含硅烷和硅氧烷成分，其次，需要去除氯化氢中含有的水分。

4、cn101423193a公开了一种降低二甲基二氯硅烷水解气相氯化氢中杂质含量的方法，二甲基二氯硅烷水解后产生的混合氯化氢气体首先进入导流结构的洗涤塔，洗涤塔采用过冷饱和盐酸从塔顶喷淋洗涤，同时降低气体温度在-40℃～40℃，除去大部分杂质，洗涤后的浓盐酸从塔底流出；然后将除去大部分杂质后的氯化氢气体通入到除沫器的底部，除沫器内层的吸附介质为多孔纤维，吸附氯化氢气体中的硅氧烷杂质，将硅氧烷杂质与氯化氢气体分离，吸附掉杂质后的氯化氢气体送至氯甲烷装置，进入后续工艺。该工艺中必须借助于另外的技术装置将饱和盐酸冷却至-15℃以下的温度。

5、cn103724367a公开了一种从盐酸气体中脱除和回收二甲基二氯硅烷的工艺，采用冷冻加吸收的方法，使用氯甲烷作为吸收剂，结合将氯化氢气体过冷至-20℃以下的温度，除去氯化氢气体中的二甲基二氯硅烷。所述工艺复杂，且低温会导致硅氧烷与水分结冰的风险(-40℃)，需要耐腐蚀的材料，对设备材料很苛刻。

6、cn107001037a公开了一种纯化氯化氢气体的方法，先使用液体有机氯硅烷在0～50℃下洗涤气体氯化氢，再以液体氯甲烷在-15℃～-55℃作为冷却介质对氯化氢进行洗涤，纯化后的氯化氢用于氯甲烷的生产。被纯化的氯化氢气体中会含有大量氯甲烷，其直接影响氯甲烷反应釜的生产效率；且深度冷却(-40℃)的氯化氢气体，在氯甲烷反应时要再次升温至140℃～150℃，会导致巨大的能耗。

7、cn111675196a公开了一种用氯甲烷作为冷媒强化冷凝处理氯硅烷水解产生的氯化氢的方法，水解产生的氯化氢气体经过洗涤塔洗涤后进入氯化氢气体净化冷却系统，所述氯化氢气体净化冷却系统包括通过管道依次连通的第一冷凝器、第一除雾器、第二冷凝器和第二除雾器；将氯甲烷合成工序经过两级冷凝器得到的液相氯甲烷(为-25℃～-23.7℃)直接注入第一除雾器和第二冷凝器之间的管道中，使用氯甲烷作为冷却介质对氯化氢进行冷却，使氯化氢中夹带的硅油进一步聚结形成油滴并最终被除雾器拦截，达到降低氯化氢气体中硅油夹带的目。所述方法会使氯化氢气体中含有大量氯甲烷，其直接影响氯甲烷反应釜的生产效率；此外，使用的是氯甲烷合成工序产生的氯甲烷作为冷却剂，其冷却状态直接受到系统压力的影响，如果是正压系统，则会大大降低氯甲烷冷却效果。

技术实现思路

1、本发明基于将二甲基二氯硅烷生产中的副产物氯化氢气体用于氯甲烷生产中，优选使所述氯化氢气体不含硅烷和硅氧烷等成分以及除去水分的目的，为克服现有技术中氯化氢气体的纯化工艺复杂、条件苛刻等不足，提供了一种以有机醇作为氯化氢气体洗涤介质的纯化方法，所述方法可以有效去除氯化氢气体中的微量硅烷、硅氧烷及水分，对设备材质没有特殊要求、能耗低、无需对系统压力的限制性要求。

2、本发明公开一种纯化氯化氢气体的方法，包括使氯化氢气体与c1-6醇混合，再分离的过程，所述的c1-6醇是c1-6一元醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等)或c1-6多元醇(例如乙二醇、丙二醇、丙三醇等)，优选为甲醇、乙醇，更优选甲醇。在本发明的一个具体实施里中所述c1-6醇为甲醇。

3、所述混合在-20℃～20℃之间进行，优选为-20℃～0℃，更优选为-15℃～-5℃。

4、所述混合可以在负压到正压之间进行，优选0mpa～0.6mpa，更优选0.2mpa～0.3mpa。

5、所述混合包括，氯化氢气体穿过c1-6醇液相，或者，c1-6醇液体与氯化氢气体在相同空间接触。

6、所述氯化氢气体中含有脂溶性杂质，优选所述杂质为含硅的脂溶性杂质，进一步，所述脂溶性杂质为硅烷和/或硅氧烷。更进一步，所述氯化氢气体中含有水。

7、根据本发明，所述纯化方法得到的氯化氢气体基本不含有脂溶性杂质和水。所述基本不含有，是指基本无法检出上述杂质。

8、根据本发明，所述方法包括，氯化氢气体在洗涤装置中用c1-6醇进行洗涤，经洗涤后的氯化氢气体从洗涤装置顶部排出；所述的洗涤装置可以是本行业内已知的各种塔类型，如洗涤塔、鼓泡塔、填料塔、板式塔等类型，可以根据需求选择塔的类型以及调整塔的参数。

9、根据本发明，c1-6醇(以下简称“醇”)洗涤氯化氢气体后在洗涤装置底部形成含有杂质的醇混合物，所述混合物输送至倾析装置分离出其中的硅烷、硅氧烷等脂溶性杂质，所述除去脂溶性杂质的醇(会含有少量的水和氯化氢)可以返回洗涤装置循环利用(又称为“回流醇”)，或送至氯甲烷合成装置参与氯甲烷合成。

10、根据本发明，除去脂溶性杂质后的醇可以经过或者不经过冷却处理后再返回洗涤装置。

11、优选，被冷却处理后的回流醇从洗涤装置顶部进入洗涤装置，未被冷却处理的回流醇从洗涤装置中部进入洗涤装置。

12、根据本发明，所述欲进行纯化处理的氯化氢气体不限于二甲二氯硅烷水解产生的氯化氢气体，在本发明的一个实施方式中，所述氯化氢气体是二甲二氯硅烷浓酸水解工艺产生的氯化氢气体。

13、根据本发明，所述方法在启动时使用新鲜醇作为洗涤介质，随着纯化工艺的进行，当存在回流进洗涤装置的醇也作为洗涤介质时，控制回流醇与新鲜醇的体积比值为0～3。

14、根据本发明，所述方法中使用的新鲜醇经过冷却处理后进入洗涤装置，以使洗涤能够在醇的温度为-20℃～20℃之间进行，优选为-20℃～0℃，更优选为-15℃～-5℃。

15、所述冷却处理可以采用本领域已知的各种冷却方法，包括但不限于使用热交换器，例如经济器、冷却器等，可以使用一种或多种冷却处理方式，或者，串联使用多种冷却装置。

技术特征：

1.一种纯化氯化氢气体的方法，其特征在于，包括使氯化氢气体与c1-6醇混合，再分离的过程，所述的c1-6醇选自c1-6一元醇或c1-6多元醇；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合在-20℃～20℃之间进行，优选为-20℃～0℃，更优选为-15℃～-5℃。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述混合在0mpa～0.6mpa下进行，更优选为0.2mpa～0.3mpa。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，氯化氢气体在洗涤装置中用c1-6醇进行洗涤，经洗涤后的氯化氢气体从洗涤装置顶部排出。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述c1-6醇经过冷却处理后进入洗涤装置。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，c1-6醇洗涤氯化氢气体后在洗涤装置底部形成含有杂质的醇混合物，所述混合物输送至倾析装置分离出其中的脂溶性杂质。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述除去脂溶性杂质的醇返回洗涤装置循环利用，或送至氯甲烷合成装置参与氯甲烷合成。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述除去脂溶性杂质的醇经过或者不经过冷却处理后返回洗涤装置。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，返回洗涤装置循环利用的醇与新鲜醇的体积比值为0～3。

10.如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述氯化氢气体中含有脂溶性杂质，优选所述脂溶性杂质为硅烷和/或硅氧烷；

技术总结
本发明为一种纯化氯化氢气体的方法，基于将二甲基二氯硅烷生产中的副产物氯化氢气体用于氯甲烷生产中，需要将所述氯化氢气体中的硅烷和硅氧烷等成分以及水分除去，为克服现有技术中氯化氢气体的纯化工艺复杂、条件苛刻等不足，提供了一种以有机醇作为氯化氢气体洗涤介质的纯化方法，所述方法可以有效去除氯化氢气体中的微量硅烷、硅氧烷及水分，对设备材质没有特殊要求、能耗低、无需对系统压力的限制性要求。

技术研发人员：王升旗,高占峰,程琨,杜毛毛,严卫军,胡剑,刘晓刚
受保护的技术使用者：江西蓝星星火有机硅有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16