Способ переработки остаточного газа производства цианурхлорида Советский патент 1985 года по МПК C01C3/00 

4

00

ел ел

Изобретение относится к способам получения цианурхлорида, в частности к переработке отходящих газов.

Остаточный газ состоит из непревращенного в цианурхлорид хлорциана, хлора, хлористого водорода, инертных газов и побочных продуктов, таких как фосген или тетрахлоругяерод. Известен способ переработки остаточного газа путем промывки его водой в абсорбционной колонне, после чего абгаз выбрасывается в воздух, а водный раствор, содержащий хлор и хлорциан, подается на получение цианурхлорида СО.

Недостатком известного способа является низкая степень очистки газа от хлора из-за его плохой растворимости в воде и летучести.

Цель изобретения - обеспечение возможности полной очистки газа . от хлора.

Поставленная .цель достигается тем, что согласно способу переработки остаточного газа производства цианурхлорида, включающему его промьтку в абсорбционной колонне, остаточный газ под давлением 1-4 бар подают в нижнюю часть колонны, в среднювз часть колонны подают раствор синильной кислоты,а в верхнюю часть колонны противотоком подают воду, взаимодействие ведут при 35-50 С, при этом образовавпийся водный раствор хлорциана вьгеодят из нижней части колонны, а очищенный остаточный газ выводят из верхней части колонны.

Подаваемое в верх колонны количество свежей воды измеряется так, чтобы сток от колонны мог рециркулироваться в стадию получения хлорциана и там возникала соляная кислота с концентрацией около 3-15 вес.% преимущественно 10-13 вес.% хлорциана.

Превращение остаточного газа с цианистым водородом можно проводить при O-IOO G, преимущественно при 35-50 с. Давления более 5 бар (абс, являются возможными, но технически не очень целесообразны.

При температуре ниже слишком мала скорость реакции. При температуре выше происходит разложение продукта, так как хлорциан в водном растворе, содержащем соля, значительно омьшяется до цианистой кислоты и хлорида аммония.

При давлении ниже 1 бар (что оз начает в вакууме) объем реакции сликом велик, что требует соответствующей аппаратуры. При давлении выше 4 бар не наблюдается улучшение взаимодействия.

Охлаждение абсорбционной колонны для отвода теплоты реакции вообще нужно только в нижней области указанных температур, т.е. ниже .

Предлагаемый способ обеспечивает возможность количественно удалять содержащийся в остаточном газе хлор, кроме того, в одну ступень может регенерироваться еще имеющийся хлорциан вместе с хлором и подводиться для дальнейшего применения. Осуществление способа является простым, а выходящий очищенный абгаз является полностью свободным от вредных веществ.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

В нижнюю часть колонны 1 остаточный газ от тримеризации хлор.циана вводится через трубопровод 2. В среднюю часть через трубопровод

3.вводится содержащая синильную кислоту вода или часть циркуляционного раствора, образующегося в стадии получения хлорциана, т.е. верхняя часть КОЛОННЫ 1 работает как скруббер, а нижняя часть - как реактор .

Количество раствора, содержащего синильную кислоту, зависит от содержания подлежащего превращению хлора в остаточном газе и от данной концентрации синильной кислоты в водном растворе: чем вьпне содержание хлора, тем больше необходимо цианистого водорода для количественного превращения. Это количество может быть подано с помощью небольшого количества раствора, который является концентрированным по синильной кислоте, или с помощью соответствующкх больших количеств слабо концентрированного по синильной кислоте раствора.

В верх колонны 1 через патрубок

4вводится вода. Очищенный абгаз покидает колонну через трубопровод Через патрубок 6 вынодитея сгок колонны 1 и подво/ипол на стадию получения хлорцианл. 3 Так как водный раствор, содержащий цианистый водород, возвращается на стадию получения хлорциана, при применении избытка цианистого водорода не возникает проблем загрязнения окружающей среды. Согласно предлагаемому способу выводится не только полностью свободный от хлора абгаз, который может сбрасываться в атмосферу, но одновременно содержащийся в абга.зе хлор переводится в хлорциан и не те ряется для получения хлорциана. Кроме того, благодаря этому разрешается также проблема получения сильно разбавленной водой соляной кислоты. Пример 1. Колонна 1 заполня ется 12,7 м/ч остаточного газа при 1,1 бар (абс.). Доля хлора составляет 9,3 кг, содержание хлорциана 3,8 кг. Для вымывания хлора в середину колонны 1 ежечасно подается 500 л циркуляционного раствора, образующегося в стадии получения хлорциана. Этот водный раствор содержит 2,25% 411,3 кг HCN и 5 %4 25 кг хлорциана. В верх колонны подается 10 м/ч охлажденной воды. Выходящий из верха колонны абгаз (8,4 м/ч) является свободным от хлора, хлорциана и цианистого водорода. Сток колонны 1, который вновь подводится к стадии получения хлорциана, содержит 7,76 кг/ч HCN и 36,9 кг/ч хлорциана. П р и м е р 2. Колонна 1 загружа ется 58 м/ч остаточного газа при 1,1 бар (абс.). Доля хлора составляет 15,2 кг и содержание хлорциана 24,0 кг. Для вымывания хлора в сере дину колонны 1 ежечасно подается раствор 16,7 кг цианистого водорода в 600 мл воды. В верх колонны 1 подается 9,7 воды. Выходящий из верха колонны 1 абгаз (44,4 м является свободным от хлора, хлорциана и цианистого водорода. t . Сток колонны 1, который подводит ся на стадию получения хлорциана, содержит 10,91 кг/ч HCN и 37,2 кг/ хлорциана. ПримерЗ. В нижнюю часть колонны 1, работающую под давлением и заполненную кольцами Рашига, .вводится 62 остаточного газа с С1 -содержанием 15,1 кг, а также 574 . 520 кг/ч HCN- содержащего раствора с HCN-долей 20 кг. В верх колонны подается 10 воды. Наверху колонны, которая в этой части работает при 45С, находится запорный клапан,.который установлен на давление 3,5 бар (абс.). За этим клапаном абгаз расширяется до атмосферного давления. Покидающий колонну абгаз свободен от хлора, хлорциана и цианистого водол ода. Сток колонны 1, который подводится на стадию получения хлорциана, содержит 14,26 кг/ч HCN и 13,1 кг/ч хлорциана. П р и м е р 4. Колонну 1 загружают 12,7 м/ч остаточного газа давлением 0,8 бар (абс.). Доля хлора составляет (также как в примере 1) 9,3 кг, а содержание хлорциана 3,8 кг. Для реакции с хлором в середину колонны ежечасно подается 500 л раствора, циркулирующего в разделе,-получения хлорциана. Температура этого водного раствора поддерживается на уровне . В нем содержится 2,25% (11,3 кг) HCN и 5% (25 кг) хлорциана. В головную часть колонны подается 10 соответственно охлажденной воды. Вькодящий из головной части колонны отработанный газ (8,45 м/ч) содержит еще 0,6% хлора (48,4 л 142 г), но он не содержит ни хлорциана, ни цианистого водорода. Выпуск колонны, возвращаемый в производство хлорциана, содержит 7,81 кг/ч HCN и 36,77 кг/ч хлорциана. Степень преобразования хлора в хлорциан 98% от теоретического, П р и м е р 5. Аппаратура, расход потоков и давление аналогичны примеру 1 . Температура выпуска из колонны поддерживается на уровне . В нем содержится при 100%-ном преобразовании 7,76 кг/ч HCN и 36,9 кг/ч хлорциана, возвра1цаемых в цикл производства хлорциана. Примере. Аппаратура, расход потоков и давление такие в примере 2. Температура вьтуска из колонны поддерживается на уровне . В нем содержится 10,91 кг/ч HCN и 37,2 кг хлорциана. Вьтуск возвраSпроизводства хлор шается в циана. р /, Аппаратура, расх потоков и давление такие же как в примере 3, Давление в колонне 1 поддержива /1ось запорным клапаном на уровне 5,5. бар (абс.) . Возвращаемый в цикл производства хлорциана выпуск колонны содержит 14,26 кг/ч HCW и 38,8 кг/ хлсрциана (25,7 кг/ч в остаточном газе и 13,1 кг/ч из реакции преобразования хлора). Таким оЬразом, согласно предложенному способу хлор из остаточного газа может удаляться полностью, поскольку основан на количественном удалении согласно химической реакции в отличие от прототипа, где степень очистки ограничена растворимостью хлора в воде. Кроме того, повышается экономическая эффективность процесса из-за того, что хлор переводится в хлордиан и возвращается в цикл для получения циайурхлорида. 5 : , .

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОСТАТОЧНОГО ГАЗА ПРОИЗВОДСТВА ЦИАНУРХЛОРИЛА, Л5 . V-i -..w.-J включающий его промывку в абсорбционной колонне, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности полной очистки газа от хлора, остаточный газ под давле шем 1-4 бар подают в нижнюю часть колонны, в среднюю часть колонны подают раствор синильной кислоты, а в верхнюю часть колонны противотоком подают воду, взаимодействие ведут при 35-50°С, при этом образовавшийся водный раствор хлорциана выводят из нижней части колонны, а очищенный остаточный газ выводят из верхней части колонны.

/