RU2774763C1 - Method for preparation of sodium bromide - Google Patents
Method for preparation of sodium bromide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774763C1 RU2774763C1 RU2021119670A RU2021119670A RU2774763C1 RU 2774763 C1 RU2774763 C1 RU 2774763C1 RU 2021119670 A RU2021119670 A RU 2021119670A RU 2021119670 A RU2021119670 A RU 2021119670A RU 2774763 C1 RU2774763 C1 RU 2774763C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bromine
- stage
- sodium bromide
- bromide
- carried out
- Prior art date
Links
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M Sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 106
- 229940075581 sodium bromide Drugs 0.000 title claims abstract description 52
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 35
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 20
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 18
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N formic acid Chemical compound OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims abstract description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 claims abstract description 4
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 3
- DTYCRHCCLVCUDT-UHFFFAOYSA-J calcium;magnesium;tetrachloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ca+2] DTYCRHCCLVCUDT-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 12
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 12
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000005591 charge neutralization Effects 0.000 claims description 4
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 claims description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 3
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 5
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 239000003638 reducing agent Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K Iron(III) chloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- -1 ammonium halides Chemical class 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N Ammonium carbonate Chemical compound N.N.OC(O)=O PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate dianion Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229940006460 bromide ion Drugs 0.000 description 1
- 150000003842 bromide salts Chemical class 0.000 description 1
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N carbodiimide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005039 chemical industry Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JGJLWPGRMCADHB-UHFFFAOYSA-N hypobromite Inorganic materials Br[O-] JGJLWPGRMCADHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 229910001509 metal bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K tribromoiron Chemical compound Br[Fe](Br)Br FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к технологии получения неорганических соединений, а именно, к процессу получения бромида натрия, применяемый при химическом синтезе броморганических соединений, а также в нефте- и газодобывающей промышленности в качестве компонента тяжелых технологических жидкостей при бурении, глушении и ремонте скважин. Изобретение относится к химической технологии минеральных солей и может быть использовано в химической промышленности.The invention relates to a technology for producing inorganic compounds, namely, to a process for producing sodium bromide, used in the chemical synthesis of organobromine compounds, as well as in the oil and gas industry as a component of heavy process fluids during drilling, killing and repair of wells. The invention relates to the chemical technology of mineral salts and can be used in the chemical industry.
Уровень техникиState of the art
Известен способ получения бромистых металлов [1] взаимодействием окисей, гидратов окисей и карбонатов соответствующих металлов с бромом в присутствии восстановителей и воды, в котором в качестве восстановителей применяют вещества, дающие при окислении только воду, или газы, или воду и газы вместе, например, аммиак, мочевина, цианамид, соли аммония, карбонат аммония, галогениды аммония, формальдегид, гидразин, муравьиная кислота, формамид, щавелевая кислота, гидроксиламин и другие, а также их смеси. По данному способу в водный раствор восстановителя дозируют бром и раствор гидроокиси или карбоната металла. Реагенты дозируют одновременно, порциями или по очереди. Полученный концентрированный раствор бромистой соли фильтруют, упаривают и выделяют готовый продукт известным способом. Способ [1] малопроизводителен, энергоемок и не обеспечивает получение готового продукта высокого качества.There is a known method for producing metal bromides [1] by the interaction of oxides, hydrates of oxides and carbonates of the corresponding metals with bromine in the presence of reducing agents and water, in which substances are used as reducing agents that give only water or gases during oxidation, or water and gases together, for example, ammonia, urea, cyanamide, ammonium salts, ammonium carbonate, ammonium halides, formaldehyde, hydrazine, formic acid, formamide, oxalic acid, hydroxylamine and others, as well as mixtures thereof. According to this method, bromine and a solution of metal hydroxide or carbonate are dosed into an aqueous solution of a reducing agent. Reagents are dosed simultaneously, in portions or in turn. The resulting concentrated solution of bromide salt is filtered, evaporated and the finished product is isolated in a known manner. The method [1] is inefficient, energy intensive and does not provide a high quality finished product.
В [2] описан способ воздушной десорбции брома. Данным способом можно извлекать бром из рассолов с невысоким его содержанием (до 1 г/дм3).In [2], a method for air desorption of bromine is described. This method can be used to extract bromine from brines with a low content (up to 1 g/dm 3 ).
Процесс включает следующие стадии: подкисление рассола, окисление бромид - иона хлором до элементарного брома, отгонка брома воздухом, очистка бромовоздушной смеси от хлора, улавливание брома из бромовоздушной смеси химическими поглотителями, переработка полученных полупродуктов на товарные, продукты, обезвреживание отработанного рассола.The process includes the following stages: acidification of the brine, oxidation of the bromide ion with chlorine to elemental bromine, distillation of bromine with air, purification of the bromine-air mixture from chlorine, capture of bromine from the bromine-air mixture by chemical absorbers, processing of the obtained intermediates into commercial products, neutralization of the spent brine.
Существует способ получения бромидов щелочных металлов, кальция и аммония [3] путем противоточной экстракции бромида из раствора бромида железа (III) растворами солей аминов в органическом растворителе, а реэкстракцию осуществляют растворами соответствующих металлов в противоточном режиме. При этом наряду с бромидами получают раствор хлорида железа (III).There is a method for obtaining bromides of alkali metals, calcium and ammonium [3] by countercurrent extraction of bromide from a solution of iron (III) bromide with solutions of amine salts in an organic solvent, and the back-extraction is carried out with solutions of the corresponding metals in countercurrent mode. In this case, along with bromides, a solution of iron (III) chloride is obtained.
В изобретении [4] описан способ получения брома и его солей, относящийся к технике поглощения галогенов из газовых смесей жидкостными поглотителями. Данное изобретение нацелено на снижение потерь восстановителя и щелочного агента, при этом отсутствует описание процесса получения бромвоздушной смеси и используемого сырья.The invention [4] describes a method for producing bromine and its salts, related to the technique of absorption of halogens from gas mixtures by liquid absorbers. This invention is aimed at reducing the losses of the reducing agent and the alkaline agent, while there is no description of the process for obtaining the bromine mixture and the raw materials used.
В патенте [5] описана технология очистки жидкого брома включающая поглощение брома 30% раствором бромида натрия с дальнейшим добавлением щелочного агента для получения смеси бромида натрия в качестве продукта.The patent [5] describes a technology for the purification of liquid bromine, including the absorption of bromine with a 30% solution of sodium bromide, followed by the addition of an alkaline agent to obtain a mixture of sodium bromide as a product.
Наиболее близким является способ получения бромистых солей [6], в котором поглощение брома ведут с избыточным количеством мочевины в щелочном растворе в количестве 101-101,5% от теоретического с последующим нагреванием раствора на 60-65°С с рассчитанным количеством бромной воды. Способ [6] энергоемок и не позволяет получить готовый продукт высокого качества из-за образования карбонатов в процессе восстановления брома.The closest is the method of obtaining bromine salts [6], in which the absorption of bromine is carried out with an excess amount of urea in an alkaline solution in an amount of 101-101.5% of the theoretical one, followed by heating the solution by 60-65°C with the calculated amount of bromine water. The method [6] is energy intensive and does not allow to obtain a high quality finished product due to the formation of carbonates in the process of bromine recovery.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Сущность изобретения заключается в получение высококачественного кристаллического бромида натрия и его водного раствора, исключив стадию очистки бромовоздушной смеси от хлора, сохранив высокие показатели чистоты конечных продуктов и высокую степень извлечения брома.The essence of the invention lies in the production of high-quality crystalline sodium bromide and its aqueous solution, eliminating the stage of purification of the bromine-air mixture from chlorine, while maintaining high purity of the final products and a high degree of bromine recovery.
Технический результат достигается за счет двухстадийноого процесса окисления бромид-ионов до элементного брома газообразным хлором, что позволяет минимизировать содержание примесей хлора в бромвоздушной смеси без ее дополнительной очистки.The technical result is achieved due to the two-stage process of oxidation of bromide ions to elemental bromine with gaseous chlorine, which makes it possible to minimize the content of chlorine impurities in the bromine-air mixture without its additional purification.
В процессе абсорбции брома из бромвоздушной смеси используется охлажденный высококонцентрированный раствор бромида натрия, что повышает степень абсорбции брома до 99%. Использование относительно дешевого аммиака или аммиачной воды в качестве восстановителя брома обеспечивает высокие экономические показатели при промышленном производстве.In the process of absorption of bromine from the bromine-air mixture, a chilled highly concentrated solution of sodium bromide is used, which increases the degree of absorption of bromine to 99%. The use of relatively cheap ammonia or ammonia water as a bromine reducing agent provides high economic performance in industrial production.
Способ получения бромида натрия из бромоносного поликомпонентного гидроминерального сырья промысловых рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа нефтегазодобывающих предприятий, заключается в том, что поток промыслового рассола, очищенный от растворенного железа, нефтепродуктов и механических примесей, подвергают предварительному нагреву до 30-35°С, нейтрализации щелочности и подкислению до значений рН в интервале 2.5-3.5, с использованием минеральных кислот для предотвращения гидролиза свободного брома, затем осуществляют окисление бромид-ионов газообразным хлором до элементного брома в две стадии: на первой стадии окисление бромид-ионов до элементного брома производится на 65-10% его от исходного содержания; причем воздушную десорбцию элементного брома проводят в противоточном режиме, а абсорбцию элементного брома из бромовоздушной смеси проводят в массобменном аппарате колонного типа, разнонаправленной винтовой насадкой, работающей в противоточном режиме, затем осуществляют восстановление абсорбированного элементного брома в виде комплексного бромида (Na[Br2]Br) до бромид-ионов в циркуляционной емкости аммиаком, в присутствии раствора гидроксида натрия, затем осуществляют очистку полученного раствора бромида натрия от примесей брома и щелочи с использованием муравьиной кислоты, затем осуществляют упаривание очищенного раствора бромида натрия в две стадии: на первой стадии производится упаривание до концентрации бромида натрия 50% в вакуум-выпарных аппаратах с рекомпрессией водяного пара; на второй стадии упарку проводят в выпарных аппаратах, оснащенных паровыми рубашками и мешалками якорного типа, причем упаривание проводят до получения пульпы, содержащей кристаллы бромида натрия, с соотношением бромид натрия: вода 3:1, полученную пульпу охлаждают до 60-62°С и подвергают центрифугированию для отделения кристаллического бромида натрия от маточного раствора, затем осуществляют сушку отделенных кристаллов в шнековой сушилке, причем, после первой стадии десорбции, для доизвлечения остаточного количества брома, бромоносное поликомпонентное гидроминеральное сырье подают на окисление бромид-ионов до элементного брома газообразным хлором до 95% от его остаточного содержания.The method for producing sodium bromide from bromine-bearing polycomponent hydromineral raw materials of commercial brines of calcium-magnesium chloride type of oil and gas producing enterprises is that the commercial brine stream, purified from dissolved iron, oil products and mechanical impurities, is subjected to preheating to 30-35 ° C, alkalinity neutralization and acidification to pH values in the range of 2.5-3.5, using mineral acids to prevent the hydrolysis of free bromine, then bromide ions are oxidized with gaseous chlorine to elemental bromine in two stages: at the first stage, bromide ions are oxidized to elemental bromine at 65- 10% of its original content; moreover, the air desorption of elemental bromine is carried out in a countercurrent mode, and the absorption of elemental bromine from a bromine-air mixture is carried out in a column-type mass transfer apparatus, a multidirectional screw nozzle operating in a countercurrent mode, then the absorbed elemental bromine is recovered in the form of a complex bromide (Na[Br 2 ]Br ) to bromide ions in the circulation tank with ammonia, in the presence of sodium hydroxide solution, then the resulting sodium bromide solution is purified from bromine and alkali impurities using formic acid, then the purified sodium bromide solution is evaporated in two stages: at the first stage, evaporation is carried out to sodium bromide concentration of 50% in vacuum evaporators with water vapor recompression; at the second stage, evaporation is carried out in evaporators equipped with steam jackets and anchor-type mixers, and evaporation is carried out until a pulp containing sodium bromide crystals is obtained, with a ratio of sodium bromide: water 3: 1, the resulting pulp is cooled to 60-62 ° C and subjected to centrifugation to separate crystalline sodium bromide from the mother liquor, then the separated crystals are dried in a screw dryer, and, after the first desorption stage, to recover the residual amount of bromine, the bromine-bearing polycomponent hydromineral raw material is fed to the oxidation of bromide ions to elemental bromine with gaseous chlorine up to 95% from its residual content.
В одном из вариантов осуществления способа последующие операции воздушной десорбции брома, абсорбции бромовоздушной смеси, восстановление абсорбированного элементного брома, очистка полученного раствора бромида натрия аналогичны первой стадии окисления.In one of the embodiments of the method, the subsequent operations of air desorption of bromine, absorption of the bromine-air mixture, recovery of absorbed elemental bromine, purification of the resulting sodium bromide solution are similar to the first stage of oxidation.
В одном из вариантов осуществления способа очищенный раствор бромида натрия в смеси с маточным раствором, со стадии получения кристаллического бромида натрия, поступает на выпаривание до необходимой плотности для получения раствора бромида натрия в качестве товарного продукта.In one of the embodiments of the method, the purified sodium bromide solution mixed with the mother liquor, from the stage of obtaining crystalline sodium bromide, is evaporated to the required density to obtain a sodium bromide solution as a commercial product.
Перечень чертежейList of drawings
На фигуре 1 схематично представлена последовательность действий способа производства бромида натрия из бромоносного поликомпонентного гидроминерального сырья. Способ включает в себя подкисление исходного рассола с использованием минеральных кислот для предотвращения гидролиза свободного брома, затем подкисленный рассол поступает на первую стадию окисления газообразным хлором до 65% бромид-ионов от их исходного содержания до элементного брома, далее окисленная вода поступает на I стадию десорбции элементарного брома атмосферным воздухом, который циркулирует в системе. Бромвоздушная смесь (БВС) направляется на абсорбцию брома раствором бромида натрия (абсорбент). Насыщенный бромом абсорбент периодически перекачивается в сборник, где происходит процесс восстановления брома до бромида натрия (I стадия), дозированием растворов гидроксида натрия и аммиачной воды. Полученный раствор бромида натрия идет на производство кристаллического бромида натрия. Воздух после извлечения брома, содержащий некоторое количество остаточного брома, используют для десорбции на второй стадии. Отработанная вода с I стадии десорбции попадает на II стадию окисления газообразным хлором, на которой окисляют еще 25% бромид-ионов от их исходного содержания до элементного брома. Далее, вода со II стадии окисления поступает на II стадию воздушной десорбции элементарного брома. Бромвоздушная смесь, аналогично I стадии, поступает на абсорбцию таким же абсорбентом (раствор бромида натрия). Насыщенный бромом абсорбент периодически перекачивается в сборник, где происходит процесс восстановления брома до бромида натрия (II стадия), дозированием растворов гидроксида натрия и аммиачной воды. Полученный раствор бромида натрия направляется на производство товарной формы раствора бромида натрия.The figure 1 schematically shows the sequence of actions of the method for the production of sodium bromide from bromine polycomponent hydro-mineral raw materials. The method includes acidification of the initial brine using mineral acids to prevent the hydrolysis of free bromine, then the acidified brine enters the first stage of oxidation with gaseous chlorine to 65% of bromide ions from their initial content to elemental bromine, then the oxidized water enters the first stage of desorption of elemental bromine by atmospheric air that circulates in the system. The bromine-air mixture (BAM) is directed to the absorption of bromine with a solution of sodium bromide (absorbent). The absorbent saturated with bromine is periodically pumped into the collector, where the process of bromine reduction to sodium bromide (stage I) takes place, by dosing solutions of sodium hydroxide and ammonia water. The resulting sodium bromide solution is used for the production of crystalline sodium bromide. The air after the extraction of bromine, containing some residual bromine, is used for desorption in the second stage. Waste water from stage I of desorption enters stage II of oxidation with gaseous chlorine, where another 25% of bromide ions are oxidized from their initial content to elemental bromine. Further, water from the second stage of oxidation enters the second stage of air desorption of elemental bromine. The bromine-air mixture, similarly to stage I, is supplied for absorption with the same absorbent (sodium bromide solution). The absorbent saturated with bromine is periodically pumped into the collector, where the process of bromine reduction to sodium bromide (stage II) takes place, by dosing solutions of sodium hydroxide and ammonia water. The resulting sodium bromide solution is sent to the production of a commercial form of sodium bromide solution.
Отработанная вода поступает на нейтрализацию для ее подготовки с целью дальнейшей утилизации.Waste water enters the neutralization for its preparation for further disposal.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Пример 1. 10,65 м3 рассола плотностью 1154 кг/м3, с водородным показателем 5,84 следующего состава: ∑ (Са2+, Mg2+, Sr2+)=36,51 кг/м3; Feобщ=0,0002 кг/м3; ∑ (K+, Na+, Li+)=25,40 кг/м3; Cl-=142,92 кг/м3; НСО3-=0,076 кг/м3; SO42-=0,46 кг/м3; Br-=2,94 кг/м3 подкисляли 30% соляной кислотой до рН=2,5 и подвергали 1 стадии окисления газообразным (анодным) хлором до остаточного содержания Br-=1,05 кг/м3, что соответствует степени окисления = 64,3%; элементарный бром десорбировали атмосферным воздухом и абсорбировали раствором бромида натрия концентрацией 57,3 кг/м3 на насадочной колонне; насыщенный элементарным бромом абсорбент восстанавливали аммиачной водой в присутствии гидроксида натрия; полученный концентрат бромида натрия (плотность = 1373 кг/м3, концентрация бромида = 508 кг/м3) упаривали на газовой горелке до выпадения кристаллов бромида натрия; полученные кристаллы сушили в сушильном шкафу; маточный раствор использовали для получения раствора бромида натрия в качестве продукта. Получено 20,5 кг кристаллического бромида натрия с содержанием основного вещества в сухом продукте 99,28%. Рассол в объеме 10,65 м3, после первой стадии окисления и извлечения брома (Br-=1,05 кг/м3), поступил на вторую стадию окисления газообразным (анодным) хлором до остаточного содержание Br-=0,30 кг/м3, что соответствует степени окисления = 71,2% по данной стадии. Поглощение раствором бромида натрия и восстановление аммиачной водой элементного брома проводилось аналогично первой стадии. Полученный концентрат смешивался с маточным раствором, после осаждения кристаллов бромида натрия с первой стадии и упаривался на газовой горелке до необходимой плотности, и использования данного раствора в качестве продукта. Получено жидкого продукта 15,3 дм3 с плотностью 1495 кг/м3 и содержанием бромида натрия = 44,4%. Общая степень извлечения брома из рассола составила 89%.Example 1. 10.65 m 3 of brine with a density of 1154 kg / m 3 , with a pH of 5.84 of the following composition: ∑ (Ca2+, Mg2+, Sr2+) \u003d 36.51 kg / m 3 ; Fetot =0.0002 kg/m3; ∑ (K+, Na+, Li+)=25.40 kg/ m3 ; Cl-=142.92 kg/m 3 ; НСО3-=0.076 kg/m 3 ; SO42-=0.46 kg/m 3 ; Br-=2.94 kg/m 3 was acidified with 30% hydrochloric acid to pH=2.5 and subjected to 1 stage of oxidation with gaseous (anodic) chlorine to a residual content of Br-=1.05 kg/m 3 , which corresponds to the degree of oxidation = 64.3%; elemental bromine was desorbed with atmospheric air and absorbed with a sodium bromide solution at a concentration of 57.3 kg/m 3 on a packed column; the absorbent saturated with elemental bromine was reduced with ammonia water in the presence of sodium hydroxide; the obtained sodium bromide concentrate (density = 1373 kg/m 3 , bromide concentration = 508 kg/m 3 ) was evaporated on a gas burner until sodium bromide crystals precipitated; the resulting crystals were dried in an oven; the mother liquor was used to obtain a solution of sodium bromide as a product. Received 20.5 kg of crystalline sodium bromide with the content of the main substance in the dry product of 99.28%. The brine in a volume of 10.65 m 3 , after the first stage of oxidation and extraction of bromine (Br-=1.05 kg/m 3 ), entered the second stage of oxidation with gaseous (anodic) chlorine to a residual content of Br-=0.30 kg/ m 3 that corresponds to the degree of oxidation = 71.2% for this stage. The absorption of sodium bromide solution and the reduction of elemental bromine with ammonia water were carried out similarly to the first stage. The resulting concentrate was mixed with the mother liquor after precipitation of sodium bromide crystals from the first stage and evaporated on a gas burner to the required density, and using this solution as a product. Received a liquid product of 15.3 dm 3 with a density of 1495 kg/m 3 and sodium bromide content = 44.4%. The overall recovery of bromine from the brine was 89%.
Пример 2. Отличается от Примера 1 составом исходного рассола: 1152 кг/м3, с водородным показателем 5,8 следующего состава: ∑ (Са2+, Mg2+, Sr2+)=41,17 кг/м3; Feобщ=0,0002 кг/м3; ∑ (K+, Na+, Li+)=31,92 кг/м3; Cl-=151,12 кг/м3; НСО3-=0,03 кг/м3; SO42-=0,52 кг/м3; Br-=2,32 кг/м3. Объем рассола = 10,5 м3. Степень окисления брома на первой стадии составила 75%, что соответствует остаточной концентрации Br=-0,58 кг/м3 на второй стадии степень окисления составила 74,1%, что соответствует Br=0,15 кг/м3 Получено: кристаллического бромида натрия 19,2 кг с содержанием основного вещества = 98,51%; жидкого продукта 16,6 дм3 с плотностью 1470 кг/м3 и содержанием бромида натрия = 44,1%. Общая степень извлечения брома из рассола составила 93,5%.Example 2. Differs from Example 1 in the composition of the initial brine: 1152 kg/m 3 , with a pH of 5.8 of the following composition: ∑ (Ca2+, Mg2+, Sr2+)=41.17 kg/m 3 ; Fetot =0.0002 kg/m3; ∑ (K+, Na+, Li+)= 31.92 kg/m3; Cl-=151.12 kg/m 3 ; НСО3-=0.03 kg/m 3 ; SO42-=0.52 kg/m 3 ; Br-=2.32 kg/m 3 . Brine volume = 10.5 m3. The degree of oxidation of bromine in the first stage was 75%, which corresponds to the residual concentration of Br=-0.58 kg/m 3 in the second stage, the degree of oxidation was 74.1%, which corresponds to Br=0.15 kg/m 3 Obtained: crystalline bromide sodium 19.2 kg with the content of the main substance = 98.51%; liquid product 16.6 dm 3 with a density of 1470 kg/m 3 and sodium bromide content = 44.1%. The overall recovery of bromine from the brine was 93.5%.
Источники информацииSources of information
1. Патент СССР №8215, кл. С01 в 9/04 / И.Г. Ван дер Мейлен. 1929.1. USSR patent No. 8215, class. C01 to 9/04 / I.G. Van der Meulen. 1929.
2. Позин М.Е. Технология минеральных солей. 4-е изд. Л. Химия, 1974. ч. 1.2. Pozin M.E. Technology of mineral salts. 4th ed. L. Chemistry, 1974. part 1.
3. Патент RU 2135406 С1. Способ получения бромидов щелочных металлов, кальция и аммония / В.И. Кузьмин, В.Н. Кузьмина; Институт химии и химико-металлургических процессов СО РАН №97108733/25; заявл. 28.05.1997; опубл. 27.08.1999.3. Patent RU 2135406 C1. The method of obtaining bromides of alkali metals, calcium and ammonium / V.I. Kuzmin, V.N. Kuzmin; Institute of Chemistry and Chemical and Metallurgical Processes SB RAS No. 97108733/25; dec. May 28, 1997; publ. 08/27/1999.
4. Авторское свидетельство СССР №783229 кл. 03 в 3/10 / О.В. Лебедев Ю.Ф. Артамонов, 1980.4. Author's certificate of the USSR No. 783229 class. 03 at 3/10 / O.V. Lebedev Yu.F. Artamonov, 1980.
5. Патент США US 3145084. 1964.5. US patent US 3145084. 1964.
6. Авторское свидетельство СССР №138232 кл. 01 в 9/04 / В.И. Ксинзенко, Е.А. Дианов, 1960.6. Author's certificate of the USSR No. 138232 class. 01 to 9/04 / V.I. Ksinzenko, E.A. Dianov, 1960.
Claims (2)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IL309699A IL309699A (en) | 2021-07-06 | 2021-08-26 | Process for producing sodium bromide |
| CN202180100292.4A CN117715869A (en) | 2021-07-06 | 2021-08-26 | Process for producing sodium bromide |
| PCT/RU2021/000367 WO2023282784A1 (en) | 2021-07-06 | 2021-08-26 | Process for producing sodium bromide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2774763C1 true RU2774763C1 (en) | 2022-06-22 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU31419A1 (en) * | 1932-12-03 | 1933-08-31 | С.Л. Рахмилевич | The method of obtaining sodium bromide |
| US4083942A (en) * | 1977-03-03 | 1978-04-11 | Great Lakes Chemical Corporation | Process for producing metal bromides |
| EA013159B1 (en) * | 2005-04-18 | 2010-02-26 | Ян Просида | Method of producing pure halide salts of alkaline and/or alkaline earth metal resulting from hydrolytic treatment of halogenous organic waste material |
| CN105980297A (en) * | 2013-12-09 | 2016-09-28 | 科聚亚公司 | Method For Making Bromides |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU31419A1 (en) * | 1932-12-03 | 1933-08-31 | С.Л. Рахмилевич | The method of obtaining sodium bromide |
| US4083942A (en) * | 1977-03-03 | 1978-04-11 | Great Lakes Chemical Corporation | Process for producing metal bromides |
| EA013159B1 (en) * | 2005-04-18 | 2010-02-26 | Ян Просида | Method of producing pure halide salts of alkaline and/or alkaline earth metal resulting from hydrolytic treatment of halogenous organic waste material |
| CN105980297A (en) * | 2013-12-09 | 2016-09-28 | 科聚亚公司 | Method For Making Bromides |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КСЕНЗЕНКО В.И. и др. Химия и технология брома, йода и их соединений. М., Химия, 1995, с.154-168, 180-199, 378-380. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2466934C2 (en) | Method of obtaining sodium carbonate crystals | |
| RU2724779C1 (en) | Method for integrated processing of produced water of oil fields | |
| CA2832509C (en) | Method for processing and utilizing bypass dusts obtained during the production of cement | |
| WO1994023074A1 (en) | Process for producing sodium salts from brines of sodium ores | |
| CN107572554B (en) | A kind of clean energy-saving type production salt producing craft | |
| US20090291038A1 (en) | Process For The Joint Production of Sodium Carbonate and Sodium Bicarbonate | |
| CN112850753B (en) | Process for producing natural alkali | |
| CN108047053A (en) | Amine substance isolates and purifies recovery method in a kind of Sucralose waste water | |
| US8784756B2 (en) | Process for the joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate | |
| US3944474A (en) | Electrolytic manufacture of chlorine and sodium carbonate | |
| EP2285743A1 (en) | Process for the joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate | |
| US3838189A (en) | Two-stage process for producing soda ash from trona | |
| RU2543214C2 (en) | Method of complex processing natural brines of magnesium-calcium chloride type | |
| CA2032627C (en) | Process for producing sodium carbonate and ammonium sulphate from sodium sulphate | |
| US3991160A (en) | Recovery of soda values from sodium carbonate crystallizer purge liquors | |
| RU2774763C1 (en) | Method for preparation of sodium bromide | |
| WO2023282784A1 (en) | Process for producing sodium bromide | |
| RU2687439C1 (en) | Method of producing soda ash and gypsum | |
| US20130039824A1 (en) | Method of producing soda ash and calcium chloride | |
| RU2789134C1 (en) | Method for producing ammonium bromide | |
| US4563340A (en) | Process for the secondary obtention of sodium carbonate from FLP waste liquor | |
| WO2023068963A1 (en) | Process for producing ammonium bromide | |
| RU2456239C1 (en) | Method of producing calcium bromide from natural bromine-containing calcium chloride-type brines | |
| US3547579A (en) | Removal of sulfates from brines | |
| RU2560359C2 (en) | Calcification method of producing lithium carbonate from lithium-bearing material |