SU789146A1 - Способ разделени газовой смеси - Google Patents

Description

Изобретение относится к разделению газовых смесей, получаемых при хлорировании карбоновых кислот хлористым тионилом и может быть использовано в химической, нефтехимической и газовой промышеленности.

Известен способ разделения газовых смесей, содержащих эквимолярнйе количества 20_г И НОВ . путем обработки ее водой при температуре 60-90 С с получением чистого сернистого ангидрида, последующей отдувкой растворенного в полученной концентрированной соляной кислоте в количестве 2-5% сернистого ангидрида инертным газом или воздухом и получением соляной кислоты [1].

Недостатком¹ способа является невозможность получения соляной кислоты с примесями сернистых соединений менее 0,01% вес., так как в известном способе нельзя очистить реальные газовые смеси ввиду того, что эти газы, кроме ζ Οχ и НСС« содержат некоторое количество хлорирующих агентов. Так, при получении дихлорангидрида терефталевой кислоты (ДХА ТФК) и дихлорангидрида изофталевой кислоты (ДХА ИФА) путем хлорирования соответственно терефталевой и изофталевой кислот хлористым' тионилом (SOCbj) газообразные продукты реакции содержат 10% об. хлористого тионнла, /который, присутствуя в реакционных газах, гидролизуется в абсорбционной колонне. Продуктами гидролиза хлористого тионнла являются элементарная сера, серный ангидрид и хлористый воаорощ Указанные соединения загрязняют получаемую соля- . ную кислоту, что препятствует ее дальнейшему использованию.

ЦеЯь изобретения - снижение содержания примесей в получаемой соляной кислоте.

Поставленная цель достигается тем, что газовую смесь предварительно обрабатывают концентрированной соляной киолотой при 0-50°С, причем соляную кислоту используют с концентрацией 30-55%. Предварительная обработка реакционных газов концентрированной соляной кислотой при 0-50°С приводит к получению на стадии разделения чистого сернистого ангидрида и качественной соляной кислоты, соответствующей действующим стандартам (содержание ΪΗ С 6 357 г/л, содержание соединения серы в пересчете на $0^ 0,06 г/л или 0,006%).

Способ осуществляют следующим образом.

Смесь газов из реакционного узла подается в нижнюю часть колонного аппарата. Сверху колонна орошается 3035%-ным раствором циркулируемой соляной кислоты с температурой не более 50°С. При этом хлористый тионил вступает в реакцию гидролиза ,с водой, находящейся в циркулирующей соляной кислоте, с образованием газообразных 50₂и НСЕ· Температура в аппарате должна быть не более 50°С. В противном случае гидролиз хлористого тионила будет идти с образованием элементарной серы и серного ангидрида, а это ведет к накоплению серы в колонне и механичесому загрязнению циркулирующего раствора. Вода, которая была израсходована на реакцию гидролиза хлористого тионила, дополнительно вводится в циркулирующую соляную кислоту. Реакционные газы, полностью освобождение от хлористого тионила, затем поступают на адиабатическую абсорбцию, где они орошаются химически очищенной водой. Газы, проходя по колоне, за счет различной растворимости разделяются, хлористый водород переходит в жидкую фазу, а сверху колонны выходит чистый, без примесей НСЕ и сернистый ангидрид. Выходящая снизу колонны 32-35%-ная соляная кислота с содержанием сернистого ангидрида примерно до 5% собирается в сборник, охлаждается до 30-40°С и подается в отдувочную колонну, где происходит отдувка сернистого ангидрида инертным газом. Из колонны выходит 31-34%-ная соляная кислота, практически свободная от соединений серы и соответствующая действующим стандартам. Содержание соединения серы в пересчете на SO3 в полученной Соляной кислоте равно 0,058-0,06 г/л.

Пример!.. Газовая смесь из реактора получения ДХА ТФК, состоящая из 45 об.% SO?, 45 об. % НСби 10 об.% SOC^, при 30°С поступает в гидролизную колонну, орошаемую 35%-ной соляной кислотой d температурой 30°С, и затем в зону адиабатического селективного абсорбера с температурой 90°С, Снизу аб10

IS

789146 4 сорбера отводится соляная кислота, из которой после охлаждения отдувается инертным газом сернистый ангидрид. Сверху адиабатического абсорбера отводится чистый сернистый ангидрид. Содержание соединений серы в кислоте в пересчете на $03 0,0600 г/л или 0,006%.

П р и м е р 2. Газовая смесь из реактора получения ДХА ИФК, состоящая из 45 об. % S0_a,45 об. %.Нсе_и 1Ооб.% БОС^при температуре 30°С поступает в гидролизную колонну, орошаемую 30%-ной соляной кислотой с температурой 10°С, и затем в зону, адиабатического селективного абсорбера с температурой 90°С. Снизу абсорбера отводится соляная кислота, из которой после охлаждения отдувается инертным газом сернистый ангидрид. Сверху адиабатического абсорбера отводится чистый сернистый ангидрид. Содержание соединений серы в получаемой кислоте в пересчете на S 0^0,058 г/л или 0,0058%.

ПримерЗ. Газовая смесь из реактора получения ДХА ТФК* состоящая из 45 об.% 5О_а,45 об.% НСЕи 10 об.% 50С^, при 30° С поступает й адиабатический селективный абсорбер в. зону,' где температура 90°С, снизу абсорбера отводится соляная кислота, из которой после охлаждения отдувается инертны ьг газом сернистый ангидрид. Сверху адиабатического абсорбера отводится чистый сернистый ангидрид. Содержание соединений серы в полученной кислоте в пересчете на 50^4,30 г/л или 0,43%.

Содержание соединений серы в полученной кислоте по примерам 1 вышает существующие; ГОСТы соляную кислоту абгазную.

я 2 npeи ТУ на

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к разделению газовых смесей, получаемых при хлорировании карбоновых кислот хлористым тионилом и может быть использовано в химической, нефтехимической и газовой промышеленности. Известен способ разделени  газовых смесей, содержащих эквимол ршДе количества SOj и НСЕ- . путем обработки ее водой при температуре 6О-9О С с получением чистого сернистого ангидрида , последующей отдувкой растворенного в полученной концентрированной сол ной кислоте в количестве 2-5% сернистого ангидрида инертным газом или воздухом и получением сол ной кислоты tlj. Недостаткокг способа  вл етс  нево; можность получени  сол ной кислоты с Щ5имес ми сернистых соединений менее 0,01% вес., так как в известном способ нельз  очистить реальные газовые смеси ввиду того, что эти газы, кроме S Оз. и HCCi содержат некоторое количество хло рирующих агентов. Так, при получении дихлоранГидрида терефталевой кислоты (ДХА ТФК) и дихлорангидрида изофталевой кислоты (ДХА ИФА) путем хлорировани  соответственно терефталевой и изофталевой кислот хлористым тионилом (SOCU) газообразные тфодукты реакции содержат 10% об. хлористого тионила, который, присутству  в реакционных газах, гидролизуетс  в абсорбционной колонне. Продуктами гидролиза хлористого тионила  вл ютс  элементарна  сера, серный ангидрид к хлористый водсфоо. Указанные сог единени  загр зн ют получаемую сол - , ную кислоту, что преп тствует ее дальнейшему использованию. ЦеЯь изобретени  - снижение содержани  тримесей в получаемой сол ной кн лоте. Поставленна  цель достигаетс  тем, что газовую смесь предварительно обр батывают концентрированной сол ной киолотой при 0-5ОС, причем сол1шую киолоту используют с концентрацией 30-55%. Предварительна  обработка реакционных гааов концентрировш ной сол ной кислотой при 0-50С приводит к получению на стадии разделени  чистого сернистого ангидрида и качественной сол ной кислоты , соответствующей действующим стандартам (содержание |Н С 6 357 г/л, содержание соединени  серы в пересчете на SO7, О.Об г/л или 0,006%). Способ осуществл ют следующим образом , Смесь газов из реакционного узла подаетс  в нижнюю часть колонного аппарата . Сверху колонна орошаетс  3035%-ным раствором циркул руемой сол ной кислоты с температурой не более 50 С. При этом хлористый тионил вступает в реакцию гидролиза с водой, нахрд йюйс  в циркулирующей сол ной кисл те, с образованием газообразных 5О2И ИСЕ« Температура в аппарате должна быт не более 5О°С. В противном случае гидролиз хлористого тионила будет идти с образованием элементарной серы к серного ангидрида, а это ведет к накоплению серы в колонне и механичесому загр знению циркулирующего раствора. Вод котора  была израсходована на реакцию гидролиза хлористого тионила, дополните но вводитс  в циркулирующую сол ную кислоту. Реакционные гааы, полностью освобождение от хлористого тионила, затем поступают на адиабатическую абсорбцию , где они орошаютс  химически очищенной водой. Газы, проход  по колоне , за счет различной растворимости раздел ютс , хлористый водород переходит в жидкую фазу, а сверху коло1шы выходит чистый, без примесей НС& и сер нистый ангидрид. Выход ща  снизу коло Hbi 32-35%-на  сол на  кислота с соде жанием сернистого ангидрида примерно до 5% собираетс  в сборник, охлаждаетс  до ЗО-4О°С и подаетс  в отдувоч11ую колонну, где происходит отдувка сернистого ангидрида инертным газом. Из колонны выходит 31-34%-на  сол на  кис лота, практически свободна  от соединений серы и соответствующа  действующим стандартам. Содержание соединен серы в пересчете на 50з в полученной Сол ной кислоте равно 0,058-0,06 г/л Пример. Газова  смесь из ре актора получени  ДХА ТФК, состо ща  ю 45 об.% 502, 45 об. % НСби 1О об SOCL, при ЗО°С поступает в гидролизн колонну, орошаемую 35%-ной сол ной кислотой d температурой , и затем в зону адиабатического селективного аб сорбера с т«;мперат -рой 90°С. Снизу аб сервера отводитс  сол на  кислота, из которой после охлаждени  отдуваетс  инертным газом сернистый ангидрид. Сверху адиабатического абсорбера отводитс  чистый сернистый ангидрид. Содержание соединений серы в кислоте в пересчете на SOj 0,0600 г/л или 0,006%. П р и м е р 2. Газова  смесь из р&актора получени  ДХА ИФК, состо ща  из 45 об. % 50,45 об. %.Нсеи 10об.% 0Сг2,при температуре 30°С поступает в гидролизную колонну, орошаемую 30%-ной сол ной кислотой с температурой Юс, и затем в зону, адиабатического селективного абсорбера с температурой 90 С. Снизу абсорбера отводитс  сол на  кислота , из которой после охлаждени  отдув етс  инертным газом сернистый анпадрид. Сверху адиабатического абсорбера отводитс  чистый сернистый ангидрид.. Содержание соединений серы в получаемой кислоте в пересчете на ,058 г/л или О,ОО58%. П р и м е р 3. Газова  смесь из реактора получени  ДХА ТФК состо ща  из 45 об.% SO,j,45 об.% НССи 10 об.% SOC&, при поступает 14 адиабатический селективный абсорбер в. зону, где температура , сйизу абсорбера орвсдитс  сол на  кислота, из которой после охлаждени  отдуваетс  инертны м газом сернистый ангидрид. Сверху адиабатического абсорбера отводитс  чистый сернис-тый ангидрид. Содержание соединений серы в полученной кислоте в пересчете на S0j4,30 г/л или О,43%. Содержание соединений серы в полученной кислоте по примерам 1   2 Превьплает существующие ГОСТы и ТУ на сол ную кислоту абгазную. Формула изобретени  1. Способ разделени  газовой смеси, содержащей двуокись серы, хлористый водород с примес ми хлора и хлористых соединений серы, путем, обработки ее водой при температуре, 7 с получением сол ной кислоты, о т. л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью снижени  содержани  примесей 6 получаемой сол ной кислоте, газовую смесь предваритвльгно обрабатывают концентрированной сол ной к юлотой при температуре не более
2. 2. Способ по пункту 1, отличающийс  тем, что сол ную кислоту используют с концентрацией 30-35%. 5 Источники инфс мации, прин тые во внимание при экспврт«эв 1. Хорунжий Ю. И. и др. - Изве7891466 сти  Ceeepo-KajucaacKoro научного центра высшей школы , сер. Технические науки , 1977, № 4, с. 93-96.