CN114751381A - 加工来自异氰酸酯制备的氯化氢的方法 - Google Patents
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Abstract
一种加工来自异氰酸酯制备的氯化氢的方法,包括步骤:a)提供氯化氢;b)纯化提供的氯化氢;以及步骤c)或步骤d):c)使纯化的氯化氢与水和/或与就摄入氯化氢而言不饱和的盐酸接触d)通过部分氧化将纯化的氯化氢进一步加工成氯气步骤a)中提供的氯化氢含有有机和/或含氮杂质并且在步骤b)中,纯化通过使氯化氢至少在第一气体洗涤器(10)中与就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸接触并使该盐酸至少部分经过第一气体洗涤器(10)循环来进行。
Description
本专利申请是申请日为2015年5月27日、申请号为201510276807.2、同题的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种加工来自异氰酸酯制备的氯化氢的方法,包括步骤:a)提供氯化氢;b)纯化提供的氯化氢;并还包括步骤c)或步骤d):
c) 使纯化的氯化氢与水和/或与盐酸接触,其就摄入氯化氢而言是不饱和的,
d) 通过部分氧化将纯化的氯化氢进一步加工成氯气。
背景技术
盐酸是需要的,例如,在半导体工业中作为工艺化学物质。由于充当掺杂剂的杂质的干扰影响,必须特别注意盐酸的纯度。这已适用于氯化氢,其用于盐酸的制备并且可从异氰酸酯的制备中大量获得。
现有技术中描述了处理通过胺的光气化制备异氰酸酯中获得的反应混合物的各种方法。
WO 2009/037179 A1描述了一种通过在至少一个反应区中相应的二胺与光气的反应制备二异氰酸酯的方法,其中光气的化学计量过量。
EP 1 935 875 A1公开了一种通过相应的伯胺与光气的反应制备异氰酸酯的方法。
WO 2007/131700 A1涉及一种制备异氰酸酯的方法,至少包括以下步骤:a)通过氯气与一氧化碳的反应制备光气;b)使根据步骤a)形成的光气与至少一种有机胺反应以形成至少一种异氰酸酯和氯化氢;c)分离出并后处理步骤b)中形成的异氰酸酯;d)分离出根据步骤b)形成的氯化氢;e)在气相中用氧气氧化氯化氢以得到氯气;f)将至少一部分根据步骤e)制备的氯气再循环至根据步骤a)的光气的制备中,通过高能启动所述氧化e),特别是电子刺激和/或电离辐射和/或等离子体形成气体放电和/或等离子体。
WO 2007/134774 A1公开了一种制备有机异氰酸酯的方法,其包括以下步骤:a)通过CO与Cl2的反应制备光气;b)将光气与有机胺反应以形成有机异氰酸酯;c)分离出有机异氰酸酯;d)从合成异氰酸酯的含HCl废气中分离出一氧化碳通过与氯气反应以形成光气;e)分离出形成的光气;f)如果合适的话将形成的光气再循环至异氰酸酯合成中;和g)如果合适的话在分离出光气的e)之前或之后将含HCl的CO-耗尽气体进行HCl氧化。
WO 2007/131638同样描述了一种偶联制备异氰酸酯和氯气的方法。
EP 1 849 767 A1公开了一种制备异氰酸酯的方法,其中该方法包括步骤,其中:a)至少1胺与光气反应,任选地在溶剂的存在下,以产生相应的异氰酸酯和包含氯化氢、光气,以及如果合适的话,溶剂、低沸点化合物和惰性物质的流,b)在吸收阶段的至少两阶段程序(two-stage sequence)分离包含氯化氢、光气以及如果合适的话,溶剂、低沸点化合物和惰性物质的流,其包含(1)至少1个等温吸收阶段和(2)至少1个绝热吸收阶段,以获得(i)氯化氢流,其包含不超过0.5 wt.%光气,基于氯化氢流的总重量和(ii)液体光气流,和c)将液体光气流(ii)再循环至阶段a)。
EP 1 743 882 A1涉及一种制备异氰酸酯的方法,包括以下步骤:(a)通过氯气与一氧化碳的反应制备光气;(b)使根据步骤(a)形成的光气与至少一种有机胺反应以形成至少一种异氰酸酯和氯化氢;(c)分离出和后处理步骤(b)中形成的异氰酸酯;(d)分离出和如果合适的话纯化根据步骤(b)形成的氯化氢;(e)制备氯化氢的水溶液;(f)如果合适的话纯化氯化氢的水溶液;(g)将至少一部分氯化氢水溶液进行电化学氧化以得到氯气;(h)将至少一部分根据步骤(g)制备的氯气再循环至根据步骤(a)的光气的制备中。
如果合适的话,根据步骤(d)进行氯化氢的纯化以减少溶剂的含量。根据该专利申请,这可通过冻干进行,例如根据溶剂的物理性质使氯化氢穿过一个或多个冷阱。替代地,如果合适的话根据步骤(d)提供的氯化氢的纯化通过在活性炭上吸附有机杂质例如溶剂残留物来进行。在进一步的替代方案中,可提供氯化氢的蒸馏用于如果合适的话根据步骤(d)提供的氯化氢的纯化。这在气态氯化氢冷凝之后进行。在冷凝氯化氢的蒸馏中,纯化的氯化氢作为蒸馏的塔顶产物除去,所述蒸馏在本领域技术人员已知的这种蒸馏的压力、温度等的常规条件下进行。
如果合适的话,对氯化氢水溶液进行该公开的步骤(f)中的纯化,特别是用于进一步减少溶剂含量和光气含量。这可通过以本领域技术人员已知的方式,例如通过使浓盐酸通入提供有循环蒸发器或蒸汽进料的填充塔,在塔内汽提来实现。代替在单独的汽提塔进行汽提,它也可在吸收塔本身通过蒸汽的直接进料进行,优选在布置在吸收塔下的汽提部分中。代替在吸收塔中汽提,氯化氢中的溶剂含量还可借助于热交换器通过吸收塔下流的部分蒸馏来减少。
此外,对氯化氢水溶液进行纯化以除去步骤(f)中的铁、铝和/或硅的化合物,其如果合适的话被提供。优选地,铁、铝和/或硅的化合物的除去通过螯合离子交换剂进行。这种离子交换剂是市售可得的。
EP 1 867 631涉及一种制备多异氰酸酯的系统,其中同样描述了HCl的纯化。
EP 2 468 387 A1描述了一种通过使与液体接触的光气气体纯化。同样提及了作为副产物的氯化氢的纯化。
WO 2005/123665 A1涉及一种通过使胺与光气在气相在反应区反应制备异氰酸酯的方法,其中为了停止反应,使反应混合物通过注入液体的区域,其特征在于在反应区和注入液体的区域之间,反应混合物通过具有减小的流动横截面的区域。
EP 0 618 170 A1公开了一种制备具有小于20 ppb的铁含量的含水盐酸的方法,其中将盐酸与强碱性阴离子交换剂接触。
EP 1 529 033 A1同样描述了一种制备有机异氰酸酯的方法,其中所获得的氯化氢可通过吸收、吸附、蒸馏或提取进行纯化。也提及了为了纯化氯化氢可在水或稀盐酸中吸收并随后解吸的可能性。
EP 1 318 101 A1公开了一种制备基本上无HBr的HCl气体或基本上无HBr的HCl水溶液的方法,其具有以下步骤:a)提供含HBr的HCl气体;b)使含HBr的HCl气体通过HCl饱和的HCl水溶液;c)分离出HCl饱和的含HBr的HCl水溶液;d)如果合适的话,使步骤b)中获得的基本上无HBr的HCl气体通入水中以获得基本上无HBr的HCl水溶液;其中将如果合适的话步骤d)中产生的基本上无HBr的HCl水溶液引入该方法的步骤b)。
除了现有技术中提到的无机杂质,例如HBr或铁以外,来源于异氰酸酯制备的HCl气体还可能含有有机杂质。发明人已通过他们自己的初步实验发现,以令人满意的方式通过吸附,例如在活性碳上,将其除去是不可能的。通过蒸馏和萃取的纯化方法同样不令人满意。
发明内容
因此,本发明的目的是至少部分消除现有技术的缺点。特别地,其目的是提供用于纯化HCl气体的方法,采用该方法可分离出有机和/或含氮杂质。
根据本发明的加工来自异氰酸酯制备的氯化氢的方法来实现该目的,所述方法包括步骤:
a) 提供氯化氢
b) 纯化提供的氯化氢
并还包括步骤c)或步骤d):
c) 使纯化的氯化氢与水和/或与盐酸接触,其就摄入氯化氢而言是不饱和的,此外也可能预先发生溶剂的汽提
d) 通过部分氧化将纯化的氯化氢进一步加工成氯气
其中步骤a)中提供的氯化氢含有有机和/或含氮杂质,和
其中在步骤b)中,纯化通过使氯化氢至少在第一气体洗涤器中与就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸接触并使该盐酸至少部分经过第一气体洗涤器循环来进行。
已发现,通过在第一气体洗涤器中循环浓盐酸,特别是可在异氰酸酯制备中获得的有机和含氮杂质可从氯化氢除去。优选地,盐酸的循环以与氯化氢的流动方向逆流进行。
在根据步骤a)提供的氯化氢中,有机杂质和含氮杂质均可通过催化氧化用随后的NDIR检测/DIN EN12260进行测定,如下面实验部分中所述。
分析方法也可用于测定本发明的上下文中所述的总碳含量(TC)、有机碳总含量(TOC)和总氮含量(TN)的进一步参数。
根据步骤a),氯化氢含有有机和/或含氮杂质的事实,特别意味着它们是可通过提及的分析方法检测的。
从下面实验部分中的分析说明可以看出,上述杂质和参数优选通过盐酸的分析来测定,所述盐酸就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度并用于纯化。
在根据本发明的方法和根据本发明的系统的上下文中,其在后面将会描述,术语“就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸”是指在步骤b)占优势的加工条件下,例如压力、温度等,盐酸已吸收(take up)且尤其是溶解≥90重量%的理论上可能量的氯化氢。优选地,该值为≥95重量%且更优选地≥99重量%。上限当然是≤100重量%,且特别优选地盐酸就摄入氯化氢而言是饱和的。在根据本发明的方法中,用于纯化氯化氢的盐酸将通过摄入氯化氢而通常很快变饱和。然而,如果需要的话,该方法的操作者也可以将提及的不完全饱和的盐酸进料入第一气体洗涤器中。
根据本发明的方法的步骤c),获得的经纯化的氯化氢可用于制备高纯度盐酸,例如,在例如电子工业中是需要的。
根据本发明的方法的替代步骤d)提供对氯气的部分氧化,优选根据迪肯法(Deacon process)。该氯气可再次循环至光气的制备中并因此至胺的光气化中。
下文描述本发明的实施方案和其它方面。它们可以根据需要彼此组合,如果相反情况未清楚地自上下文出现。
在根据本发明的方法的一个实施方案中,将第一气体洗涤器配置为吸收塔。优选地,在此处等温实施根据步骤b)的使接触。对于此,第一气体洗涤器可提供有冷却装置。吸收塔含有填充或散装材料(bulk material)是进一步优选的。这可例如通过直径为1 mm至20 mm的拉西环(Raschig ring)来实现。尽可能低的压力损失也是这种方式的目的。对于大规模的工业用途,填充高度可为2 m至5 m,且优选为大约3 m。可在吸收塔中建立至少10m3/m2h或至少25 m3/m2h的液体负载。吸收塔还可在顶端具有除雾器。
在根据本发明的方法的进一步实施方案中,在步骤a)中提供的和在步骤b)中待纯化的氯化氢至少暂时具有表示为总氮含量(TN)的≥15 ppm(优选≥30 ppm)的杂质含量和/或至少暂时具有表示为有机碳总含量(TOC)的≥15 ppm(优选≥30 ppm)的杂质含量。
在步骤a)中提供的且在步骤b)中待纯化的氯化氢至少暂时具有表示为总氮含量(TN) ≥15 ppm(优选≥30 ppm)和有机碳总含量(TOC) ≥15 ppm(优选≥30ppm)的杂质含量是此处非常特别优选的。
在根据本发明的方法的进一步实施方案中,在步骤a)中提供的且在步骤b)中待纯化的氯化氢具有表示为总氮含量(TN)与有机碳总含量(TOC)比例的≥1:2至≤2:1,优选≥0.9:1.1至≤1.1:0.9的杂质含量。
在根据本发明的方法的进一步实施方案中,根据步骤c)获得的盐酸具有表示为总氮含量(TN)的≤5 ppm(优选≤1 ppm)的杂质含量和/或表示为有机碳总含量(TOC)的≤5ppm(优选≤1 ppm)的杂质含量。
在根据本发明的方法的进一步实施方案中,在步骤a)中提供的且在步骤b)中待纯化的氯化氢从通过胺与光气的反应而进行的异氰酸酯的制备获得。这种胺的实例为HAD(1,6-六亚甲基二胺)、IPDA(异佛尔酮二胺)、XDA(苯二甲胺)、PDA(1,2-丙二胺)、NDA(萘二胺)、MDA(二苯基甲烷二胺)和TDA(二氨基甲苯)。脂族胺是优选的。通常,源于脂族胺的气相光气化的氯化氢也是优选的。
在根据本发明的方法的进一步实施方案中,步骤b)还包括:
- 通过使该氯化氢在第二气体洗涤器中与就氯化氢的摄入而言饱和至≥90%程度的盐酸接触,并使该盐酸至少部分经过第二气体洗涤器循环来纯化从第一气体洗涤器获得的氯化氢。
然后,可将从第二气体洗涤器中形成的两次纯化的氯化氢转移至根据本发明的方法的步骤c)或步骤d)。
第二气体洗涤器可具有与第一气体洗涤器相同的操作细节和模式。为了避免不必要的重复,不对它们作再次说明。特别地,第二气体洗涤器也可以是先前已经描述的吸收塔并可与氯化氢流逆流操作。
本发明还提供了加工来自异氰酸酯制备的氯化氢的系统,所述系统包含:
- 具有分配给它的传送装置的至少第一气体洗涤器,其中将气体洗涤器设置为使氯化氢气体和就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸彼此接触,获得纯化的氯化氢;
其中将分配给特定气体洗涤器的传送装置设置为使就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸至少部分经过特定气体洗涤器循环,这优选用冷却实现;
和吸收塔或氧化反应器,其中
- 将吸收塔设置为使从系统的气体洗涤器中除去的氯化氢与水和/或就摄入氯化氢而言不饱和的盐酸接触;
- 将氧化反应器设置为使从气体洗涤器中除去的氯化氢通过部分氧化转化成氯气,这优选在氯化氢干燥后实现。
可在吸收塔中将氯化氢进一步加工成盐酸。氧化反应器优选通过迪肯法将氯化氢再次转化成氯气,其可再次反应以得到光气。
在根据本发明的系统的一个实施方案中,将就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸和氯化氢气体彼此逆流引入第一气体洗涤器中。当然,对于第二气体洗涤器也可以是这种情况。
在根据本发明的系统的进一步实施方案中,将第一气体洗涤器配置为填充塔。这可以,例如,通过直径为1 mm至20 mm的拉西环来实现。尽可能低的压力损失也是这种方式的目的。对于大规模的工业用途,填充高度可为2 m至5 m,且优选为大约3 m。可在吸收塔中建立至少10 m3/m2h或至少25 m3/m2h的液体负载。该塔还可在顶端具有除雾器。当然,对于第二气体洗涤器也可以是这种情况。
在根据本发明的系统的进一步实施方案中,还提供第一盐酸罐,在其中收集就摄入氯化氢而言是饱和的且已通过第一气体洗涤器的盐酸并通过传送装置再次引入至第一气体洗涤器。优选地,这也用冷却实现。污染的盐酸能够流出该盐酸罐且该罐能够用新鲜的盐酸和/或水,优选盐酸再次装满是进一步优选的。流出的流可包含,例如,最多20%的所用的盐酸。当然,对于第二气体洗涤器也可以是这种情况。
在根据本发明的系统的进一步实施方案中,这还包含:
- 具有分配给它的传送装置的第二气体洗涤器,其中将气体洗涤器设置为使氯化氢气体和就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸彼此接触,获得纯化的氯化氢。
其中将分配给第二气体洗涤器的传送装置设置为使就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸至少部分经过第二气体洗涤器循环,这优选用冷却实现;
其中,将系统设置为使从第一气体洗涤器中除去的氯化氢进入第二气体洗涤器。
纯化步骤的级联可以这种方式来实现。根据本发明的多于两个的气体洗涤步骤类型的级联当然同样是可能的。
附图说明
参照以下图和实施例对本发明作更详细说明,但不固定于其中。图显示:
图1 实施根据本发明的方法的装置图
图2 实施根据本发明的方法的进一步装置图
图3 引起实施例1中的TN和TOC的组分的累积
图4 引起实施例2中的TN和TOC的组分的累积。
在图1和图2中,名称“HCl(aq)”是指溶解在水中的氯化氢气体并因此是指盐酸,不限于含水或稀盐酸。选择该名称以便能够与气态氯化氢区分。
图1显示实施根据本发明的方法的装置图。在此处将第一气体洗涤器10配置为填充塔。在塔的底部经物质流100引入氯化氢气体。浓盐酸存在于第一贮存罐20中。其就摄入氯化氢而言是饱和的(或在其离开塔之前,在气体于塔10中洗涤的过程中将变为饱和的)。来自第一贮存罐20的盐酸作为物质流300进入泵30,并且泵30的下流作为物质流400在塔10的顶部引入。
通过塔10后,浓盐酸通过物质流200离开气体洗涤器10。然后,在第一贮存罐20中收集的盐酸可再次经过气体洗涤器10循环。在气体洗涤期间,杂质集中于盐酸中。
对于相对浓的且含有杂质的盐酸,提供了从与第一盐酸罐20连接的第二盐酸罐40中流出。为了补偿除去的量,第一盐酸罐20还可用盐酸和/或水,优选盐酸装满。
还通过物质流500在第一气体洗涤器10的顶部除去纯化的氯化氢气体。然后,这可用于后续的步骤中以制备纯度增加的盐酸。为此,使氯化氢气体进入塔50,在其中使氯化氢气体与水或稀盐酸接触,两种情况的每一种都通过在塔的顶部的物质流700进行。废气可在柱50的顶部通过物质流600进入处置。
此外,将从塔50排出的盐酸用物质流900引导通过汽提塔60是可能的。蒸气逆流(物质流810)通过该塔以从酸中除去剩余的挥发性有机物质。将在塔的顶部除去的负载蒸气流800引入至吸收塔50的底部。将从汽提塔60排出的纯化的盐酸流1000冷却并引入贮存器70中。从那里送入酸用于进一步加工。
图2显示实施根据本发明的方法的进一步的装置图。该图显示了如何将几个气体洗涤步骤级联以便能够获得甚至更高纯度的氯化氢气体。在图1所示的装置的基础上,其不再次描述以避免重复,第一气体洗涤器10的下游包括第二纯化装置,并且第二纯化装置通过物质流100'接收来自第一气体洗涤器10的预纯化的氯化氢气体。
在此处,将第二气体洗涤器10'配置为填充塔。将氯化氢气体经物质流100'在塔的底部引入。浓盐酸存在于第二贮存罐20'中。这就摄入氯化氢而言是饱和的(或在离开塔之前,在气体于塔10'中洗涤的过程中将变为饱和的)。来自第二贮存罐20'的盐酸作为物质流300'进入泵30'且将泵30'的下流作为物质流400'在塔10'的顶部引入。
通过塔10'后,浓盐酸通过物质流200'离开气体洗涤器10'。然后,在第一贮存罐20'中收集的盐酸可再次经过气体洗涤器10'循环。在气体洗涤期间,杂质集中于盐酸中。
对于相对浓的且含有杂质的盐酸,提供了从与第一盐酸罐20'连接的第二盐酸罐40'中流出。为了补偿除去的量,第一盐酸罐20'还可用盐酸和/或水,优选盐酸装满。
还通过物质流500'在第一气体洗涤器10'的顶部除去纯化的氯化氢气体。
具体实施方式
实施例
分析说明:
1) 使用范围:
该方法适用于盐酸。
2) 基础:
具有连接TN单元的TOC设备
缩写TOC表示“总有机碳”,也就是说样品的总有机碳含量。然而,在盐酸的情况下,确定样品的TC(总碳)含量。然而,在本发明的上下文中,由于特别是在胺的光气化中不存在无机或元素碳源,TOC含量可与TC含量等同。
总无机(IC)、有机(TOC)和元素碳通常氧化成CO2(方程式):
将形成的CO2通过载体气体流转移到NDIR检测器(非分散性红外线)中并在那里定量测定。
TN值理解为表示样品的总氮含量。燃烧、随后化学发光检测(CLD)的方法用于此。在该上下文中,样品在720℃下催化燃烧并将氮组分转化成NO:
形成的NO与臭氧反应用于检测目的:
在该反应过程中,光量子被释放(化学发光),其通过检测器测量:
3) 试剂:
Millipore水被用作水。
4) 设备:
4.1) 常规实验室设备
4.2) 具有连接TN单元的TOC设备。
5) 程序:
将约30 ml Millipore水引入100 ml容量瓶中,然后用吸量管吸取50 ml盐酸待测。冷却至20℃后,用Millipore水填充容量瓶至标记。
测量具有连接TN单元的TOC设备上的样品。如果稀释设定为2,获得以mg/l计的总碳和总氮作为结果。
6) 计算:
结果作为按重量以mg/ l计的浓度通过装置自动发出。
实施例1
在第一实施例中,安装包括串联连接的两个玻璃塔(“洗涤器1”和“洗涤器2”)的洗涤塔,其直径为50 mm,含500 mm散装材料(4 mm拉西环)。在两个玻璃塔下面是具有5 l的体积的洗涤液的贮存器。洗涤液的循环从该容器中除去,并平行进入两个玻璃塔。使190至250l/h的待纯化的HCl气体的体积流经过洗涤塔。待纯化的HCl气体中的TOC和TN杂质浓度各自在44至71 mg/kg的范围内。洗涤液的体积流为30至45 l/h,其对应于散装材料中约23 m3/m2h的液体负载。
将第二洗涤器单元安装于该洗涤塔的下游以获得HCl气体流中剩余的杂质信息。这包含带有500 mm散装材料(4 mm拉西环)的50 mm直径的玻璃塔。在该玻璃塔下面是具有2l体积的贮存器,洗涤液的循环从其中除去,并进入玻璃塔。使190至250 l/h的待纯化的HCl气体的相同体积流经过该下游洗涤塔。洗涤液的体积流同样为30至45 l/h,其对应于散装材料中约23 m3/m2h的液体负载。
作为该第一实施例的结果,发现第一洗涤塔的贮存器中的杂质恒定累积。这些杂质可浓缩至多达2 g/l的含量,而不会在洗涤作用中观察到降低。另一方面,在实际相同的结构的下游第二洗涤器单元中,仅发现少量的杂质。
下表(其也作为图在图3中示出)显示引起第一和第二洗涤塔的底部容器中的TN和TOC的组分的累积,相对于通过的气体体积作图,对于实施例1。作为结果,发现TN杂质的分离效率为至少98.5%和TOC杂质的分离效率为至少86.2%。
图3中,曲线的参考符号具有以下含义:
1-TOC-1 TOC含量洗涤器1
1-TN-1 TN含量洗涤器1
1-TOC-2 TOC含量洗涤器2
1-TN-2 TN含量洗涤器2。
实施例2
在第二实施例中,安装包含串联连接的两个带有500 mm散装材料(12 mm拉西环)的100 mm直径的玻璃塔的洗涤塔。在两个玻璃塔下面是具有10 l体积的洗涤液的贮存器。洗涤液的循环从该容器中除去,并平行进入两个玻璃塔。使2,500至3,000 l/h的待纯化的HCl气体的体积流经过洗涤塔。待纯化的HCl气体中的TOC和TN杂质浓度各自在27至42 mg/kg的范围内。洗涤液的体积流为150至200 l/h,其对应于散装材料中约26 m3/m2h的液体负载。将液滴分离器安装于第一洗涤器单元的气体出口以避免带有纯化的HCl气体流的装载的洗涤液排出。
将第二洗涤器单元安装于该洗涤塔的下游以获得HCl气体流中剩余的杂质信息。这包含带有500 mm散装材料(12 mm拉西环)的100 mm直径的玻璃塔。在该玻璃塔下面是具有5 l体积的贮存器,洗涤液的循环从其中除去,并进入玻璃塔。使190至250 l/h的待纯化的HCl气体的相同体积流经过该下游洗涤塔。洗涤液的体积流同样为30至45 l/h,其对应于散装材料中约23 m3/m2h的液体负载。
作为该第二构造的结果,同样发现第一洗涤塔的贮存器中的杂质几乎恒定累积。这些杂质可浓缩至多达约3 g/l的含量,而不会在洗涤作用中观察到降低。另一方面,在实际相同的结构的下游第二洗涤器单元中,仅发现少量的杂质。
下表(其也作为图在图4中示出)显示引起第一和第二洗涤塔的底部容器中的TN和TOC的组分累积,相对于通过的气体体积作图,对于实施例2。作为结果,发现TN杂质的分离效率为至少95.2%和TOC杂质的分离效率为至少84.8%。
图4中,曲线的参考符号具有以下含义:
2-TOC-1 TOC含量洗涤器1
2-TN-1 TN含量洗涤器1
2-TOC-2 TOC含量洗涤器2
2-TN-2 TN含量洗涤器2。
比较实施例
吸附实验同样以最接近含水HCl纯化的方法来进行以除去有机化合物。在该上下文中,使具有不同的孔结构、基体材料和表面处理的最多样化的市售活性炭与含有TOC和TN杂质的含水HCl接触。这些实验作为摇动实验在室温下进行3天。然而,对于存在的TN杂质和TOC杂质没有发现纯化效应,如下表所示:
Claims (12)
1.加工来自异氰酸酯制备的氯化氢的方法,包括步骤:
a) 提供氯化氢
b) 纯化提供的氯化氢
并还包括步骤c)或步骤d):
c) 使纯化的氯化氢与水和/或与就摄入氯化氢而言不饱和的盐酸接触
d) 通过部分氧化将纯化的氯化氢进一步加工成氯气
其特征在于
步骤a)中提供的氯化氢含有有机和/或含氮杂质,和
其中在步骤b)中,纯化通过使氯化氢至少在第一气体洗涤器(10)中与就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸接触并使该盐酸至少部分经过第一气体洗涤器(10)循环来进行。
2.根据权利要求1的方法,其中将第一气体洗涤器(10)配置为吸收塔。
3.根据权利要求1或2的方法,其中在步骤a)中提供的和在步骤b)中待纯化的氯化氢至少暂时具有表示为总氮含量(TN)的≥15 ppm的杂质含量和/或至少暂时具有表示为有机碳总含量(TOC)的≥15 ppm的杂质含量。
4.根据权利要求1至3中一项或多项的方法,其中在步骤a)中提供的且在步骤b)中待纯化的氯化氢具有表示为总氮含量(TN)与有机碳总含量(TOC)比例的≥1:2至≤2:1的杂质含量。
5.根据权利要求1至4中一项或多项的方法,其中根据步骤c)获得的盐酸具有表示为总氮含量(TN)的≤5 ppm的杂质含量和/或表示为有机碳总含量(TOC)的≤5 ppm的杂质含量。
6.根据权利要求1至5中一项或多项的方法,其中在步骤a)中提供的且在步骤b)中待纯化的氯化氢从通过胺与光气的反应而进行的异氰酸酯的制备获得。
7.根据权利要求6的方法,其中胺为脂族胺。
8.根据权利要求1至7中一项或多项的方法,其中步骤b)还包括:
- 通过使该氯化氢在第二气体洗涤器(10')中与就氯化氢摄入而言饱和至≥90%程度的盐酸接触并使该盐酸至少部分经过第二气体洗涤器(10')循环来纯化从第一气体洗涤器(10)获得的氯化氢。
9.根据权利要求1至7中一项或多项的方法,其中将第一气体洗涤器(10)配置为填充塔,并且还提供第一盐酸罐(20),在其中收集就摄入氯化氢而言是饱和的且已通过第一气体洗涤器(10)的盐酸并通过传送装置(30)再次引入至第一气体洗涤器(10)。
10.加工来自异氰酸酯制备的氯化氢的系统,包括:
- 具有分配给它的传送装置(30)的至少第一气体洗涤器(10),其中将气体洗涤器设置为使氯化氢气体和就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸彼此接触,获得纯化的氯化氢;
其中将分配给特定气体洗涤器的传送装置设置为使就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸至少部分经过特定气体洗涤器循环;
和吸收塔(50)或氧化反应器,其中
- 将吸收塔(50)设置为使从系统的气体洗涤器中除去的氯化氢与水和/或与就摄入氯化氢而言不饱和的盐酸接触;
- 将氧化反应器设置为使从气体洗涤器中除去的氯化氢通过部分氧化转化成氯气,这优选在氯化氢干燥后实现,
其特征在于
将第一气体洗涤器(10)配置为填充塔,并且还提供第一盐酸罐(20),在其中收集就摄入氯化氢而言是饱和的且已通过第一气体洗涤器(10)的盐酸并通过传送装置(30)再次引入至第一气体洗涤器(10)。
11.根据权利要求10的系统,其中将就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸和氯化氢气体彼此逆流引入第一气体洗涤器(10)中。
12.根据权利要求10或11的系统,还包含:
- 具有分配给它的传送装置(30')的第二气体洗涤器(10'),其中将气体洗涤器(10')设置为使氯化氢气体和就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸彼此接触,获得纯化的氯化氢;
其中将分配给第二气体洗涤器(10')的传送装置(30')设置为使就摄入氯化氢而言饱和至≥90%程度的盐酸至少部分经过第二气体洗涤器循环;
其中将系统设置为使从第一气体洗涤器(10)中除去的氯化氢进入第二气体洗涤器(10')。
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