CN100591407C - 分离氯化氢和光气的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分离氯化氢和光气的方法，其包括在步骤a)中使氯化氢和光气的混合物与离子液体接触，其中至少部分氯化氢溶解于离子液体中，然后在步骤b)中分离出溶解于离子液体中的氯化氢。

Description

分离氯化氢和光气的方法
在以大工业规模实施的许多方法中，例如在异氰酸酯、酰氯和聚碳酸酯的生产中会得到氯化氢和光气的混合物，这些混合物必须分离成其各自的成分。已知有许多方法用于实现这一目的。
DE 2143994描述了通过压缩和部分冷凝氯化氢而将光气从气态氯化氢中除去。缺点是要使用高成本和高维护要求的气体压缩机。
GB 737442描述了通过在管壳式冷凝器中冷凝而从氯化氢/光气料流回收光气。缺点是使用-40℃至-60℃的低冷凝温度。这要求使用昂贵的制冷装置。
DE 1107218描述了通过用二氯乙烷涤气而从氯化氢/光气混合物中除去光气。该涤气方法的缺点是在涤气之后氯化氢料流中存在有机涤气介质二氯乙烷。
SU 1811161描述了通过在溶剂氯苯中吸收而分离氯化氢和光气。此时该涤气方法的缺点也是在涤气之后氯苯存在于氯化氢料流中。
RO 63844描述了通过涤气而从氯化氢/光气混合物中除去光气。尤其将邻二氯苯用作涤气介质。该涤气方法的缺点也是在涤气之后有机涤气介质存在于氯化氢料流中。
DE 1593412描述了通过蒸馏而分离氯化氢和光气。得到的氯化氢非常干净，因而例如适于食品应用。蒸馏分离的缺点是必须在较高压力下进行，因为在蒸馏中由塔顶得到的氯化氢必须借助换热器中的制冷介质冷凝。因为不必将极为昂贵的低温制冷装置用于生产制冷介质，该蒸馏在超计大气压力下进行。缺点是在超计大气压力下安全处理光气要求增加安全预防措施。
WO 99/11597描述了在超计大气压力下在安装于制备氯代甲酸酯的反应器下游的塔中分离氯化氢和光气。该反应器在2-60巴，优选6-40巴的压力下操作。高压被认为对于分离光气和氯化氢是有利的，因为此时冷凝器不必在低温下操作。缺点是在超计大气压力下安全处理光气要求增加安全预防措施。
WO 04/056758描述了一种分馏包含氯化氢和光气的混合物的方法，其中首先部分或完全冷凝光气，然后在塔中进行蒸馏或汽提步骤以从塔底产物光气中除去氯化氢并随后借助工艺溶剂对塔顶产物氯化氢进行涤气以将光气吸收在工艺溶剂中。该方法的缺点是所得氯化氢仍含有痕量工艺溶剂，其必须通过例如在活性炭床上吸附而除去。
此外，氯化氢的反应性提纯例如也已经描述于US 3142535、EP 531836或DE 1203741中。缺点是反应溶液的化学计量消耗和对除去组分的破坏，因而其不能再利用。
在JP 09208589中，将碱金属化合物或碱土金属化合物，优选弱酸性盐或氧化物如氧化钙用于除去在反应中形成的氯化氢。缺点是氯化氢被消耗并且不能进一步使用。
因此，本发明的目的是提供一种分离光气/氯化氢混合物中的氯化氢和光气的方法，该方法在允许简单和安全处理光气的温和压力下操作且在可以不使用昂贵的低温制冷装置的温度下操作。得到的氯化氢和光气料流应具有高纯度。
惊人地发现该目的可以借助使用离子液体的涤气而实现。
本发明因此提供了一种分离氯化氢和光气的方法，其包括在步骤a)中使氯化氢和光气的混合物与离子液体接触，其中至少部分氯化氢溶解于该离子液体中，然后在步骤b)中分离出溶解于离子液体中的氯化氢。
如前所述在第一涤气步骤a)中使氯化氢/光气混合物与离子液体接触。
这里形成了不含氯化氢或贫含氯化氢的气相，即该气相含有的氯化氢比起始混合物少。所得涤气介质相成比例地含有比起始混合物多的氯化氢。在第二工艺步骤中，将提纯的氯化氢从离子液体中排除。
在已经排除氯化氢之后，涤气介质可以再用于分离氯化氢/光气混合物。
为了达到氯化氢和光气的所需纯度，可以有利地在与蒸发器结合的多段设备中进行涤气。为了减少所需的涤气介质料流，可以进行离子液体的中间冷却以增加其吸收容量。
此外，可以有利地使用不同的离子液体而将所述涤气步骤重复多次。此时，光气料流和氯化氢料流均可进行进一步涤气。该方法可以连续或分批进行。优选连续进行该方法。
可以在所有常规气-液接触设备中进行氯化氢/光气混合物和离子液体之间的接触以在本发明方法的第一步骤中溶解氯化氢。这些包括容器、至少包含泵和气体入口喷嘴的泵回路、表面吸收器、降膜吸收器、塔、泡罩塔、带有气体入口的搅拌容器、喷雾塔、喷嘴涤气器。
优选带有内件的塔。可以使用的内件是规整填料、塔盘和/或无规填料。可以在塔顶和塔底之间引入氯化氢/光气混合物或将其引入塔底中。优选在塔顶和塔底之间引入氯化氢/光气混合物。
在优选实施方案中，在侧取料口从该塔中取出液态料流，借助换热器冷却并在排出液面处或排出液面以上送回塔中。
在另一优选实施方案中，塔底装有蒸发器段。可能的蒸发器是所有常规类型的蒸发器，例如降膜蒸发器，螺旋管，薄膜蒸发器，带有外部或内部循环的自然对流蒸发器如Robert蒸发器，或强制循环蒸发器。降膜蒸发器可以单程操作或借助泵循环操作。
气相和液相之间的接触可以在一个或多个热力学阶段，优选1-100个阶段中进行。接触优选在多个热力学阶段，尤其是2-60个阶段中进行。
在至少一个理论热力学阶段中在至少一个工作压力下排除溶于溶剂中的氯化氢。优选在具有一个热力学分离阶段的设备中排除氯化氢。
用于排除氯化氢的可能设备是降膜蒸发器，螺旋管，薄膜蒸发器，带有外部或内部循环的自然对流蒸发器如Robert蒸发器，带有可以加热的内件的塔，强制循环蒸发器或降膜蒸发器。优选使用Robert蒸发器或降膜蒸发器。降膜蒸发器可以单程操作或借助泵循环操作。
该方法所用设备可以由所有工艺工程中常用的材料制成。优选由钢、搪瓷、玻璃或纤维增强塑料或其组合制成的设备。
选择用于本发明方法的离子液体以使待吸收的物质的溶解性比不被吸收的物质大得多，从而可以通过改变压力和/或温度将吸收的物质从离子液体中可逆地分离，因此当将酸吸收在离子液体中时，该酸的阴离子优选用于形成该离子液体，从而在吸收酸的情况下，该离子液体的阴离子的对应酸的挥发性低于待吸收的酸的挥发性。
对本发明而言，离子液体是包含阳离子和阴离子的化合物，其中至少一种离子，尤其是至少阳离子为有机的。
阳离子优选选自1，2，3-三甲基咪唑鎓离子、1，3，4，5-四甲基咪唑鎓离子、1，3，4-二甲基咪唑鎓离子、1，3，4-三甲基咪唑鎓离子、1，3-二丁基-2-甲基咪唑鎓离子、1，3-二丁基咪唑鎓离子、1，2-二甲基咪唑鎓离子、1，3-二甲基咪唑鎓离子、1-苄基-3-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-丁基-2-乙基-5-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-2-乙基咪唑鎓离子、1-丁基-2-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-3，4，5-三甲基咪唑鎓离子、1-丁基-3，4-二甲基咪唑鎓离子、1-丁基-3-乙基咪唑鎓离子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-4-甲基咪唑鎓离子、1-丁基咪唑鎓离子、1-癸基-3-甲基咪唑鎓离子、1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓离子、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-乙基-3-甲基咪唑鎓离子、1-十六烷基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-十六烷基-3-甲基咪唑鎓离子、1-己基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-己基-3-甲基咪唑鎓离子、1-甲基-2-乙基咪唑鎓离子、1-甲基-3-辛基咪唑鎓离子、1-甲基咪唑鎓离子、1-戊基-3-甲基咪唑鎓离子、1-苯基丙基-3-甲基咪唑鎓离子、1-丙基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-十四烷基-3-甲基咪唑鎓离子、2，3-二甲基咪唑鎓离子、2-乙基-3，4-二甲基咪唑鎓离子、3，4-二甲基咪唑鎓离子、1，2-二甲基吡啶鎓离子、1-丁基-2-乙基-6-甲基吡啶鎓离子、1-丁基-2-乙基吡啶鎓离子、1-丁基-2-甲基吡啶鎓离子、1-丁基-3，4-二甲基吡啶鎓离子、1-丁基-3，5-二甲基吡啶鎓离子、1-丁基-3-乙基吡啶鎓离子、1-丁基-3-甲基吡啶鎓离子、1-丁基-4-甲基吡啶鎓离子、1-丁基吡啶鎓离子、1-乙基吡啶鎓离子、1-己基-3-甲基吡啶鎓离子、1-己基-4-甲基吡啶鎓离子、1-己基吡啶鎓离子、1-甲基吡啶鎓离子、1-辛基吡啶鎓离子、2-乙基-1，6-二甲基吡啶鎓离子、2-乙基-1-甲基吡啶鎓离子、4-甲基-1-辛基吡啶鎓离子、1，1-二甲基吡咯烷鎓离子、1-丁基-1-乙基吡咯烷鎓离子、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓离子、1-乙基-1-甲基吡咯烷鎓离子、1-乙基-3-甲基吡咯烷鎓离子、1-己基-1-甲基吡咯烷鎓离子、1-辛基-1-甲基吡咯烷鎓离子、胍鎓离子(guanidium)、六甲基胍鎓离子、N，N，N′，N′-四甲基-N″-乙基胍鎓离子、N-五甲基-N-异丙基胍鎓离子、N-五甲基-N-丙基胍鎓离子、苄基三苯基鏻离子、四丁基鏻离子、三己基(十四烷基)鏻离子、三异丁基(甲基)鏻离子、丁基三甲基铵离子、甲基三辛基铵离子、辛基三甲基铵离子、四丁基铵离子、四乙基铵离子、四甲基铵离子、三丁基甲基铵离子和通式(I)的胍鎓离子：
Figure C20058003075000111
其中基团R1-R6各自相互独立地为氢、C1-C18烷基、可以被一个或多个氧和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基间隔的C2-C18烷基、C6-C12芳基、C5-C12环烷基或5或6元含氧-、含氮-和/或含硫的杂环或者它们中的两个可以一起形成可以被一个或多个氧和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基间隔的不饱和、饱和或芳族环，其中所述基团各自可以被官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代。
阳离子特别优选选自1，2，3-三甲基咪唑鎓离子、1，2-二甲基咪唑鎓离子、1，3，4-三甲基咪唑鎓离子、1，3-二丁基咪唑鎓离子、1，3-二乙基咪唑鎓离子、1，3-二甲基咪唑鎓离子、1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-丁基-2-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-3-乙基咪唑鎓离子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓离子、1-丁基咪唑鎓离子、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-乙基-3-甲基咪唑鎓离子、1-己基-3-甲基咪唑鎓离子、1-甲基-2-乙基咪唑鎓离子、1-甲基-3-辛基咪唑鎓离子、1-甲基咪唑鎓离子、1，2-二甲基吡啶鎓离子、1-丁基-2-甲基吡啶鎓离子、1-丁基-3-乙基吡啶鎓离子、1-丁基-3-甲基吡啶鎓离子、1-丁基-4-甲基吡啶鎓离子、1-丁基吡啶鎓离子、1-乙基吡啶鎓离子、1-己基吡啶鎓离子、1-甲基吡啶鎓离子、2-乙基-1-甲基吡啶鎓离子、1，1-二甲基吡咯烷鎓离子、1-丁基-1-乙基吡咯烷鎓离子、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓离子、1-乙基-1-甲基吡咯烷鎓离子、胍鎓离子、六甲基胍鎓离子、苄基三苯基鏻离子、四丁基鏻离子、丁基三甲基铵离子、甲基三辛基铵离子、四丁基铵离子、三丁基甲基铵离子。
具体而言，阳离子选自1，2，3-三甲基咪唑鎓离子、1，2-二甲基咪唑鎓离子、1，3-二甲基咪唑鎓离子、1-丁基-2-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-3-乙基咪唑鎓离子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓离子、1-丁基咪唑鎓离子、1-乙基-3-甲基咪唑鎓离子、1-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-4-甲基吡啶鎓离子、1-丁基吡啶鎓离子、1-乙基吡啶鎓离子、1-甲基吡啶鎓离子、胍鎓离子、六甲基胍鎓离子、甲基三辛基铵离子和三丁基甲基铵离子。
阴离子优选选自乙酸根、二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸根、二(丙二酸根合)硼酸根、二(草酸根合)硼酸根、二(五氟乙基)次膦酸根、二(邻苯二甲酸根合)硼酸根、二(水杨酸根合)硼酸根、二(三氟甲磺酰基)亚氨酸根、二(三氟甲磺酰基)甲烷、二(三氟甲基)亚氨酸根、溴离子、溴代铝酸根、碳酸根、氯离子、氯代铝酸根、二氯铜酸根、二氰胺、二乙基磷酸根、磷酸二氢根、乙基硫酸根、乙基磺酸根、氟离子、六氟磷酸根、碳酸氢根、磷酸氢根、硫酸氢根、亚硫酸氢根、碘离子、甲基硫酸根、甲基磺酸根、硝酸根、亚硝酸根、磷酸根、硫酸根、亚硫酸根、四氰基硼酸根、四氟硼酸根、四(硫酸根合)硼酸根、四(甲基磺酸根合)硼酸根、硫氰酸根、甲苯磺酸根、三氯锌酸根、三氟乙酸根、三氟甲基磺酸根、三(七氟丙基)三氟磷酸根、三(九氟丁基)三氟磷酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根和三(五氟乙基磺酰基)三氟磷酸根。
阴离子特别优选选自乙酸根、二(三氟甲磺酰基)亚氨酸根、二(三氟甲磺酰基)甲烷、二(三氟甲基)亚氨酸根、溴离子、氯离子、乙基磺酸根、六氟磷酸根、磷酸氢根、硫酸氢根、甲基磺酸根、硫酸根、四氟硼酸根、四(氢硫酸根合)硼酸根、硫氰酸根、甲苯磺酸根、三氟乙酸根和三氟甲基磺酸根。
具体而言，阴离子选自二(三氟甲磺酰基)亚氨酸根、氯离子、硫酸氢盐、甲基磺酸根、甲苯磺酸根和三氟甲基磺酸根。
在本发明的特别优选实施方案中，使用具有氯离子、硫酸氢根和甲基磺酸根作为阴离子的离子液体。非常特别优选使用具有氯离子作为阴离子的离子液体。
离子液体优选选自1，2，3-三甲基咪唑鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1，2-二甲基咪唑鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1，3-二甲基咪唑鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1-丁基-2-甲基咪唑鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1-丁基-3-乙基咪唑鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1-丁基咪唑鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1-甲基咪唑鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1-丁基吡啶鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1-乙基吡啶鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1-甲基吡啶鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、胍鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、六甲基胍鎓二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、甲基三辛基铵二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、三丁基甲基铵二(三氟甲磺酰基)亚氨酸盐、1，2，3-三甲基咪唑鎓氯化物、1，2-二甲基咪唑鎓氯化物、1，3-二甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-2-甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-3-乙基咪唑鎓氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基咪唑鎓氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-4-甲基吡啶鎓氯化物、1-丁基吡啶鎓氯化物、1-乙基吡啶鎓氯化物、1-甲基吡啶鎓氯化物、胍鎓氯化物、六甲基胍鎓氯化物、甲基三辛基铵氯化物、三丁基甲基铵氯化物、1，2，3-三甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1，2-二甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1，3-二甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基-2-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基-3-乙基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基咪唑鎓硫酸氢盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓硫酸氢盐、1-丁基吡啶鎓硫酸氢盐、1-乙基吡啶鎓硫酸氢盐、1-甲基吡啶鎓硫酸氢盐、胍鎓硫酸氢盐、六甲基胍鎓硫酸氢盐、甲基三辛基铵硫酸氢盐、三丁基甲基铵硫酸氢盐、1，2，3-三甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1，2-二甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1，3-二甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基-2-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基-3-乙基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓甲基磺酸盐、1-丁基吡啶鎓甲基磺酸盐、1-乙基吡啶鎓甲基磺酸盐、1-甲基吡啶鎓甲基磺酸盐、胍鎓甲基磺酸盐、六甲基胍鎓甲基磺酸盐、甲基三辛基铵甲基磺酸盐、三丁基甲基铵甲基磺酸盐、1，2，3-三甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1，2-二甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1，3-二甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-丁基-2-甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-丁基-3-乙基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-丁基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓甲苯磺酸盐、1-丁基吡啶鎓甲苯磺酸盐、1-乙基吡啶鎓甲苯磺酸盐、1-甲基吡啶鎓甲苯磺酸盐、胍鎓甲苯磺酸盐、六甲基胍鎓甲苯磺酸盐、甲基三辛基铵甲苯磺酸盐、三丁基甲基铵甲苯磺酸盐、1，2，3-三甲基咪唑鎓三氟甲基磺酸盐、1，2-二甲基咪唑鎓三氟甲基磺酸盐、1，3-二甲基咪唑鎓三氟甲基磺酸盐、1-丁基-2-甲基咪唑鎓三氟甲基磺酸盐、1-丁基-3-乙基咪唑鎓三氟甲基磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓三氟甲基磺酸盐、1-丁基咪唑鎓三氟甲基磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓三氟甲基磺酸盐、1-甲基咪唑鎓三氟甲基磺酸盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓三氟甲基磺酸盐、1-丁基吡啶鎓三氟甲基磺酸盐、1-乙基吡啶鎓三氟甲基磺酸盐、1-甲基吡啶鎓三氟甲基磺酸盐、胍鎓三氟甲基磺酸盐、六甲基胍鎓三氟甲基磺酸盐、甲基三辛基铵三氟甲基磺酸盐和三丁基甲基铵三氟甲基磺酸盐。
离子液体特别优选选自1，3-二甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-4-甲基吡啶鎓氯化物、1-丁基吡啶鎓氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-甲基咪唑鎓氯化物、1-甲基吡啶鎓氯化物、1，3-二甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓硫酸氢盐、1-丁基吡啶鎓硫酸氢盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-甲基吡啶鎓硫酸氢盐、1，3-二甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓甲基磺酸盐、1-丁基吡啶鎓甲基磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-甲基吡啶鎓甲基磺酸盐、1，3-二甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓甲苯磺酸盐、1-丁基吡啶鎓甲苯磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐和1-甲基吡啶鎓甲苯磺酸盐。
具体而言，离子液体选自1-丁基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-4-甲基吡啶鎓氯化物、1-丁基吡啶鎓氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓硫酸氢盐、1-丁基吡啶鎓硫酸氢盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓甲基磺酸盐、1-丁基吡啶鎓甲基磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐和1-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐。
优选的离子液体是EMIM(1-乙基-3-甲基咪唑鎓氯化物)。
该方法在涤气阶段中的温度范围优选为-35℃至300℃，特别优选-20℃至150℃，尤其是60-100℃。在任何情况下，方法在涤气阶段在极性涤气介质的凝固点以上进行。
该方法中的压力通常为0.2-20巴，优选0.5-16巴，特别优选1-14巴。在优选实施方案中，涤气阶段中的压力等于或低于待加工的氯化氢/光气混合物的压力。在另一优选实施方案中，汽提阶段的压力等于或高于随后对已经排除的气体进行加工的阶段的压力。
在一个优选实施方案中，将从涤气阶段取出的溶剂料流输送通过泵和换热器并加热。在另一优选实施方案中，将离开汽提阶段的溶剂料流输送通过泵和换热器并冷却。在特别优选的实施方案中，这两个换热器可以在热回路中偶联或可以相同。
通常待借助本发明方法分馏的进料混合物的氯化氢与光气摩尔比为1∶1000-1∶0.001，优选1∶100-1∶0.01，特别优选1∶20-1∶0.05。进料混合物可以呈气态、液态或气/液混合物形式。优选在本方法中使用气态混合物。
供入本方法中的氯化氢/光气混合物可以进一步包含较大量的一种或多种额外气体或/和一种或多种不与离子液体溶混或仅与离子液体在分子水平上部分溶混的其他溶剂如一氯苯或二氯苯。若情况确实如此，则在优选实施方案中额外的溶剂可以作为第二液相在涤气阶段或汽提阶段中分离出来。
图1说明本发明方法的一个实施方案。在底部和顶部之间将氯化氢/光气混合物引入塔(1)中或直接引入底部，优选引入底部和顶部之间。在塔顶引入离子液体。在蒸发器(2)中再次部分排除溶于离子液体中的气体。
部分液相从引入塔盘取出，借助换热器(3)冷却并在引入塔盘以上或在引入塔盘本身上，优选在引入塔盘以上将其送回塔中。在塔底取出包含涤气介质的料流。
将从塔(1)底部取出的料流供入蒸发器(4)中。该蒸发器可以具有一个或多个其中可能存在不同压力水平的蒸发段。在该蒸发器段中，将氯化氢从溶剂中排除。
涤气介质料流在换热器(5)中冷却，然后引入塔中进行涤气步骤。
所得氯化氢若适当洁净则可以用于例如食品工业或电子工业中。该氯化氢的另一用途是用于氧氯化，例如在制备1，2-二氯乙烷的EDC法中。通常还将氯化氢用于在电解法或Deacon法中生产氯气。特别是在EDC法和电解法中，该氯化氢仅含非常有限比例的有机杂质是重要的。
所得氯化氢和所得光气各自以至少80％，优选至少95％，特别优选至少99.9％，非常特别优选至少99.99％的纯度回收。所有数值为质量％。
所得氯化氢和所得光气以气态得到。可以将光气在用于进一步加工的随后阶段中在换热器中冷凝。
所得光气可以再用于上游方法如异氰酸酯、酰氯和聚碳酸酯生产中。
实施例
使用如图2所述的设备。
在37℃下将100kg/h组成为85重量％光气和15质量％氯化氢的气体混合物(S1)供入具有13块塔盘并且在底部具有强制循环蒸发器(2)的板式塔(1)中。在40℃的温度下在塔顶引入51.6kg/h由第二氯化氢汽提阶段(3)再循环的乙基甲基咪唑鎓氯化物(EMIM氯化物)作为涤气液体。在气体入口塔盘的液面处取出部分通过该塔的离子液体，在换热器(4)中中间冷却到40℃并送回该塔中。已经大大除去氯化氢的气体留在塔顶并在40℃和约3.9巴下在换热器(5)中冷凝。得到85.4kg/h纯度为99.5质量％的液态光气(S2)。将光气冷凝之后残留的气体(S5)排放。富含氯化氢的涤气介质料流留在塔底并借助换热器(6)加热到250℃。将所得12.1kg/h纯度为99.99质量％的氯化氢(S3)的气相与离子液体在4.2巴下在气-液相分离器(7)中分离。在第二步中，经由换热器(8)引入蒸发热之后在1.3巴下在容器(3)中排除另外2.4kg/h氯化氢气体(S4)。将涤气液体在换热器(9)中冷却至40℃并送回该塔中。

Claims (18)

1.一种分离氯化氢和光气的方法，其包括在步骤a)中使氯化氢和光气的混合物与离子液体接触，其中至少部分氯化氢溶解于离子液体中，然后在步骤b)中分离出溶解于离子液体中的氯化氢。
2.根据权利要求1的方法，其中所述离子液体为包含阳离子和阴离子的化合物，所述离子中的至少一种为有机的。
3.根据权利要求2的方法，其中至少所述阳离子为有机的。
4.根据权利要求1的方法，其中所述离子液体所包含的阳离子选自1，2，3-三甲基咪唑鎓离子、1，3，4，5-四甲基咪唑鎓离子、1，3，4-二甲基咪唑鎓离子、1，3，4-三甲基咪唑鎓离子、1，3-二丁基-2-甲基咪唑鎓离子、1，3-二丁基咪唑鎓离子、1，2-二甲基咪唑鎓离子、1，3-二甲基咪唑鎓离子、1-苄基-3-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-丁基-2-乙基-5-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-2-乙基咪唑鎓离子、1-丁基-2-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-3，4，5-三甲基咪唑鎓离子、1-丁基-3，4-二甲基咪唑鎓离子、1-丁基-3-乙基咪唑鎓离子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-4-甲基咪唑鎓离子、1-丁基咪唑鎓离子、1-癸基-3-甲基咪唑鎓离子、1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓离子、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-乙基-3-甲基咪唑鎓离子、1-十六烷基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-十六烷基-3-甲基咪唑鎓离子、1-己基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-己基-3-甲基咪唑鎓离子、1-甲基-2-乙基咪唑鎓离子、1-甲基-3-辛基咪唑鎓离子、1-甲基咪唑鎓离子、1-戊基-3-甲基咪唑鎓离子、1-苯基丙基-3-甲基咪唑鎓离子、1-丙基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-十四烷基-3-甲基咪唑鎓离子、2，3-二甲基咪唑鎓离子、2-乙基-3，4-二甲基咪唑鎓离子、3，4-二甲基咪唑鎓离子、1，2-二甲基吡啶鎓离子、1-丁基-2-乙基-6-甲基吡啶鎓离子、1-丁基-2-乙基吡啶鎓离子、1-丁基-2-甲基吡啶鎓离子、1-丁基-3，4-二甲基吡啶鎓离子、1-丁基-3，5-二甲基吡啶鎓离子、1-丁基-3-乙基吡啶鎓离子、1-丁基-3-甲基吡啶鎓离子、1-丁基-4-甲基吡啶鎓离子、1-丁基吡啶鎓离子、1-乙基吡啶鎓离子、1-己基-3-甲基吡啶鎓离子、1-己基-4-甲基吡啶鎓离子、1-己基吡啶鎓离子、1-甲基吡啶鎓离子、1-辛基吡啶鎓离子、2-乙基-1，6-二甲基吡啶鎓离子、2-乙基-1-甲基吡啶鎓离子、4-甲基-1-辛基吡啶鎓离子、1，1-二甲基吡咯烷鎓离子、1-丁基-1-乙基吡咯烷鎓离子、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓离子、1-乙基-1-甲基吡咯烷鎓离子、1-乙基-3-甲基吡咯烷鎓离子、1-己基-1-甲基吡咯烷鎓离子、1-辛基-1-甲基吡咯烷鎓离子、胍鎓离子、六甲基胍鎓离子、N，N，N′，N′-四甲基-N″-乙基胍鎓离子、N-五甲基-N-异丙基胍鎓离子、N-五甲基-N-丙基胍鎓离子、苄基三苯基鏻离子、四丁基鏻离子、三己基(十四烷基)鏻离子、三异丁基(甲基)鏻离子、丁基三甲基铵离子、甲基三辛基铵离子、辛基三甲基铵离子、四丁基铵离子、四乙基铵离子、四甲基铵离子、三丁基甲基铵离子和通式(I)的胍鎓离子：
Figure C2005800307500003C1
其中基团R1-R6各自相互独立地为氢、C1-C18烷基、可以被一个或多个氧和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基间隔的C2-C18烷基、C6-C12芳基、C5-C12环烷基或含氧、含氮和/或含硫的5或6元杂环，或者它们中的两个可以一起形成可以被一个或多个氧和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基间隔的不饱和、饱和或芳族环，其中所述基团各自可以被官能团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代。
5.根据权利要求1的方法，其中所述离子液体所包含的阳离子选自1，2，3-三甲基咪唑鎓离子、1，2-二甲基咪唑鎓离子、1，3，4-三甲基咪唑鎓离子、1，3-二丁基咪唑鎓离子、1，3-二乙基咪唑鎓离子、1，3-二甲基咪唑鎓离子、1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-丁基-2-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-3-乙基咪唑鎓离子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓离子、1-丁基咪唑鎓离子、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓离子、1-乙基-3-甲基咪唑鎓离子、1-己基-3-甲基咪唑鎓离子、1-甲基-2-乙基咪唑鎓离子、1-甲基-3-辛基咪唑鎓离子、1-甲基咪唑鎓离子、1，2-二甲基吡啶鎓离子、1-丁基-2-甲基吡啶鎓离子、1-丁基-3-乙基吡啶鎓离子、1-丁基-3-甲基吡啶鎓离子、1-丁基-4-甲基吡啶鎓离子、1-丁基吡啶鎓离子、1-乙基吡啶鎓离子、1-己基吡啶鎓离子、1-甲基吡啶鎓离子、2-乙基-1-甲基吡啶鎓离子、1，1-二甲基吡咯烷鎓离子、1-丁基-1-乙基吡咯烷鎓离子、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓离子、1-乙基-1-甲基吡咯烷鎓离子、胍鎓离子、六甲基胍鎓离子、苄基三苯基鏻离子、四丁基鏻离子、丁基三甲基铵离子、甲基三辛基铵离子、四丁基铵离子、三丁基甲基铵离子。
6.根据权利要求1的方法，其中所述离子液体所包含的阳离子选自1，2，3-三甲基咪唑鎓离子、1，2-二甲基咪唑鎓离子、1，3-二甲基咪唑鎓离子、1-丁基-2-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-3-乙基咪唑鎓离子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓离子、1-丁基咪唑鎓离子、1-乙基-3-甲基咪唑鎓离子、1-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-4-甲基吡啶鎓离子、1-丁基吡啶鎓离子、1-乙基吡啶鎓离子、1-甲基吡啶鎓离子、胍鎓离子、六甲基胍鎓离子、甲基三辛基铵离子和三丁基甲基铵离子。
7.根据权利要求1的方法，其中所述离子液体所包含的阴离子选自乙酸根、二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸根、二(丙二酸根合)硼酸根、二(草酸根合)硼酸根、二(五氟乙基)次膦酸根、二(邻苯二甲酸根合)硼酸根、二(水杨酸根合)硼酸根、二(三氟甲磺酰基)亚氨酸根、二(三氟甲磺酰基)甲烷、二(三氟甲基)亚氨酸根、溴离子、溴代铝酸根、碳酸根、氯离子、氯代铝酸根、二氯铜酸根、双氰胺、二乙基磷酸根、磷酸二氢根、乙基硫酸根、乙基磺酸根、氟离子、六氟磷酸根、碳酸氢根、磷酸氢根、硫酸氢根、亚硫酸氢根、碘离子、甲基硫酸根、甲基磺酸根、硝酸根、亚硝酸根、磷酸根、硫酸根、亚硫酸根、四氰基硼酸根、四氟硼酸根、四(硫酸根合)硼酸根、四(甲基磺酸根合)硼酸根、硫氰酸根、甲苯磺酸根、三氯锌酸根、三氟乙酸根、三氟甲基磺酸根、三(七氟丙基)三氟磷酸根、三(九氟丁基)三氟磷酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根和三(五氟乙基磺酰基)三氟磷酸根。
8.根据权利要求1的方法，其中所述离子液体所包含的阴离子选自乙酸根、二(三氟甲磺酰基)亚氨酸根、二(三氟甲磺酰基)甲烷、二(三氟甲基)亚氨酸根、溴离子、氯离子、乙基磺酸根、六氟磷酸根、磷酸氢根、硫酸氢根、甲基磺酸根、硫酸根、四氟硼酸根、四(氢硫酸根合)硼酸根、硫氰酸根、甲苯磺酸根、三氟乙酸根和三氟甲基磺酸根。
9.根据权利要求1的方法，其中所述离子液体所包含的阴离子选自二(三氟甲磺酰基)亚氨酸根、氯离子、硫酸氢根、甲基磺酸根、甲苯磺酸根和三氟甲基磺酸根。
10.根据权利要求1的方法，其中所述离子液体所包含的阴离子为氯离子。
11.根据权利要求1的方法，其中所述离子液体选自1，3-二甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-4-甲基吡啶鎓氯化物、1-丁基吡啶鎓氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-甲基咪唑鎓氯化物、1-甲基吡啶鎓氯化物、1，3-二甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓硫酸氢盐、1-丁基吡啶鎓硫酸氢盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-甲基吡啶鎓硫酸氢盐、1，3-二甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓甲基磺酸盐、1-丁基吡啶鎓甲基磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-甲基吡啶鎓甲基磺酸盐、1，3-二甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓甲苯磺酸盐、1-丁基吡啶鎓甲苯磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐、1-甲基咪唑鎓甲苯磺酸盐和1-甲基吡啶鎓甲苯磺酸盐。
12.根据权利要求1的方法，其中所述离子液体选自1-丁基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-4-甲基吡啶鎓氯化物、1-丁基吡啶鎓氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓硫酸氢盐、1-丁基吡啶鎓硫酸氢盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-甲基咪唑鎓硫酸氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基-4-甲基吡啶鎓甲基磺酸盐、1-丁基吡啶鎓甲基磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐和1-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐。
13.根据权利要求1的方法，其中所述离子液体为乙基-3-甲基咪唑鎓氯化物。
14.根据权利要求1的方法，其中步骤a)在容器、至少包含泵和气体入口喷嘴的泵回路、表面吸收器、降膜吸收器、塔、或喷嘴涤气器中进行。
15.根据权利要求14的方法，其中所述容器为带有气体入口的搅拌容器。
16.根据权利要求14或15的方法，其中所述塔为泡罩塔或喷雾塔。
17.根据权利要求1的方法，其中步骤a)在塔中进行。
18.根据权利要求1的方法，其中步骤b)在螺旋管、薄膜蒸发器、带有外部或内部循环的自然对流蒸发器、带有可以加热的内件的塔、强制循环减压蒸发器或降膜蒸发器中进行。
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