DE2255895C2

DE2255895C2 - Verfahren zur Wiedergewinnung von Chlorwasserstoff aus einem wäßrigen Chlorwasserstoffstrom

Info

Publication number: DE2255895C2
Application number: DE2255895A
Authority: DE
Inventors: Nicholas 11105 Astoria N.Y. Kafes
Original assignee: Lummus Co
Current assignee: Lummus Technology LLC
Priority date: 1971-11-16
Filing date: 1972-11-15
Publication date: 1982-11-11
Also published as: FR2160563B1; GB1410803A; DE2255895A1; NL7215461A; FR2160563A1; CA983425A; US3816599A; JPS5515402B2; AU4882672A; AU474269B2; IT974670B; JPS4862692A

Description

Die Oxychlorierung unter Verwendung von Chlorwasserstoff und Sauerstoff ist in der Technik bekannt. Eine Form der Oxychlorierungsreaktion besteht darin, daß man ein Gemisch aus einem mehrwertigen Metallchlorid sowohl in seinem höheren als auch seinem niedrigeren Valenzzustand, wie ein Gemisch aus Cupro- und Cuprichlorid, entweder als Schmelze ohne Träger oder aufgebracht auf einem geeigneten Träger, mit Chlorwasserstoff und einem sauerstoffhaltigen Gas in Kontakt bringt, um den Gehalt an höherwertigen Metallchlorid, z. B. Cuprichlorid, zu erhöhen. Repräsentative Beispiele solcher Verfahren sind in den US-PS 18 931, 24 07 828 und 35 48 016 und den CA-PS 05 925 und 7 Π 287 offenbart.

Eine andere Form der Oxychlorierung geht davon aus, daß man Chlorwasserstoff und Sauerstoff mit einem Kohlenwasserstoff oder einem chlorierten Kohlenwasserstoff, im allgemeinen in Gegenwart eines geeigneten Katalysators, zusammenbringt und chlorierte Kohlenwasserstoffe erzeugt, wie beispielsweise in der US-PS 32 56 352 und der GB-PS 9 98 689 beschrieben. In den meisten Fällen wird der in die Oxychlorierung eingeführte Chlorwasserstoff nicht vollständig umgesetzt. In solchen Fällen kann die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens von der effektiven Rückgewinnung nicht umgesetzten Chlorwasserstoffs abhängen.

In der DE-AS 14 67 142 und in der US-PS 33 15 440 wird die Abtrennung von Chlorwasserstoff aus einem durch katalytische Oxidation von Chlorwasserstoff mit Sauerstoff anfallenden Gasgemisch beschrieben. Dabei sind die Temperaturen des Gasgemisches auf 40 bis

is 150^cC erniedrigt, und die erhaltene Salzsäure wird d^rch Destillation in gasförmigen Chlorwasserstoff und Chlorwasserstoffsäure aufgespalten.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten wirtschaftlichen Verfahrens zur Wieder gewinnung von Chlorwasserstoff aus einem wäßrigen Chlorwasserstoffstrom, der vom unvollständigen Verbrauch von Chlorwasserstoff in einer Qxychloricrungsreaktion stammt. Diese Aufgabe wird durch das in den Patentansprü chen beschriebene Verfahren gelöst, das den Gegen stand der Erfindung darstellt

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der für die Oxychlorierung bc-nötigte Sauerstoff wirksam zum Abstreifen von wäßrigem Chlorwasserstoff bei der azeotropen Destillation benutzt, und der wiedergewonnene Chlorwasserstoff wird zusammen mit dem Sauerstoff effektiv im Oxychlorierungs-Reaktor eingesetzt. Allgemein wird der wäßrige Chlorwasserstoff, der als Rohbeschickung in die azeotrope Destillation eingesetzt wird, aus einem Abgas des Oxychlorierungs-Reaktors gewonnen; dabei wird der rückgewonnene Chlorwasserstoff wirksam in die Oxychlorierung integriert.

Nach einer bevorzugten Arbeitsweise wird der Teil des Abgases, der nach Abtrennung von Chlorwasserstoff und Wasser verbleibt, als Abstreifgas in der Niederdruck-Kolonne verwendet. Von den günstigsten Gesichtspunkten aus werden die Hochdruck- und die Niederdruck-Destillationskolonnne so gebaut und betrieben, daß ihr Bedarf an Abstreif-Medium dem Bedarf an Luft für die Oxychlorierung entspricht, weil dann ein Abstreif-Medium aus einer Fremdquelle nicht benötigt wird.

Die Oxychlorierungsreaktionen, auf welche die Erfindung anwendbar ist, sind verschieden geartet und umfassen:

1. die Reaktion zwischen molekularem Sauerstoff, Chlorwasserstoff und einem Salz-Gemisch aus höher- und niedrigerwertigen Formen eines mehrwertigen Metallchlorids zwecks Anreicherung des Gemisches am hochwertigen Metallchlorid;

2. die Reaktion zwischen molekularem Sauerstoff, Chlorwasserstoff und einem Kohlenwasserstoff oder einem partiell chlorierten Kohlenwasserstoff, im allgemeinen einem niederen, 1 bis 4 C-Atome enthaltendem aliphatischen Kohlenwasserstoff oder partiell chloriertem niederen aliphatischen Kohlenwasserstoff zur Herstellung eines chlorierten Kohlenwasserstoffs;

3. die Reaktion zwischen Chlorwasserstoff und Sauerstoff zur Erzeugung von Chlor (die allgemein

als Deacon-Reaktion bezeichnet, aber für den Zweck der Erfindung als Oxychlorierung angesehen wird);

4. die Reaktion zwischen einem Oxychlorid eines mehrwertigen Metalls und Chlorwasserstoff zwecks Herstellung des höherwertigen Metallchlorids und

5. die Reaktion zwischen einem Oxychlorid eines mehrwertigen Metalls, Chlorwasserstoff und einem Kohlenwasserstoff oder einem partiell chlorierten Kohlenwasserstoff zwecks Erzeugung eines chlorierten Kohlenwasserstoffs.

Alle diese Reaktionen führen zu einem Reaktions-Produkt, das Wasser als Produkt der Reaktion und Chlorwasserstoff als nicht umgesetzten Einsatz enthält; aus diesem Grunde ist die Lehre der Erfindung auf solche Reaktionen anwendbar. Die Reaktionen sind in der Technik bekannt; sie werden durch die folgenden Gleichungen dargestellt, wobei Äthylen als Einsatzmaterial und Kupferchloride als mehrwertiges Metallchlorid verwendet werden:

1. 2 HCl + 1/2 O₂ + 2 CuCl

2. C₂H₄ + 1/2 O₂ + HCl

3. 2 HCl + 1/2 O₂

4. CuO · CuCl₂ + 2 HCl

5. CuO · CuCl₂ + HCl + C₂H₄

-> 2 CuCl₂ + H₂O

-> C₂H₃Cl + H₂O

-> Cl₂ + H₂O

-> 2 CuCl₂ + H₂O

-» C₂H₃Cl + H₂O + 2 CuCl

Die durch die Gleichungen 2.) und 3.) dargestellten Reaktionen werden in Gegenwart eines geeigneten Katalysators, d.h. eines Deacon- oder bekannten Oxychlorierungskatalysators und im allgemeinen bei Reaktionstemperaturen von etwa 260 bis etwa 649° C durchgeführt

Das Chlorid und/oder das Oxychlorid eines mehrwertigen Metalls, d. h. eines Metalls mit mehr als einem positiven Valenzzustand (Gleichungen 1,4 und 5), ist im allgemeinen ein Gemisch der Chloride Mangan, Eisen, Kupfer, Kobalt oder Chrom, vorzugsweise von Kupfer.

Ist das zu verwendende Gemisch eine Schmelze, dann kan es auch ein den Schmelzpunkt erniedrigendes Metall-Salz, das unter den Verfahrensbedingungen nicht flüchtig und gegen Sauerstoff beständig ist, enthalten, wie ein Chlorid eines einwertigen Metalls, d. h. eines Metalls mit nur einem positiven Valenzzustand, zwecks Erzeugung eines Salz-Gemisches mit erniedrigtem Schmelzpunkt Die einwertigen Metallchloride sind vorzugsweise Alkalimetallchloride, wie insbesondere Kalium- und Lithiumchlorid, aber es ist selbstverständlich, daß auch andere Metallchloride und deren Gemische, wie die Schwermetallchloride, d. h. von Metallen schwerer als Kupfer aus den Gruppen I, Ii, III und IV des Periodischen Systems, z. B. Zink-, Silber- und Thaliiumchlorid, eingesetzt werden können. Eine bevorzugte Zusammensetzung besteht aus etwa 20 bis etwa 40 Gew.-Vo Kupferchloriden und Kaliumchlorid, Rest Kupferchic ride. Diese mehrwertigen Metallchloride fungieren gleichzeitig als geeignete Katalysatoren und/oder Reaktionskomponenten bei der Oxychlorierung von Kohlenwasserstoffen gemäß Gleichung 2).

Die Erfindung wird in einer Ausführungsform, die an Hand der Zeichnung erläutert ist, beschrieben. Zwar ist diese Ausführungsform auf die Oxychlorierung eines Salz-Gemisches abgestellt; die damit gegebene Lehre ist aber gleicherweise auf die Oxychlorierung eines Kohlenwasserstoffs oder eines chlorierten Kohlenwasserstoffs anwendbar.

Nach der Zeichnung wird ein Chlorwasserstoff enthaltendes Gas in Leitung 10 in den Reaktor 11, der ein Oxychlorierungs-Salz enthält, eingeführt. In diesem M befinden sich gepackte Abteile 12 und 13 zur Verbesserung des Kor'aktes zwischen Dampf und Flüssigkeit. Ein Sauerstoff enthaltenden Gas. wie Luft.

das auch rückgewonnenen Chlorwasserstoff aufweist und dessen Wiedergewinnung nachfolgend beschrieben wird, w'ud in den Reaktor durch Leitung 14 eingeleitet

Ein geschmolzenes Salz-Gemisch aus beispielsweise Cupro- und Cuprichlorid und außerdem Kaliumchlorid als Schmelzpunktserniedriger, wird in den Kopfteil des Reaktors 11 durch Leitung 15 gegeben; dabei wird es oxychloriert und reichert den Gehalt an Cuprichlorid in der Schmelze an. Der Reaktor 11 wird, wie in der Technik bekannt, allgemein mit einer Temperatur von etwa 315 bis etwa 482° C und mit einem Druck von etwa 1 bis 10 at betrieben. Eine an Cuprichlorid reiche Schmelze, die außerdem Kupferoxychlorid enthält, wenn die Menge des in den Reaktor eingeleiteten Sauerstoffs stöchiometrisch größer ist als die Menge des Chlorwasserstoffs, wird vom Boden des Reaktors 11 abgezogen und in den nachfolgenden Verfahrensstufen, die feinen Teil der Erfindung bilden, verwendet.

Ein Abgas, das nicht umgesetzten Chlorwasserstoff, irgendwelche Bestandteile, die mit dem Chlorwasserstoff eingeschleppt wurden, und Bestandteile des sauerstoffhaltigen Gases, wie Stickstoff und gegebenenfalls nicht reagierten Sauerstoff, enthält, wird über Leitung 17 im Kopf des Reaktors 11 mit Abschreckflüssigkeit, wie wässerigem Chlorwasserstoff, übersprüht; dadurch wird das Abgas gekühlt und kondensiert und scheidet dabei mitgeschlepptes, geschmolzenes Salz aus.

Der gekühlte Gas· Strom, der jetzt frei von irgendwelchen geschmolzenen Salzen ist und verdampfte Abschreckflüssigkeit enthält, wird vom Reaktor 11 über Leitung 18 abgenommen und in den Bodenteil eines in der Technik bekannten Kühlturms 19 mit direktem Kontakt eingeführt. Im Kühlturm 19 wird der Gas-Strom im direkten Kontakt mit einer Abschreckflüssigkeit, die über Leitungen 21 und 22 eingeleitet wird, auf eine Temperatur gekühlt, bei der praktisch der gesamte Chlorwasserstoff und Wasserdampf aus dem Gas-Strom kondensiert, im allgemeinen auf eine Temperatur unter 46°C und vorzugsweise auf eine Temperatur von etv/a 12 bis etwa 32°C.

Der kondensierte wässerige Chlorwasserstoff wird aus dem Turm 19 übT Leitung 23 abgezogen; ein erster Teil davon wird über Leitung 17 als Abschreckflüssigkeit in den Reaktor 11 gegeben. Ein zweiter Teil des kondensierten wässerigen Chlorwasserstoffs wird über

5 6

Leitung 24 mit geeigneten Kühlern 25 und 25.1 über Kühler 36 befindet, geführt, um im Gas eine Temperatur

Leitungen 21 und 22 in den Kühlturm 19 geführt. Die und einen Druck zu erzeugen, die sich zum Abstreifen in

Abschreckflüssigkeit in Leitung 24 wird auf die der Kolonne 31 eignen; im allgemeinen liegt die

Temperatur gekühlt, die den Kühlbedingungen des Temperatur bei etwa 121 bis etwa 177°C und der Druck

Turmes 19 entspricht. Im allgemeinen wird die "> bei etwa 5 bis ciwa 8 at absolut. Die Luft aus Leitung 37

Abschreckflüssigkeit im Kühler 25 indirekt auf eine wird in den Bodenteil der Kolonne 31 gedrückt.

Temperatur von etwa 51 bis etwa 57°C und dann weiter Die Kolonne 31 arbeitet bei Temperaturen und

im Kühler 25a indirekt auf eine Temperatur von etwa 10 Drücken, die ein Kopfprodukt von Chlorwasserstoff

bis etwa 38°C gekühlt. Es ist selbstverständlich, daß die ergeben, das praktisch frei von Wasser ist; solche genauen Kühlertemperaturen von der Konzentration io Kopftemperaturen bewegen sich im allgemeinen von

des Chlorwasserstoffs in der Abschreckflüssigkeit etwa 43 bis etwa 77"C. vorzugsweise von etwa 57 bis

abhängen. etwa 64°C, und die Kolonnendrücke betragen etwa 4,0

Ein dritter Teil des wässerigen Chlorwasserstoffs in bis etwa 7,0, vorzugsweise etwa 5.5 bis etwa 6.5 at. Das

Leitung 23 wird über Leitung 26 in ein Azeotrop-Dcstil- Bodcnprodukl aus Kolonne 31 ist wässeriger Chlorwaslations-System geführt, das Hochdruck-Niederdruck· ι? serstoff, der das Wasser-Chlorwasserstoff-Azeotrop

Kolonnen für die Azeotrop-Destillation umfaßt. beim herrschenden Druck mit etwa 14 bis etwa 17

Der wässerige Chlorwasserstoff im Abgas aus der Gew.-% Chlorwasserstoff darstellt; solche Azeotrope

Salz-Oxychlorierung wird durch eine Hochdruck- entsprechen Bodentemperaturen von etwa 171 bis bzw.

wird vorteilhaft von der Druckabhängigkeit des 20 Lm Kopfprodukt aus sauerstoffhaltigem, in die

Chlorwasserstoff-Wasser-Azcotrops Gebrauch gc- Kolonne 31 über Leitung 37 eingeführtem Gas, das nun

macht. Die Hochdruck-Kolonne wird unter Bedingun- im wesentlichen wasserfreien Chlorwasserstoff enthält,

gen betrieben, bei welchen praktisch wasserfreier der aus den wässerigen Strömen stammt, die in die

Chlorwasserstoff als Kopfprodukt und ein Chlorwasser- Kolonne 31 über Leitungen 26 und 32 geführt wurden, stoff-Wasser Azeotrop als Bodenprodukt gewonnen 25 wird aus der Kolonne 31 über Leitung 38 abgenommen

werden. Das Chlorwasserstoff-Wasser-Azeotrop-Bo- und durch den Rückfluß-Kondensator 39 und Sammler

denprodukt wird dann in eine Niederdruck-Kolonne 41 des Rückfluß-Teils der Kolonne 31 geleitet, um auf

geleitet, die unter Bedingungen arbeitet, welche die die Rückfüß-Bedingungen der Kolonne 31 eingestellt

Gewinnung von praktisch chlorwasserstofffreiem Was- zu werden. Das reine Kopfprodukt aus Kolonne 31 wird serdampf als Kopfprodukt aus der Azeotrop-Bodenpro- 30 durch den Wärmeaustauscher 43 gezogen, wo die

dukt aus der Niederdruck-Kolonne in die Hochdruck- Temperatur des Kopfprodukts auf die im Reaktor 11

Kolonne rezirkuliert wird. Die Druckabhängigkeit erforderliche Temperatur eingestellt wird. Der Gas-

solcher homogener Azeotrope ist in der Technik Strom aus dem Wärmeaustauscher 43 in Leitung 14, der

bekannt; daher bedarf es zum völligen Verständnis der das sauerstoffhaltige Gas und den zurückgewonnenen Erfindung keiner diesbezüglichen Erläuterung. 35 Chlorwasserstoff enthält, wird in den Reaktor 11

Das Niveau der Betriebsdrücke in den beiden zurückgeführt und mit der Salz-Schmelze, wie bereits

Kolonnen bestimmt die Zusammensetzung des Azeo- oben beschrieben, zur Reaktion gebracht,

trops. das als Bodenprodukt in den Kolonnen gewonnen Das Bodenprodukt aus Kolonne 31 in Leitung 51 wird

wird. 1st daher einmal das Niveau der Drücke in den druckentlastet, um die Azeotropie-Grenze zu über-

Kolor.nen festgelegt (womit gleichfalls die Zusammen- 40 schreiten, und durch den Wärmeaustauscher 52 geleitet,

Setzung des Bodenprodukts in den Kolonnen bestimmt wo es durch indirekte Wärmeübertragung mit den

wird), dann wird die Kolonne, welche mit dem gasförmigen Kopf-Strömen aus dem Kühlturm 19 über

wässerigen Chlorwasserstoff, d. h. mit dem Roh-Einsatz Leitung 53 gekühlt wird. Der gasförmige Kopf-Strom

für die Azeotrop-Destillation, beschickt wird, durch die besteht im wesentlichen aus den Bestandteilen des

Konzentration des Chlorwasserstoffs festgelegt. Hat die 45 sauerstoffhaltigen Gases, das im Verfahren verwendet

Beschickung aus wässerigem Chlorwasserstoff eine wird, im allgemeinen aus Stickstoff, etwas Sauerstoff

höhere Konzentration an Chlorwasserstoff als die und anderen, nicht in Reaktion getretenen Komponen-

Chlorwasserstoff-Konzentration im Bodenprodukt aus ten, die mit dem Chlorwasserstoff in Leitung 10 in den

der Hochdruck-Kolonne, dann wird die Roh-Beschik- Reaktor 11 gebracht wurden, z. B. Kohlenoxyden; dieser

kung in die Hochdruck-Kolonne gegeben. Hat die 50 Strom wird als ein Abstreifgas in einer Niederdruck-De-

Roh-Beschickung «.ine niedrigere Konzentration an stillations-Kolonne 54 zur Gewinnung eines praki.sch

Chlorwasserstoff als die Konzentration des Chlorwas- chlorwasserstofffreien Kopfproduktes verwendet. Die

serstoffs im Bodenprodukt aus der Hochdruck-Kolonne, Benutzung des Kopfproduktes aus Leitung 53 als ein

dann wird die Roh-Beschickung in die Niederdruck-Ko- Abstreifgas in der Kolonne 54 bringt außerdem den

lonne geleitet Die Ausführungsform, die mit der 55 zusätzlichen Vorteil, daß noch verbliebener Chlorwas-

Zeichnung erläutert wird, ist auf ein Verfahrens-Schema serstoff von dort gewonnen wird. Das gekühlte

abgestellt, in welchem die Roh-Beschickung aus Bodenprodukt aus Kolonne 31 in Leitung 55 wird in den

wässerigem Chlorwasserstoff in Leitung 26 eine Kopfteil der Kolonne 54 und das heiße Abstreifgas in

Konzentration an Chlorwasserstoff besitzt, die höher als Leitung 56 in den Bodenteil der Kolonne 54 eingezogen,

die Chlorwasserstoff-Konzentration im Bodenprodukt 60 Kolonne 54 wird bei Temperaturen und Drücken

aus der Hochdruck-Kolonne 31 ist. betrieben, die ein praktisch chlorwasserstofffreien

Der wässerige Chlorwasserstoff in Leitung 26 wird Wasserdampf als Kopfprodukt ergeben; es ist der zusammen mit einem wässerigen Chlorwasserstoff- Wasserdampf, der bei der Oxychlorierung des Salzes im Strom in Leitung 32, der aus der Niederdruck-Kolonne Reaktor 11 entsteht Die Kolonne 54 arbeitet im stammt, wie später beschrieben wird, in die Hochdruck- 65 allgemeinen bei Kopftemperaturen von etwa 76 bis Kolonne31 geführt Ein sauerstoffhaltigesGas, wie Luft, etwa 66°C, vorzugsweise bei etwa 71°C, und Kolonwird aus Leitung 33 durch ein Paar von Zentrifugal- nendrücken von etwa 1,1 bis etwa 1,7 at
Kompressoren 34 und 35, zwischen denen sich ein Ein Kopfprodukt aus praktisch chlorwasserstoff-

freiem Wasserdampf und den durch Leitung 56 eingeschleppten Gas-Komponenten wird aus der Kolonne 54 über Leitung 57 abgezogen und passiert den Kondensator 58 und Rückfluß-Sammler 59 des Rückfluß-Teiles der Kolonne 54 zur Erzeugung des Rückflußes für diesen. Das reine Kopfprodukt fällt in Leitung 61 an und wird, wenn nötig, in geeigneter Weise, z. B. mit Vasser, gewaschen, um letzte Spuren von Chlorwasserstoff vor dem Auslassen in die Atmosphäre zu entfernen.

Ein Bodenprodukl aus im allgemeinen etwi. 19 bis 20 Gew.% Chlorwasserstoff (dem Wasser-Chlorwasscrstoff-Azeotrop unter dem in Kolonne 54 herrschenden Druck) wird aus der Kolonne 54 über Leitung 62 abgenommen und mittels Pumpe 63 über Leitung 32 in die Kolonne 3) gedruckt. Die Bodentemperaturen in der Kolonne 54 entsprechen solchen Azeotropen und betragen'-iwa 124 bis bzw. etwa 110"C.

beschriebenen

to

wird praktisch der gesamte, in das System über Leitung ->o 10 eingebrachte Chlorwasserstoff mit Hilfe der Salz-Schmelze in Reaktor Il gewonnen; die in die Atmosphäre abgelassenen Gase enthalten praktisch keinen Chlorwasserstoff. Zusätzlich werden die Kolonnen für die Azeotrop-Destillation so gebaut und betrieben, daß der Luft-Bedarf für die Oxychlorierung den Bedarf an Abstreif-Medium für die Azeotrop-Destillation befriedigt.

Obwohl beispielsweise die Erfindung im besonderen mit Bezug auf die Verwendung eines Kühlturms mit w direktem Kontakt zur Abschreckung des Kolonnen-Kopfprodukts beschrieben wurde, sind doch auch andere Kühlmittel verwendbar, wie z. B. ein indirekter Wärmeaustauscher in Kombination mit einem Dampf-Flüssigkeits-Scheider. )>

Desgleichen kann das Abstreifgas für die Kolonne 54 aus einem anderen Gas als dem aus Turm 19, z. B. Wasserdampf, bereitgestellt werden; die Verwendung des Kopfprodukts aus Turm 19 wird jedoch bevorzugt, weil dann nicht nur die Anzahl der Vorrichtungen beschränkt, sondern auch gegebenenfalls zurückgebliebener Chlorwasserstoff wirksam aus dem Gas entfernt wird.

Auch sollte nicht unbeachtet bleiben, daß, obwohl die Ausführungsform im einzelnen mit Bezug auf die 4*· bevorzugte Verwendung mehrwertiger Metallchloride

Tabelle 1

als geschmolzenem CJemisch ohne die Aufbringung auf Träger beschrieben wurde, die Erfindung auch auf Verfahren angewendet werden kann, die mehrwertigen Metallhalogenide auf Trägern benutzen, wie aus dem Stand der Technik, z. B. der amerikanischen Patentschrift 24 18 931 und 24 07 828, bekannt ist.

Es ist weiter klar, daß die Oxychlorierung von Salzen mit anschließender Gewinnung von Chlorwasserstoff gemäß der Erfindung in manchen aus einer Vielzahl von Verfahren eingesetzt werden kann, bei denen eine Oxychlorierung von Salzen erforderlich ist, wie z. B. den Verfahren, die in den amerikanischen Patentschriften 24 18 931. 24 07 828 und 35 48 016 und den canadischcn Patentschriften 7 05 925 und 7 11 287 beschrieben sind.

Ebenso ist das Verfahren zur Wiedergewinnung von Chlorwasserstoff gemäß der Erfindung gleicherweise auf die Verfahren übertragbar, bei welchen ein Kohlenwasserstoff odsr ein chlorierter Kohlenwasser-Sio'f iViii ChliMvv.iSSci Muff unu iiiutekuiai ein Sauerstoff oxychloriert wird, wie z. B. in den britischen Patentschriften 9 98 689 und 9 34 329 und den amerikanischen Patentschriften 32 56 352 und 35 57 229 beschrieben.

Der gasförmige Chlorwasserstoff, der als Rohbeschikkung in den Oxychlorierungs-Reaktor gelangt, kann entweder ein Einsatz aus frischem Chlorwasserstoff oder ein Kreislauf-Chlorwasserstoff sein, der in einem Reaktor bei einem Kombinationsverfahren anfällt. Es ist selbstverständlich, da3 der gasförmige Chlorwasserstoff oder ein zusätzliches Einsatzmaterial, die in den Oxychlorierungsreaktor gegeben werden, auch andere Bestandteile, wie Kohlenwasserstoffe, Kohlenoxyde, Chlor, Wasserdampf, enthalten kann; beispielsweise kann der gasförmige Chlorwasserstoff ein Verbrennungsprodukt darstellen, z. B. gemäß der amerikanischen Patentschrift 35 48 016, wo das Abgas aus der Oxychlorierung auch andere Bestandteile, wie Kohlenoxyde, aufweist.

Die oben erwähnten und viele anderen Abweichungen gehören zu den einschlägigen Erfahrungen des Fachmannes aus diesem Sachgebiet.

Die Erfindung wird zum besseren Verständnis an Hand des folgenden Beispieles näher erläutert.

Beispiel

Die folgenden Angaben erläutern die Betriebsbedingungen gemäß der Erfindung:

	Luft-	Hochdruck	Oxydat.	Kühl-	Kühl-	Nd Druck	Kühl-	Hochdruck-	Nd. Druck
	Kompr.	Kolonne	Ausgang	Turni	Turni	Kolonne	Turm	Kolonne	Kolonne
		Kopf-		Wasser	Kopf-	Kiipf-	Boden-	Boden-	Boden-
		prod.		Einsatz	prod.	proJ.	prod.	prod.	prod.
		(14)	(18)		(53)	(57)	(26)	(51)	(62)
CO,			17		17	17
HCI		54	54				54	112	112
H,O	19	7	298	45	25	356	318	1240	909
N'	630	630	630		630	630
O~	167	167	4		4	4

816

858

1003

45

676 1007

372

1352

1021

Alle Mengen in Kg-MoI Stde.

Drücke (atm, absol.)

Kühlturm

Hochdruck-Kolonne
Niederdruck-Kolonne
Luft-Kompressor Ausgang

3.7	65	Kühlturm
5,8		- Kopf
1,4		— Boden
63

Temperaturen (⁰C)

29
82

Hochdruck-Kolonne

- Kopf

- Boden Niederdruck-Kolonne

- Kopf

- Boden

Konzentration (Gew.-% HCI)

Kühlturm Boden Hochdruck-Kolonne Boden Niederdruck-Kolonne Boden

60 157

71 116

25,6 15,5 20,0

Das erfindungsgemäße System erbringt insofern

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große Vorteile, als praktisch das gesamte, in das System eingegebene Lnlor als Chlorwasserstoff wiedergewonnen wird, wodurch die Kosten eines Gesamtverfahrens mit einer Oxychlorierung gesenkt werden. Weiterhin vermindert das erfindungsgemäße Verfahren wirksam die Luftverschmutzung, weil der Auslaß eines chlorwasserstoffhaltigen Abgases in die Atmosphäre vermieden wird. Zusätzlich können die erwähnten Vorteile in wirtschaftlicher Weise dadurch erzielt werden, daß das in der Oxychlorierung benötigte sauerstoffhaltige Gas als Abstreif-Medium bei der Destillation verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Wiedergewinnung von Chlorwasserstoff aus einem wäßrigen Chlorwasserstoffstrom, der vom unvollständigen Verbrauch von Chlorwasserstoff in einer Oxychlorierungsreaktion stammt, indem man den wäßrigen Chlorwasserstoffstrom in eine erste Kolonne einführt, die bei Temperaturen und Drücken betrieben wird, die zu einem Kopfprodukt von praktisch wasserfreiem Chlorwasserstoff führen, das anfallende Bodenprodukt in eine zweite Kolonne leitet, die bei Temperaturen und Drücken betrieben wird, die als Kopfprodukt praktisch chlorwasserstofffreies Wasser ergeben, das Bodenprodukt aus der zweiten Kolonne in die erste Kolonne einführt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein molekulares Sauerstoff enthaltendes Gas in die erste Kolonne als Absireifgas leitet, das sauerstoffhaltige Gas und praktisch wasserfreien Chlorwasserstoff als Kopfprodukt aus der ersten Kolonne abnimmt und in eine Oxychlorierungszone einführt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wäßrige Chlorwasserstoffstrom vor Einführung in die erste Kolonne einen Kühlturm durchläuft, dessen Kopfprodnkt in die zweite Kolonne als Abstreifgas geleitet wird.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das sauerstoffhaltige Gas in die bei einer Temperatur von etwa 121 bis erwa I77°C und einem absoluten Druck von etwa 5 bis etwa 8 ata arbeitende erste Kolonne eingeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeid.net, daß die erste Kolonne bei einem Kolonnendruck von etwa 4 bis etwa 7 at, einer Kopftemperatur von etwa 43 bis etwa 77°C und einer Bodentemperatur von etwa 146 bis etwa 17PC, die zweite Kolonne bei einem Kolonnendruck von etwa 1,1 bis 1,7 at, einer Kopftemperatur von etwa 66 bis etwa 77°C und einer Bodentemperatur von etwa 110 bis etwa 124° C betrieben werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als sauerstoffhaltiges Gas Luft verwendet wird.