ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Хлористый водород из процессов хлорирования органических соединений из "Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов" Газообразный хлористый водород и его водные растворы, т. е. соляная кислота, являются ценными продуктами, находящими широкое применение, в том числе для получения хлорсодержащих органических соединений, например хлористого метила путем гидрохлорирования метанола. Они применяются также в других реакциях хлорирования, изомеризации, полимеризации, алкилирования и нитрования в производстве пищевых продуктов, например кукурузной патоки и глю-тамата натрия в металлургии, например для травления и очистки металлов в нефтяной промышленности, например для подкисления нефтеносных пластов. Они находят также различные другие применения, в частности используются для чистки промышленного оборудования. [c.182] Хлористый водород и соляная кислота могут быть получены разными способами. В частности, они образуются в качестве побочного продукта в ряде органических синтезов, таких как термическое хлорирование хлористого метила для получения более высокохлорированных метанов — метиленхлорида, хлороформа и четыреххлористого углерода. [c.182] Получаемый очищенный влажный газообразный хлористый водород отбирают из верхней части промывной зоны и направляют в нижнюю часть зоны сущки, где промывают циркулирующей охлажденной серной кислотой, подаваемой противотоком. Один из вариантов размещения аппаратуры для проведения такого процесса показан на рис. 76. [c.183] Неочищенный газообразный хлористый водород по трубопроводу 1 подают в нижнюю часть промывной колонны 2, где промывают жидкостью, подаваемой противотоком и состоящей, например, из 30—60 % Н2 04, 20—50 % уксусной кислоты и 10 — 40 % воды. [c.183] В промывной колонне 2 могут иметься, например, барботажные тарелки или помещена насадка эффективность должна составлять 10—15 теоретических тарелок. [c.183] Хлористый водород, освобожденный от хлоридов карбоновых кислот, выводится из верхней части колонны 2 по трубопроводу 7 и подается в нижнюю часть осушительной колонны 8, в качестве которой также может быть использована тарельчатая колонна с эффективностью не менее 10—15 теоретических тарелок. Поступающий газ в колонне 8 промывают концентрированной серной кислотой, подаваемой противотоком в результате этого происходит его осушка. Серная кислота, накапливающаяся в нижней части колонны 8, непрерывно выводится оттуда и по трубопроводу 9 возвращается в осушительную колонну. В трубопроводе 9 находится насос 10, регистрирующий расходомер 11 и теплообменник 12 для охлаждения серной кислоты. Очищенный сухой газообразный хлористый водород выводится из колонны 8 по трубопроводу 13. [c.183] Объем жидкости, подаваемой по линии 3 для циркуляции в промывной колонне 2, поддержйвается постоянным. С этой целью часть промывной жидкости выводится из нижней части промывной колонны 2 через трубопроводы 3 и 23, а в линию 3 одновременно подаются такие же количества свежей серной кислоты и воды такой процесс осуществляется непрерывно. [c.184] Данный процесс позволяет проводить экономически эффективную очистку газообразного хлористого водорода-сырца, образующегося в качестве побочного продукта в процессе хлорирования уксусной кислоты газообразным хлором при повыщенной температуре в присутствии уксусного ангидрида и (или) ацетилхлорида. Этот процесс является более экономичным, чем известные методы. Получаемый газообразный х.гюристый водород после очистки содержит очень малые количества примесей — менее 10 ррт воды и менее 200 ррт уксусной кислоты и может быть использован, например, в качестве реагента в процессе оксихлорирования. [c.184] Состав промывной жидкости имеет очень большое значение для успешного проведения процесса. Промывная жидкость должна быть такой, чтобы в ней могли раствориться хлориды карбоновых кислот, содержащиеся в газе—сырце. В связи с этим следует учитывать, что хлориды карбоновых кислот обладают недостаточной растворимостью лишь в концентрированной серной кислоте, поэтому она не может быть использована в качестве промывной жидкости без каких-либо добавок. [c.184] При выделении хлористого водорода из процессов хлорирования углеводородов его обычно отделяют от органической фазы путем частичной конденсации газообразного потока при давлении близком к атмосферному. Это требует сильного охлаждения, в частности использования сжиженных газов, таких как жидкий этилен, при низких температурах, например — 50 —85°С. [c.184] Необходимость использования низкотемпературного охлаждения обусловливает высокий расход энергии. Кроме того, при таком охлаждении может появиться необходимость в размораживании, поскольку лед и замерзший гидрат хлористого водорода накапливаются в оборудовании, затрудняя его работу и обусловливая возникновение проблем, связанных с повышенной коррозией. Операция размораживания как правило требует полной остановки оборудования для удаления из него замерзшего материала. При этом может произойти некоторое снижение выхода продукта. [c.184] Газообразный продукт из реактора хлорирования (на схеме не показан) подается по трубопроводу 1. Его давление составляет 0,55МПа, а температура 73°С он имеет следующий состав в массовых долях хлористый водород 6270, хлористый метил 35 ООО, метиленхлорид 29 500, хлороформ 10 400, четыреххлористый углерод 1370, тяжелая фракция, содержащая другие хлорированные органические соединения с более высоким молекулярным весом 50. [c.185] Газообразная смесь проходит теплообменник 2, охлаждаемый водой, и по линии 3 поступает в разделительную колонну 4. Затем газообразный материал при давлении 0,55 МПа и температуре 43°С по линии 5 проходит через теплообменник 6 и другой теплообменник 7, в который подается охладитель R500, состоящий из смеси фторированных углеводородов и имеющий температуру —30 °С. В результате этого газовый поток конденсируют, охлаждая его до температуры —18 °С при давлении 0,55 МПа образующаяся жидкая фаза в основном содержит хлористый водород и хлорметаны. После выхода из теплообменника 7 жидкая фаза подается в барабанный питатель 8, а затем по линии 9 к насосу 10. [c.185] Конденсированная жидкая фаза под давлением перекачивается в зону разделения /2. Последняя состоит из отпарной колонны /3, работающей при давлении 1,65 МПа, верх которой охлаждается охладителем R500, состоящим из смеси фторированных углеводородов, который подается в зону разделения /2 по линии /4 при температуре —20 °С и отводитси оттуда по линии i5. Отпарная колонна J3 обычного типа выполнена из монеля, имеет высоту 14,3 м, внутренний диаметр 90 см, в ней размещено 30 тарелок из монеля и имеется испаритель J6, который обеспечивает температуру 105°С в нижней части и 25°С в средней части отпарной колонны. [c.185] Выделяемый газообразный продукт содержит 5950 массовых долей хлористого водорода и выводится из зоны разделения по линии 19 при температуре примерно — 15°С, после чего проходит через теплообменник 20 и другой теплообменник 21, охлаждаемый водой, а затем поступает в зону вывода 22. Жидкая фаза из аппарата 7 по линии 23 подается к насосу 24, а затем по линии 25 в теплообменник 20. Жидкая фаза содержит (в массовых долях) хлористого водорода 65, хлористого метила 1970, метиленхлорида 3980, хлороформа 1540 и четыреххлористого углерода 225. В теплообменнике жидкая смесь контактирует с продуктом, содержащим хлористый водород и подаваемым по линии 19, а затем по линии 27 направляется на смешивание с газовым потоком, поступающим по линии 5. [c.185] Жидкая фаза, состоящая из хлорметанов, выводится из зоны разделения 12 по линии 17 при температуре 105 °С и проходит через зону вывода 18. Эта жидкая фаза практически не содержит хлористого водорода и имеет следующий состав (в массовых долях) хлористого метила 25 ООО, метиленхлорида 9500, хлороформа 2700, четыреххлористого углерода 270, высококипящих компонентов 10. По линии 25 через линию26 также выводится смесь хлорметанов, которая поступает в зону охлаждения на выходе из реактора хлорирования. Она имеет следующий состав (в массовых долях) метиленхлорида 20 ООО, хлороформа 7700, четыреххлористого углерода 1100, высококипящих компонентов 40, хлористого водорода 300. [c.185] Вернуться к основной статье