CN101927980A

CN101927980A - 从粗HCl气体除去CO的方法和使用所得净化气体的HCl氧化工艺

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Publication number: CN101927980A
Application number: CN2009102063907A
Authority: CN
Inventors: A·索普; K·沃纳
Original assignee: Bayer MaterialScience AG
Current assignee: Covestro Deutschland AG
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2009-10-15
Publication date: 2010-12-29
Anticipated expiration: 2029-10-15
Also published as: TW201031595A; KR20100042229A; PT2177476E; JP5323639B2; EP2177476A1; US20100092373A1; PL2177476T3; JP2010117123A; ES2401406T3; DE102008051694A1; CN101927980B; EP2177476B1

Abstract

本发明涉及一种从粗HCl气体中除去含有一氧化碳的气体的方法，该粗HCl气体至少包含一氧化碳，具有或者不具有氮气，所述的方法至少由下面的加工步骤组成：a)在压缩阶段将该粗HCl气体压缩到高压；b)冷却该压缩的粗HCl气体来液化氯化氢，留下含有一氧化碳的气体；c)从液化的氯化氢中除去含有一氧化碳的气体；d)蒸发该液体氯化氢，并且将它作为净化的HCl气体提供给HCl氧化加工，并且本发明还涉及一种与这种方法相联系的HCl氧化加工。

Description

从粗HCl气体除去CO的方法和使用所得净化气体的HCl氧化工艺

技术领域

本发明涉及一种从粗HCl气体中除去一氧化碳的方法，和使用由此所获得的净化的HCl气体的HCl的氧化工艺。

背景技术

许多用来反应氯气或者光气的化学方法，例如异氰酸酯的制备或者芳烃的氯化，导致了不可避免的氯化氢的出现。通常，该氯化氢通过电解转化回氯气。与这种非常耗能的方法相比，氯化氢与纯氧气或者含氧气体在非均相催化剂下按照下式的直接氧化(所谓的迪肯(Deacon)方法)提供了在能耗方面的显著的优势：

在制备异氰酸酯的加工步骤例如光气化作用中，相当大量的一氧化碳(CO)会作为杂质存在于HCl废气中。典型的，来自例如光气化反应的氯化氢气体包含着一氧化碳。例如，EP0233773声称这样的气体可以包含高至10体积％的一氧化碳。在普遍使用的液相光气化中，已经在光气萃取洗涤塔的HCl废气中发现0.1-3体积％范围的CO含量。在将来具有前景的气相光气化中(DE4217019A1，DE10307141A1)，更高量的CO(3到大于5％)同样是可以预期的，这是因为在这种方法中，优选不进行光气的冷凝，并且相关的一氧化碳的除去是在光气化之前进行的。

在常规的使用氧气催化氧化HCl中，使用了广泛种类的不同的催化剂，例如基于钌，铬，铜等的催化剂。这样的催化剂描述在例如DE1567788A1，EP251731A2，EP936184A2，EP761593A1，EP711599A1和DE10250131A1中。但是，这些催化剂同时会起到作为所存在的任何次要成分例如一氧化碳或者有机化合物的氧化催化剂的作用。然而，将一氧化碳催化氧化成为二氧化碳是高放热的，并且引起非均相催化剂表面处不受控的局部温度升高(热区)，这样的方式会产生钝化。确实的，在含氧的惰性气体(例如N₂)中，5％的一氧化碳在250℃的入口温度(迪肯作业温度200-450℃)的氧化将引起绝热转化中远大于200K的温度升高。催化剂钝化的一个原因是催化剂表面例如由于烧结加工而引起的微观结构的改变，这归因于热区的形成。

此外，不排除催化剂表面的一氧化碳吸附。金属羰基的形成可以是可逆的或者不可逆的，并且其因此直接的与HCl氧化进行竞争。确实的，一氧化碳能够甚至在高温时进入具有某些元素的非常稳定的化学键中，并因此对所期望的目标反应产生抑制作用。一种另外的缺点可能是由于这些金属羰基的挥发性引起的，作为其的结果，损失了不可估量的催化剂，并且另外，依照所述的应用，这里需要复杂的净化步骤。

同样在迪肯方法的情况中，催化剂钝化可能是由于催化剂的破坏和稳定性的局限二者引起的。氯化氢和一氧化碳之间的竞争还会导致抑制了所期望的HCl氧化反应。

氯化氢气体与氧气的氧化反应是放热的，并且因此在没有冷却时，在反应过程中温度是升高的。这会在例如带有载体催化剂的氧化反应的情况中，由于热应力而导致催化剂的损坏。但是，温度上升还会损坏所用的反应器材料。为了防止这种情况，可以对反应室进行冷却，或者通过调节所供应的氯化氢的量来限制温度升高。

在所述两种情况中，一种平行发生的放热反应例如一氧化碳氧化成二氧化碳是不期望的，因为它增加了所需的冷却性能或者降低了被氧化的氯化氢的量。在使用钌基催化剂的情况中，同样能够想到的是一氧化碳与钌形成了挥发性的羰基化合物，并因此损失了该催化活性成分。

因此，对于最佳的实施迪肯方法而言，需要HCl气体中一氧化碳的含量最小，目的是保证所用的催化剂长的寿命。

在氯化氢氧化中一氧化碳的平行氧化问题已经在EP0233773A1和JP62-270404A中进行了讨论。为了解决该问题，这些文献提出通过含钯催化剂将氯化氢气体中存在的一氧化碳与氧气进行预反应来得到二氧化碳。但是，这种方案具有这样的缺点，即，在特定的预反应器中必须提供和使用相当昂贵的氧化催化剂。

申请JP2003-171103A提出在高的氯化氢含量时，钯催化剂不具有足够高的活性来氧化HCl气体中的一氧化碳。这里提出了一种替代物是基于钌的催化剂。但是，该催化剂恰好具有与钯催化剂一样的相当高的成本的缺点。

发明内容

本发明的不同的实施方案提供了有效的和简单的方法来净化粗氯化氢气流。

本发明基于这样的方法，即，依靠氧气在热催化条件下氧化氯化氢，并且反应物气体在与氧化催化剂接触之前进行净化，净化对于这种目的而言是必需的。

本发明包括从粗HCl气体中除去含有一氧化碳的气体，特别是除去含有一氧化碳的氮气的方法，该粗HCl气体至少包含一氧化碳，具有或者不具有氮气，并且其能够用于HCl氧化工艺中，所述的方法包括：

a)在压缩阶段将该粗HCl气体压缩到升高的压力；

b)冷却该压缩的粗HCl气体来液化氯化氢，留下含有一氧化碳的气体；

c)从液化的氯化氢中除去该含有一氧化碳的气体；

d)蒸发和任选的过热该液体氯化氢，并且将它作为净化的HCl气体提供给HCl氧化加工。

本发明的一种实施方案包括一种方法，该方法包含：(a)提供一种包含氯化氢和一氧化碳的粗HCl气体；(b)压缩该粗HCl气体来形成压缩的粗HCl气体；(c)冷却该压缩的粗HCl气体来形成液化的氯化氢和含有一氧化碳的气体；(d)分离该液化的氯化氢和含有一氧化碳的气体；和(e)蒸发该液化的氯化氢来形成净化的HCl气体。

本发明另外一种实施方案包括一种方法，该方法包含：(a)提供一种包含氯化氢和一氧化碳的粗HCl气体；(b)压缩该粗HCl气体来形成压缩的粗HCl气体；(c)冷却该压缩的粗HCl气体来形成液化的氯化氢和含有一氧化碳的气体；(d)分离该液化的氯化氢和含有一氧化碳的气体；(e)蒸发该液化的氯化氢来形成净化的HCl气体；和(f)将该净化的HCl气体供给到HCl氧化加工。

本发明仍然的另外一种实施方案包括一种方法，该方法包含：(a)提供一种包含氯化氢和一氧化碳的粗HCl气体；(b)压缩该粗HCl气体来形成压缩的粗HCl气体；(c)冷却该压缩的粗HCl气体来形成液化的氯化氢和含有一氧化碳的气体；(d)分离该液化的氯化氢和含有一氧化碳的气体；(e)蒸发该液化的氯化氢来形成净化的HCl气体；和(f)用氧气催化氧化该净化的HCl气体来形成氯气。

与现有技术已知的方法相比，本发明方法中的一氧化碳不是通过氧化反应来从氯化氢气体中除去。替代的，一氧化碳是在粗HCl气体进入迪肯加工之前从其中除去的。为此目的，首先将所述气体压缩和冷却。这液化了HCl，但是一氧化碳仍然保持为气态。除去该气态的一氧化碳，留下液体的净化的HCl。该液体净化的HCl随后进行蒸发，并进行迪肯加工。

附图说明

图1是本发明一个实施方式的示意图。

图2是一种不具有粗HCl气体净化的作业模式的示意图。

具体实施方式

除非措词上和/或上下文中另有明确指示，否则作为此处使用的，单数措词“一种”和“该种”是同义的，并且可以与“一种或多种”和“至少一种”交替使用。因此，例如，此处或者在附加的权利要求中提及的“一种粗HCl气体”可以指单个的气体(或气流)或者大于一种的气体(或者气流)。此外，除非另有明确指示，否则全部的数值被理解为用措词“大约”进行修正。

在本发明方法不同的优选实施方案中，粗HCl气体的液化是通过液体净化的氯化氢的蒸发来完成的，使这两种流体通过所运行的热转移器例如同流换热器(recuperator)的两侧。液体净化的HCl被解压缩，然后在同流换热器的一侧在一种温度下蒸发，该温度低于在同流换热器另一侧的粗HCl气体的冷凝温度。

优选给出的是本发明方法的实施方案，在其中步骤b)中的冷却是在两个或多个阶段中完成的，优选在两个、三个或者四个阶段，更优选在三个阶段中完成。

本发明方法的不同的优选实施方案的特征在于步骤d)的蒸发以及接下来的过热液体HCl所需的热量是通过步骤b)中的压缩的粗HCl气体的冷却和至少部分液化所获得的热量来提供的。

更优选在步骤b)中可获得的热能来自于步骤b)的第一和/或第二阶段冷却。a)的压缩特别是高至30bar(30000hPa)，优选高至20bar(20000hPa)，更优选高至15bar(15000hPa)的压力进行的。

步骤b)的冷却特别是在低到-80℃及更高，优选-70℃及更高，更优选-60℃及更高的温度进行的。

步骤d)的蒸发特别是在-10℃及更高，优选-20℃及更高，更优选-45℃及更高的温度进行的。

在本发明方法不同的优选实施方案中，步骤a)的粗HCl气流包含氮气和/或其他惰性气体，例如稀有气体和/或其他在该加工条件下不冷凝的气体，并且在步骤c)中在除去含有一氧化碳的气体的同时，将这些气体从液化的氯化氢中除去。

本发明方法不同的优选实施方案的特征在于步骤b)的冷却是在两个或者多个阶段中完成的，并且在氯化氢液化之前，将可冷凝的有机次要成分，特别是邻二氯苯或者一氯苯从该粗HCl气流中冷凝或者冻结出来，并除去。

优选给出的是步骤b)的热转移是在同流换热器中完成的。

本发明方法不同的特别优选的实施方案的特征在于步骤b)中的热转移是在第一同流换热器中进行的，在该换热器中净化的HCl气体同时被过热，在其后的下游通过第二同流换热器来进行热转移，在该换热器中粗HCl气体同时利用净化的HCl气体的蒸发来液化，随后是后冷凝器，在该冷凝器中粗HCl气体液化后残存的剩余气体通过冷凝来除尽另外的HCl。

本发明还包括一种由包含氯化氢和一氧化碳的粗气体来制备氯气的方法，该方法包含：通过本发明的任何一个分离方法来除去粗HCl气体中的含有一氧化碳的气体，特别是除去含有一氧化碳的氮气，该粗HCl气体至少包含一氧化碳，具有或者不具有氮气，和

用氧气催化氧化该包含氯化氢的、获自步骤a)的气体中的氯化氢，来形成氯气。

优选给出的用纯氧气、富含氧气的空气或者空气来进行步骤B)中的氧化。

在包含氯化氢和一氧化碳、并且进入除去(removal)A)的步骤a)的粗HCl气体中，氯化氢含量优选的范围是20-99.5体积％。

在包含氯化氢和一氧化碳、并且进入除去A)的步骤a)的粗HCl气体中，一氧化碳含量优选的范围是0.5-15体积％，特别优选的范围是0.1-15体积％。

在本发明方法的不同的优选实施方案中，在除去A)中，一氧化碳含量被降低到1体积％及更低，优选降低到小于0.5体积％，甚至更优选小于0.1体积％。

进一步优选给出的是一种制备氯气的方法，在其中，在步骤B)中，使用至少一种任选的带有载体的催化剂，其包含至少一种选自下面的元素：钌(例如处于氧化钌、氯化钌或者其他钌化合物的形式)，金，钯，铂，锇，铱，银，铜，钾，铼，铬。

在一种优选的形式中，步骤B)中的催化剂的载体选自：二氧化锡，二氧化钛，氧化铝，二氧化硅，铝-硅混合氧化物，沸石，氧化物和混合的氧化物(例如钛、锆、钒、铝、硅等的氧化物)，金属硫酸盐，粘土，等等，优选二氧化锡。

优选给出的是将本发明的方法与已知的催化气相氧化加工如迪肯方法相结合。在这种方法中，氯化氢与氧气以一种放热平衡反应进行反应来得到氯气，其提供了蒸气。反应温度典型的是150-500℃；通常的反应压力是1-25bar。因为它是一种平衡反应，因此该反应适当的是运行在催化剂仍然具有足够活性的最低温度。此外，适当的是使用相对于氯化氢来说超化学计量的氧气。例如通常是2-4倍过量的氧气。由于这里没有选择性损失的危险，因此其能够以经济优势运行在相当高的压力，并因此运行比标准压力更长的保持时间。

用于迪肯方法的合适的优选催化剂包含在作为载体的二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化锡或者二氧化锆上的氧化钌、氯化钌、氯化氧化钌或者其他钌化合物。合适的催化剂可以例如通过将氯化钌施用到载体上，然后干燥或者干燥和煅烧来获得。除了钌化合物之外或者取代钌化合物，合适的催化剂还可以包含其他稀有金属的化合物，例如金，钯，铂，锇，铱，银，铜或者铼。合适的催化剂可以进一步包含氧化铬(III)。

氯化氢的催化氧化可以通过非均相催化剂如下来进行：绝热的或者等温的或者实质上等温的进行，但是优选绝热的进行；分批或者连续的进行，但是优选连续的进行；作为移动床或者固定床方法来进行，优选固定床方法来进行；在管束反应器或者散装原料床中进行，更优选在散装原料床中进行；反应器温度是180-500℃，优选200-400℃，更优选220-350℃；压力是1-25bar(1000-25000hPa)，优选1.2-20bar，更优选1.5-17bar和特别是2.0-15bar。

在其中进行氯化氢催化氧化的常规的反应设备是固定床或者流化床反应器。氯化氢的催化氧化还可以优选分多个阶段来进行。

在一个单程中，氯化氢的转化率优选会受限到15-90％，优选40-90％，更优选50-90％。在除去之后，未被转化的氯化氢可以部分或者完全的再循环回氯化氢的催化氧化中。氯化氢与氧气的体积比在反应器入口优选是1∶2-20∶1，优选1∶2-8∶1，更优选1∶2-5∶1。

在绝热的或者实质上绝热的模式中，还可以使用具有中间冷却的多个，特别是2-10个，优选4-8个，更优选5-7个串联连接的反应器。在等温的或者实质上等温的模式中，还可以使用多个，即2-10个，优选2-6个，更优选2-5个，特别是2-3个具有另外的中间冷却的串联连接的反应器。氯化氢可以在第一反应器的上游与氧气一起全部加入，或者在不同的反应器中分布加入。这种串联连接的单个反应器也可以组合成为一个设备。

一种适于迪肯方法的设备的另外优选的实施方案包括使用结构化的催化剂床，在其中催化剂活性在流动方向上升高。这样构造的催化剂床可以通过不同的活性材料加入其中的催化剂载体或者通过不同的惰性材料稀释的催化剂来实现。所用的惰性材料可以例如是环状的、圆柱体的或者球形的二氧化钛，二氧化锡，二氧化锆或者其混合物，氧化铝，滑石，陶瓷，玻璃，石墨，不锈钢或者镍基合金。在优选使用成形的催化剂体的情况中，该惰性材料优选应当具有类似的外部尺寸。

用于迪肯方法的合适的优选的催化剂包含氧化钌，氯化钌或者其他钌化合物。合适的载体材料是例如二氧化硅，石墨，金红石或者锐钛矿结构的二氧化钛，二氧化锡，二氧化锆，氧化铝或者其混合物，优选二氧化钛，二氧化锡，二氧化锆，氧化铝或者其混合物，更优选二氧化锡，γ-或者δ-氧化铝或者其混合物。

合适的催化剂可以例如通过将氯化钌(III)施加到载体上，然后干燥或者干燥和煅烧来获得。在填入载体材料之后，或者优选在填入载体材料之前，可以对催化剂进行成形。除了钌化合物之外，合适的催化剂还可以其他稀有金属的化合物，例如金，钯，铂，锇，铱，银，铜，铬或者铼的化合物。

用于掺杂所述催化剂的合适的助催化剂是下面的金属或者该金属的金属化合物：碱金属例如锂，钠，钾，铷和铯，优选锂，钠和钾，更优选钾，碱土金属例如镁，钙，锶和钡，优选镁和钙，更优选镁，稀土金属例如钪，钇，镧，铈，镨和钕，优选钪，钇，镧和铈，更优选镧和铈，或者其混合物。

合适的成形催化剂体是具有任何期望形状的成形体，优选给出的是片状，环状，圆柱体，星型，车轮形或者球形，特别优选给出的是环状，圆柱体或者星型挤出物形状。该成形体随后可以在100-400℃，优选100-300℃的温度干燥，例如在氮气，氩气或者空气氛中干燥，并且任选的进行煅烧。该成形体优选首先在100-150℃进行干燥，然后在200-400℃进行煅烧。

氯化氢催化氧化反应的热可以有利的用来产生高压流。这可以用于光气化反应器的运行和/或蒸馏塔的运行，特别是用于异氰酸酯蒸馏塔的运行。

在迪肯方法进一步的步骤中，将氧化后所获得的产物气体在一个或多个阶段中进行冷却，将未被转化的氯化氢和反应的水从该产物气体中除去。该未被转化的氯化氢和反应水可以通过从冷却的氯化氢氧化产物气流中冷凝出盐酸水溶液而除去。氯化氢也可以吸附在稀盐酸或者水中。这可以在一个或多个阶段中进行。为了从产物气体中除去主要量的氯化氢，特别有利的是在最后的阶段中加入水来实现水和产物气体的逆向流动。任选的，未被转化的氯化氢可以再循环到氯化氢催化氧化中。此后干燥该产物气体，其此时仍然基本上包含氯气和氧气，将氯气从该产物气体中除去，并将此后残存的未被转化的氧气再循环到氯化氢氧化中。

本发明现在将参考下面的非限定性实施例进行进一步的详细描述。

实施例

实施例1

在这个实施例中，使用图1描述了本发明方法有利的操作。

一种100kg/h的粗HCl气流1包含了1.5体积％的CO。它的HCl含量因此大约是99重量％。将气流1在压缩机30中压缩到9bar的压力。

随后，将压缩的粗气流2在热转移器31中预冷却到-10℃，其仍然没有引起液化。将该冷却的流3输入到同流换热器32中，并在-38℃部分液化。未液化的部分4包含了主要部分的CO和未液化的HCl气体。将流4输入后冷却器33中，并在此冷却到-60℃，以使得CO保持为气态形式，并且作为具有残留的HCl气体的流6来从粗气流4中除去。

当粗HCl气流包含了在所述条件下不冷凝的另外的成分时，它们也被除去。这样的成分一个典型的例子是氮气。

在该净化的液化HCl流：来自同流换热器32的流5和来自后冷却器33的流7中，现在仅仅少量残留的CO被溶解。流5和7被解压缩到6bar的压力。作为该降压的结果，一小部分的该液流发生蒸发，在此期间它们的温度降低到冷却的流3的冷凝温度之下。随后，将该解压缩的流引入到同流换热器32的另外一侧，并进一步蒸发。用于这个目的所需的热流是通过流3的部分液化来提供的。

其后，使该净化的、进一步蒸发的HCl流8通过热转移器31的另一侧，该热转移器完全蒸发和过热所述的流。与此同时，它预冷却了压缩的粗气流2。该过热的净化HCl气流9现在基本上包含HCl(98kg/h)，通过它的CO含量已经通过上述的净化程序被降低到痕量。它与95kg/h的含氧的返回流23合并来得到反应物流10。该反应物流随后在热转移器34中加热到290℃。

加热的反应物流11进入到反应区35中，在其中，在一个具有中间冷却的多级的五个绝热运行的反应器中，所供给的85％的HCl通过非均相Ru催化剂被转化成Cl₂和H₂O。与此同时，仍然存在于少量残留物中的CO与氧气反应来产生CO₂。因为该反应平衡是CO₂产物一侧，因此CO转化实质上是定量的。中间冷却将所述的多级反应器的每一个的入口温度保持在290℃。合适的选择催化剂材料来将每个反应器的出口温度限制在最大为370℃的温度。该最大出口温度是通过调节所供给的HCl气流9来调整。当超过了370℃的最大出口温度时，降低HCl气体流速9；当温度低于该最大出口温度时，提高所述流速。

未被转化的HCl和所获得的大部分水在分离加工36中被作为盐酸13从产物气体12中除去。随后，可以将该盐酸流13与流6接触，目的是将流6中存在的残留的HCl气体吸附到盐酸流13中，并因此来使HCl的损失最小(未示出)。可选择的，也可以想到流6与水的分离吸附(同样未示出)。

剩余气流14在接下来的阶段37中与硫酸接触，并因此而被干燥。

在氯气压缩机38中，干燥的气流15被压缩到12bar。

在下游的蒸馏塔39中，除尽干燥的和压缩的气流16中的成分例如O₂，以及在反应区中形成的CO₂(流17)。在该塔底部所获的氯气以液体形式作为流18排出。被除去的成分以气态的形式在塔顶处进行回收。根据对氯气纯度的要求，仅仅进行冷凝(未示出)而不进行蒸馏也可以是足够的。这降低了设备的复杂性，但是导致了液体氯中更高的O₂和CO₂含量。

在蒸馏塔39的下游，3kg/h的次级流19由流17中放出。这个次级流仍然包含了大约13重量％的氯气，并因此必须导入废气处理40中来除去该氯气。

因为在被排出后，剩余的气体20被再循环加工，因此它首先应当没有在反应区35中会使催化剂失活的成分。为此目的，提供了一种气体洗涤41，净化的气流21从该气体洗涤41中排出。当剩余的气体20不包含任何的使催化剂失活的成分时，它也可以越过气体洗涤41(用虚线表示)。

在气体洗涤41的下游，将净化的气流21与21kg/h的新鲜氧气22进行混合，该新鲜的氧气用于替代在所述方法中消耗掉的氧气。然后如上所述，将该混合流作为返回流23与HCl气流9合并。

实施例2(对比例)

参考图2，在该对比例中描述了一种不具有粗HCl气体净化的作业模式，并论证了这种方法的经济节约性缺点。

将一种包含1.5体积％CO的粗HCl气流1在压缩机30中压缩到6bar。

随后，将该压缩的粗气流2用95kg/h的含氧的返回流23加热来得到反应物流10，并在热转移器34中加热到290℃。

将该加热的反应物流11如实施例1所述输入到同样的反应区35中：在一个具有中间冷却的多级的五个绝热反应器中，一部分的HCl通过非均相Ru催化剂被转化成Cl₂和H₂O。与此同时，将存在于该HCl气体中的CO与氧气反应来产生CO₂。中间冷却将所述的多级反应器的每一个的入口温度保持在290℃。通过调节HCl气流2来将最大出口温度保持在370℃。因为同时发生的CO氧化的反应平衡在CO₂产物的一侧，因此CO转化实质上是定量的。由于CO氧化的明显更大的反应焓，HCl气流2必须被减少，以便能够在反应器中保持所期望的最大出口温度370℃。作为结果其降低到80kg/h，这对应于实施例1中80％的规定值。这相应的降低了所述主要加工的HCl氧化能力，其导致了严重的经济性缺点。

未被转化的HCl和所获得的大部分水在分离加工36中被作为盐酸13从产物气体12中除去。

在氯气压缩机38中，干燥的气流15被压缩到12bar。

在下游的蒸馏塔39中，除尽干燥的和压缩的气流16中的成分例如O₂，以及在反应区中形成的CO₂(流17)。在该塔底部所获的氯气18以液体形式排出。被除去的成分以气态的形式在塔顶处进行回收。根据对氯气纯度的要求，仅仅进行冷凝(未示出)而不进行蒸馏也可以是足够的。这降低了设备的复杂性，但是导致了液体氯中更高的O₂和CO₂含量。

在蒸馏塔39的下游，3kg/h的次级流19由流17中放出。这个次级流仍然包含氯气，并因此必须导入废气处理40中来除去该氯气。

在气体洗涤41的下游，将净化的气流21与17kg/h的新鲜氧气22进行混合，该新鲜的氧气用于替代在所述方法中消耗掉的氧气。然后如上所述，将该混合流作为返回流23与HCl气流2合并。

本领域技术人员将理解可以对上述的实施方案进行变化而不脱离本发明的范围。因此应当明白本发明不局限于所公开的具体的实施方案，它的目的是覆盖由附加的权利要求所定义的本发明主旨和范围内的改进。

Claims

1.一种方法，其包含：

(a)提供包含氯化氢和一氧化碳的粗HCl气体；

(b)压缩该粗HCl气体来形成压缩的粗HCl气体；

(c)冷却该压缩的粗HCl气体来形成液化的氯化氢和含有一氧化碳的气体；

(d)分离该液化的氯化氢和含有一氧化碳的气体；

(e)蒸发该液化的氯化氢来形成净化的HCl气体；和

(f)将该净化的HCl气体供给到HCl氧化加工。

2.根据权利要求1的方法，其中蒸发该液化的氯化氢进一步包含过热该液化的氯化氢。

3.根据权利要求1的方法，其中冷却该压缩的粗HCl气体是在两个或者多个阶段中进行的。

4.根据权利要求1的方法，其中至少一部分蒸发该液化的氯化氢所需的能量包含来自压缩的粗HCl气体冷却的热量。

5.根据权利要求1的方法，其中压缩该粗HCl气体是在高至30bar的压力进行的。

6.根据权利要求1的方法，其中冷却该压缩的粗HCl气体是在大于或者等于-80℃的温度进行的。

7.根据权利要求5的方法，其中冷却该压缩的粗HCl气体是在大于或者等于-80℃的温度进行的。

8.根据权利要求1的方法，其中蒸发该液化的氯化氢是在大于或者等于-10℃的温度进行的。

9.根据权利要求7的方法，其中蒸发该液化的氯化氢是在大于或者等于-10℃的温度进行的。

10.根据权利要求1的方法，其中所述粗HC l气体进一步包含选自氮气、稀有气体及其混合物的惰性气体，并且其中在压缩的粗HCl气体冷却之后，该惰性气体存在于含有一氧化碳的气体中。

11.根据权利要求2的方法，其中冷却该压缩的粗HCl气体包含在形成液化的氯化氢之前，除去包含邻二氯苯、一氯苯或者其混合物的可冷凝的有机化合物。

12.根据权利要求4的方法，其中将来自压缩的粗HCl气体冷却的热量转移到液化氯化氢的蒸发包含使用同流换热器。

13.根据权利要求4的方法，其中蒸发该液化的氯化氢进一步包含过热该液化的氯化氢。

14.根据权利要求13的方法，其中来自压缩的粗HCl气体冷却的热量至少部分的在第一同流换热器中进行转移，在其中净化的HCl气体是过热的，并且进一步在下游的第二同流换热器中进行转移，在其中粗HCl气体是用净化的HCl气体的蒸发来进行液化的，进一步包含后冷凝器，在其中通过冷凝对含有一氧化碳的气体进行处理来除去残留的HCl。

15.一种方法，其包含：

(a)提供包含氯化氢和一氧化碳的粗HCl气体；

(b)压缩该粗HCl气体来形成压缩的粗HCl气体；

(d)分离该液化的氯化氢和含有一氧化碳的气体；

(e)蒸发该液化的氯化氢来形成净化的HCl气体；和

(f)用氧气催化氧化该净化的HCl气体来形成氯气。

16.根据权利要求15的方法，其中氯化氢在粗HCl气体中的存在量是20-99.5体积％。

17.根据权利要求15的方法，其中一氧化碳在粗HCl气体中的存在量是0.1-15体积％。

18.根据权利要求15的方法，其中一氧化碳在净化的HCl气体中的存在量小于或者等于1体积％。

19.根据权利要求17的方法，其中一氧化碳在净化的HCl气体中的存在量小于0.1体积％。

20.根据权利要求15的方法，其中催化氧化该净化的HCl气体是在任选的带有载体的催化剂的存在下进行的，其中该催化剂包含催化活性材料，该活性材料包含选自下面的一种或多种：钌、金、钯、铂、锇、铱、银、铜、钾、铼和铬，并且其中任选的载体材料包含选自下面的一种或多种：二氧化锡、二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、铝-硅混合氧化物、沸石、混合的氧化物、金属硫酸盐和粘土。