Способ очистки хлористого водорода Советский патент 1981 года по МПК C01B7/01 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ХЛОРИСТСЯО ВОДОРОДА

Изобретение относится к способам очистки отходящих газов химических производств и может быть использовано в химической промышленности для очистки хлористого водорода от примесей хлоралифатических соединений С, - С и хлора. В ряде химических производств в качестве побочного продукта образуется хлсристый водород, содержащий значи-. тельные примеси хлора и хлорпроизвод ных алифатических соединений. Найрймер, в производстве хлораля хлористый водо- род содержит примеси хлорэтила и хлора, в процессе получения перхлоруглеводородов газофазным хлорированием углеводородных газов или их хлопроизводных образуется большое количество хлористого водорода, загрязненного хлором, четыреххлористым углеродом и перхлорэтил ном. Хлористый водород может быть использован либо в газообразном Биде для других производств, либо превращен в со ляную кислоту. Однако в любом случае необходима очистка хлористого водорода от примесей хлора и хлорОрганичесКнх соединений, так как последние отрицательно влияют на процессы, в которых используют абгазный хлориса ый йодород или получаемую из него соЛ5Шую кислоту. Известен способ oчиcтк хлористого водорода путем обработки органическими растворителями, что позволяет получать чистый хлористьй водород без его увлажнения. В известном способе газ, содержащий 88% вес. хлористого водорода, 9 вес.% хлора и 3 вес.% органических примесей, подают в насадочную колонну, орошаемую четыреххлористым углеродом. колонны хлористый водород; освобожденный от хлора и органических приме- . сей,подают в скуббер, в котором его отмывают от следов четыреххлористого углерода гексахлорбутадиеном. Очищенный хлористый бодород содержит не более О,ОО1 вес.%-хлора и 0,010 вес.% органических примесей. Растворители, используемые при очис-иШг направляют на регенерацию Ci Санако известный способ является многостадийным и энергч ем1ШМо Кроме того, необходима дополнительная стадия регенерап.ии растворителя, что требует увеличения капитальных затрат отделяе мый в процессе очистки хлор направляю на поглощение щелочными растворами с образованием загряаненньк сточных вод. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очистки хлористого водорода от хлорорганически примесей путем ,их гидрохлорирования в присутствии катализатора с последую щим отделением дродуктов реакции В указанном способе хлористый водород, загрязненный ненасыщенными углеводородами, содержащими 2-3 атома углеро Да, и ненасыщенными их монохлорпроиэ водными, очищают путем превращения примесей в легкоотделяемые продукты методом каталитического газофазного гидрохлорированияо Процесс ведут при 1О-4О С, времени контакта 5-6ОО с,

625,7О7,087,О8

ОО

1:1,3

1,5

О,563,763,8О-.3,8О

429Д75,935,91 2,74

428,735,53531,804,77™™

I49,045,65„ 328,5О4,004,502,5 4ЗО,ОО5,,70 532,ОО5,ОС3,О

531, ОО5,

1,01:0,80,5 62,004,8О

г,О1:1,80,5 56,004,50

1,51:1ДОД 48,505,7О ™

1,51Д,110 49,006,00 ™

,74

3,28 3,65

3,5О 3,60

3,20

3,50

I

4,ОО 64 давлений 5-50 атм, в качестве катализатора используют AtC-t. При этих условиях идет полное гидрохлорирование примесей C2J Недостаток yKaaai-шого способа состоит Б том, что хлористый водород чистят только от ненасыщенных монохлорпроизводных, причем невозможна одновремен- ная очистка от хлора Цель изобретения - повышение степени очистки от моно-- и полихлорпроизводных углеводородов при одновременной очистке от хлора. Поставленная цель достигается тем, что обработку хлористого водорода ведут водородом при ЗОО-400 С, времени контакта 1-5 с, соотношении суммарный хлор: водород 1:1,1 - 1,5 с использованием в качестве катализатора палладия, нанесенного на инертный носитель в ко- . личестве О,5-0,6 вес.%. Под сзМ мерным хлором подразумевают общее количество хлора, содержащегося в свободном виде и связанного в хлор- органических соединениях. В процессе гидрирования хлор превращается в хлористый водород, а хлордной смеси, ИТч -Г ---- г Г 5 алифатические соединения взаимодействуют с водородом, образуя соответствую щие углеводороды и также хлористый водородС, Н. (Я) Rce Н, Способ осуществпяет-ся следующим образом. Гидрирование исходной газообразной смеси проводят в одну стадию в обычны аппаратах, используемых для газофазных каталитических процессов, например в колоннах или кожухотрубчатых реактора причем процесс можно проводить как в стационарном, так и в кипящем слое контакта. На выходе из реактора, гидрирования получают хлористый водород, со держащий лишь примеси алифатических углеводородов. В качестве носителя для палладиевого катализатора используют силикагель, алюмосиликат или окись алюминия... Пример. Циливдрический квар цевый реактор (D 35 мм, Н 2ОО мм

.- 17,92

5,1ОО,9О1,ОО 8,50--

2,7О0,

О,9О-2 7

3,2О--« .

--- О,5О

3,36 - / 3,58

4,60

5,10

2,7О

3,00 3,ОО 4,00 166с электрообогревом, карманом для термо- опары и подогревателем исходной смеси заполняют 5О мл катализатора ( и 94% окиси алюминия). Затем в реактор подают исходную смесь, л/ч: абгаз- ный хлористый водород 25,7; хлор 7,08, хлористый этил 7,О8, водород 18,4. Гидрирование ведут при , времени контакта 1,5 с и соотношении суммарный хлор: водород 1:1,3. Состав газа до и после гидрирования анализируют методом газожидкостной хроматографии. После гидрирования получают 47,2i л/ч хлористого водорода и 7,17 л/ч этана. Конверсия хлоратила и хлора составляет 1ОО%. Примеры 2- 14. Q условиях примера 1 проводят очистку хлористого водорода, содержащего различные хлорорганические примеси и хлор, при различных параметрах процесса с использованием катализатора, содержащегд разное количество палладия, нанесенного на различные носители. Данные по очистке хлористого водорода представлены в таблице.

l-ia представленных данных видно, что лучшие результаты очястки получают при 3(0-40О°С, времени контакта 1: 5 с, соотноше ши суммарный хлор; водород 1:1,1-1,5. Очищенный предлагаемым

способом хлористый водород содержит лишь примеси углеводородов. После поглощения такого хлористого водорода водой nonjrqaKJT чистую соляную кислоту, поскольку растворимость углеводородов С. в воде не превышает О,ОО1 вес% в то время как растворимость хлорпроиз- водных этих же углеводородов на 2-3 порядка выще (ОД-О,8 весо%)о

О1ишенный предлагаемым способом

слористый водород можно применять в газос разном виде в р5аде процессов, не чувствительных к примесям алифатических углеводородов, например в процессах, гндрохлорирования спиртов и олефинов, окислительного хлорирования олефи нов. Использование предлагаемого спосо ба очистки позволяет избежать образо ™ вания сточных вод и газовых Bbi6pocoBj а таюхе получить дополнительное количество хлористого водорода в соответствии с реакциями (I) и (П), Алифатические углеводороды С - С (, , образующиеся в результате очистки, могут быть

выд,елены из смеси с хлористым водородом любым известным способом и использованы либо в качестве сырья для различных синтезов, либо в качестве топлива./

Формула изобретени

Способ очистки хлористого водорода от хлорорганических примесей путем их обработки в присутствии катализатора с последующим отделением продуктов реакции, отличающийся тем, что, с целью повыщения степени очистки от моно- и полихлорпроизводных углеводородов при одновременной очистке от хлора, обработку ведут водородом при С, времени контакта 1-5 с, соотношении суммарный хлор: водсфод 1:1,1-1,5 с использованием в качестве катализатора палладия, нанесенного на инертный носитель в количестве О,56,0 вес.%

Источники информации,,

принятые во внимание при экспертизе

кп, 23-154, опублик,1969 {прототип).