WO2023068963A1 - Способ получения бромида аммония - Google Patents
Способ получения бромида аммония Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023068963A1 WO2023068963A1 PCT/RU2021/000459 RU2021000459W WO2023068963A1 WO 2023068963 A1 WO2023068963 A1 WO 2023068963A1 RU 2021000459 W RU2021000459 W RU 2021000459W WO 2023068963 A1 WO2023068963 A1 WO 2023068963A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- bromine
- ammonium bromide
- bromide
- stage
- solution
- Prior art date
Links
- SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N ammonium bromide Chemical compound [NH4+].[Br-] SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 34
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 20
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims abstract description 13
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 13
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 claims abstract description 3
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 41
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 7
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 7
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- DTYCRHCCLVCUDT-UHFFFAOYSA-J calcium;magnesium;tetrachloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ca+2] DTYCRHCCLVCUDT-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 abstract description 7
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-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
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 ammonium halides Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 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
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021576 Iron(III) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 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
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 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
- 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
- 239000007788 liquid 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
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K tribromoiron Chemical compound Br[Fe](Br)Br FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/16—Halides of ammonium
- C01C1/166—Ammonium bromide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B9/00—General methods of preparing halides
- C01B9/04—Bromides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/12—Halogens or halogen-containing compounds
Definitions
- the invention relates to a technology for the production of inorganic compounds, namely, to a process for the production of ammonium bromide used in pharmacology as a fire retardant, and is also a convenient and cheap to transport raw material for the production of liquid bromine.
- the invention relates to the chemical technology of mineral salts and can be used in the chemical industry.
- a known method of obtaining ammonium bromide [2] by the interaction of a concentrated solution of ammonia with bromine To implement this method, the reactor is first cooled, and bromine is added in small portions. The ammonia released from the solution and the resulting ammonium bromide smoke are captured with water or a weak solution of ammonium bromide. The resulting solution is evaporated and then cooled, and the separated bromide crystals are stripped off, dried and packaged.
- Document [4] describes a method for producing bromine and its salts, related to the technique of absorbing halogens from gas mixtures with liquid absorbers. This invention is aimed at reducing the loss 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.
- bromine salts [5] The closest is the method of obtaining bromine salts [5], 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 PS with the calculated amount of bromine water.
- This method is energy intensive and does not allow to obtain a high quality finished product due to the formation of carbonates during the recovery of bromine.
- the aim of the invention is to obtain high-quality crystalline ammonium bromide and its aqueous solution.
- the technical result consists in eliminating the stage of purification of the bromine-air mixture from chlorine, and maintaining high purity of the final products and a high degree of bromine recovery.
- the technical result is achieved through a two-stage process of oxidation of bromide ions to elemental bromine with gaseous chlorine, which allows minimizing the content of chlorine impurities in the bromine-air mixture without its additional purification.
- the brine stream purified from dissolved iron, manganese and insoluble impurities, is subjected to preheating to 30-35 °C, neutralization of alkalinity and acidification to pH values - 2.5, 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 73-74% of the initial content in the flow chlorinator, operating in a countercurrent mode, wherein the air desorption of elemental bromine is carried out in a countercurrent mode in a desorber, and the absorption of elemental bromine from a bromine-air mixture is carried out in a column-type mass-exchange apparatus, a multidirectional screw nozzle operating in a countercurrent mode, and a chilled
- the subsequent operations of air desorption of bromine, absorption of bromine-air mixture, recovery of absorbed elemental bromine, purification of the resulting ammonium bromide solution are similar to the first stage of oxidation.
- the purified ammonium bromide solution mixed with the mother liquor, from the stage of obtaining crystalline ammonium bromide is evaporated to the required density to obtain an ammonium bromide solution as a commercial product.
- the chlorinator is a vertical apparatus.
- the desorber is a column-type mass transfer apparatus.
- the reactor is a horizontal container divided by partitions into sections: in the first section, bromine is reduced to bromide ion with ammonia water with a concentration of 25% ammonia, in the second section of the reactor, the absorbent is degassed, the released nitrogen is discharged into the atmosphere List of drawings
- the figure 1 schematically shows the sequence of actions of the method for the production of ammonium bromide from bromine polycomponent hydro-mineral raw materials.
- the absorbent saturated with bromine is periodically pumped into the reactor, where the process of reduction of bromine to ammonium bromide (I stage) takes place, dosing 25% ammonia solution.
- the resulting ammonium bromide solution is used for the production of crystalline ammonium bromide.
- the air after bromine extraction, 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 88-90% of bromide ions are oxidized from their residual 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 (ammonium bromide solution).
- the absorbent saturated with bromine is periodically pumped into the reactor, where bromine is reduced to ammonium bromide (stage II) by dosing 25% ammonia solution.
- the resulting ammonium bromide solution is sent to the production of a commercial form of ammonium bromide solution. Waste water enters the neutralization for its preparation for further disposal.
- Br' 0.64 kg/m 3
- Br' 0.64 kg/m 3
- the absorption of sodium bromide solution and the reduction of elemental bromine with ammonia water were carried out similarly to the first stage.
- Brine volume 2.0 m 3 .
- the overall recovery of bromine from the brine was 96.85%.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химической технологии минеральных солей и может быть использовано в химической промышленности. Способ получения бромида аммония из бромоносного поликомпонентного гидроминерального сырья включает: двухстадийное окисление бромид-ионов газообразным хлором при подкислении рассола, воздушную десорбцию элементарного брома, его абсорбцию охлажденным раствором бромида аммония и восстановление раствором аммиака. Полученный концентрат бромида аммония упаривают до выпадения кристаллов. Кристаллы бромида аммония сушат, а маточный раствор используют для получения раствора бромида аммония в качестве товарного продукта.
Description
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРОМИДА АММОНИЯ Область техники
Изобретение относится к технологии получения неорганических соединений, а именно, к процессу получения бромида аммония, применяемый в фармакологии, в качестве антипирена, а также является удобным и дешевым в перевозке сырьем для получения жидкого брома. Изобретение относится к химической технологии минеральных солей и может быть использовано в химической промышленности.
Уровень техники
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 малопроизводителен, энергоемок и не обеспечивает получение готового продукта высокого качества.
Известен способ получения бромида аммония [2] взаимодействием концентрированного раствора аммиака с бромом. Для осуществления этого способа реактор вначале охлаждают, а бром приливают небольшими порциями. Выделяющийся из раствора аммиак и образующийся дым бромида аммония улавливают водой или слабым раствором бромида аммония.
Полученный раствор выпаривают, а затем охлаждают, и выделившиеся кристаллы бромида отфуговывают, сушат и упаковывают.
Известен 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).
В документе [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.
Наиболее близким является способ получения бромистых солей [5], 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 ПС с рассчитанным количеством бромной воды. Данный способ энергоемок и не позволяет получить готовый продукт высокого качества из-за образования карбонатов в процессе восстановления брома.
Сущность изобретения
Целью изобретения является получение высококачественного кристаллического бромида аммония и его водного раствора. Технический результат заключается в исключении стадии очистки бромовоздушной смеси от хлора, и сохранении высоких показателей чистоты конечных продуктов и высокой степени извлечения брома.
Технический результат достигается за счет двух-стадийноого процесса окисления бромид-ионов до элементного брома газообразным хлором, что
позволяет минимизировать содержание примесей хлора в бромвоздушной смеси без ее дополнительной очистки.
В процессе абсорбции брома из бромвоздушной смеси используется охлажденный высококонцентрированный раствор бромида аммония, 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.
Согласно заявленному способу получения бромида аммония из бромоносного поликомпонентного гидроминерального сырья промысловых рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа, поток рассола, очищенный от растворенного железа, марганца и нерастворимых примесей, подвергают предварительному нагреву до 30-35 °C, нейтрализации щелочности и подкислению до значений pH - 2.5, 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 73-74 % от исходного содержания в проточном хлораторе, работающем в противоточном режиме, причем воздушную десорбцию элементного брома проводят в противоточном режиме в десорбере, а абсорбцию элементного брома из бромовоздушной смеси проводят в массобменном аппарате колонного типа, разнонаправленной винтовой насадкой, работающей в противоточном режиме, причем в качестве абсорбента используют охлажденный раствор бромида аммония с концентрацией 400 г/дмЗ, затем осуществляют восстановление абсорбированного элементного брома в виде комплексного бромида (NH4[Br2]Br) до бромид-ионов в реакторе, затем осуществляют очистку полученного раствора бромида аммония от примесей брома с использованием муравьиной кислоты, затем осуществляют упаривание очищенного раствора бромида аммония в две стадии: на первой стадии з
производится упаривание до концентрации бромида аммония 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 аммония, с соотношением бромид аммония с водой 3:1, полученную пульпу охлаждают до 60-62 °C и подвергают центрифугированию для отделения кристаллического бромида аммония 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 88-90% от его остаточного содержания.
В предпочтительном варианте осуществления, последующие операции воздушной десорбции брома, абсорбции бромовоздушной смеси, восстановление абсорбированного элементного брома, очистка полученного раствора бромида аммония аналогичны первой стадии окисления.
В другом предпочтительном варианте осуществления, очищенный раствор бромида аммония в смеси с маточным раствором, со стадии получения кристаллического бромида аммония, поступает на выпаривание до необходимой плотности для получения раствора бромида аммония в качестве товарного продукта.
Хлоратор представляет собой вертикальный аппарат. Десорбер представляет собой массообменный аппарат колонного типа. Реактор представляет собой горизонтальную емкость, разделенную перегородками на секции: в первой секции осуществляют восстановление брома до бромид- иона аммиачной водой с концентрацией 25 % аммиака, во второй секции реактора осуществляется дегазация абсорбента, выделившийся азот сбрасывают в атмосферу
Перечень чертежей
На фигуре 1 схематично представлена последовательность действий способа производства бромида аммония из бромоносного поликомпонентного гидроминерального сырья. Способ включает в себя подкисление исходного рассола с использованием 31,5% соляной кислоты для предотвращения гидролиза свободного брома до значения pH = 2.5, затем подкисленный рассол поступает на первую стадию окисления газообразным хлором до 73-74% бромид-ионов от их исходного содержания до элементного брома с контролем процесса окисления по окислительно-восстановительному потенциалу платинового электрода, далее окисленная вода поступает на I стадию десорбции элементарного брома атмосферным воздухом, который циркулирует в системе (десорбции брома составляет 95 %). Бромвоздушная смесь (БВС) направляется на абсорбцию брома раствором бромида аммония (абсорбент, с содержанием МЩВг = 400 г/дм3). Насыщенный бромом абсорбент периодически перекачивается в реактор, где происходит процесс восстановления брома до бромида аммония (I стадия), дозированием 25% раствора аммиака. Полученный раствор бромида аммония идет на производство кристаллического бромида аммония. 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 88-90% бромид-ионов от их остаточного 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 аммония). Насыщенный бромом абсорбент периодически перекачивается в реактор, где происходит процесс восстановления брома до бромида аммония (II стадия), дозированием 25% раствора аммиака. Полученный раствор бромида аммония направляется на производство товарной формы раствора бромида аммония.
Отработанная вода поступает на нейтрализацию для ее подготовки с целью дальнейшей утилизации.
Осуществление изобретения
Пример 1. 2,43 м3 рассола плотностью ИЗО кг/м3, с водородным показателем 5,7 следующего состава: (Са2+, Mg2+, Sr2+) = 31,7 кг/м3; Fe06m = 0,002 кг/м3; Мп2+ = 0,003 кг/м3 (К+, Na+, Li+) = 27,42 кг/м3; СГ = 74,37 кг/м3; НСОз' = 0,03 кг/м3; SO42' = 0,73 кг/м3; Вг = 2,40 кг/м3 подкисляли 31,5% соляной кислотой до рН=2,5 и подвергали 1 стадии окисления газообразным (анодным) хлором до остаточного содержания Вг" = 0,64 кг/м3, что соответствует степени окисления = 73,3%; элементарный бром десорбировали атмосферным воздухом и абсорбировали раствором бромида аммония концентрацией 395,5 кг/м3 на насадочной колонне; насыщенный элементарным бромом абсорбент восстанавливали 25% раствором аммиака; полученный концентрат бромида аммония упаривали на газовой горелке до выпадения кристаллов бромида аммония; полученные кристаллы сушили в сушильном шкафу; маточный раствор использовали для получения раствора бромида аммония в качестве продукта. Получено 4,84 кг кристаллического бромида аммония с содержанием основного вещества в сухом продукте 99, 15 %. Рассол после первой стадии окисления и извлечения брома (Вг’ = 0,64 кг/м3), поступил на вторую стадию окисления газообразным (анодным) хлором до остаточного содержание Вг’ = 0,07 кг/м3, что соответствует степени окисления = 89,0% 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 аммония с первой стадии и упаривался на газовой горелке до необходимой плотности, и использования данного раствора в качестве продукта. Получено жидкого продукта 4,46 дм3 с плотностью 1233 кг/м3 и содержанием бромида натрия = 32,7%. Общая степень извлечения брома из рассола составила 97,1 %.
Пример 2. Отличается от Примера 1 составом исходного рассола: 1195 кг/м3, с водородным показателем 5,3 следующего состава: (Са2+, Mg2+, Sr2*) = 49,55 кг/м3; РеОбЩ = 0,003 кг/м3; Мп2+ = 0,005 кг/м3 (К+, Na+, Li+) = 25,98 кг/м3; СГ = 166,8 кг/м3; НСОз’ = 0,024 кг/м3; SO42’ = 0,55 кг/м3; Вг’ = 3,12 кг/м3 Объем рассола = 2,8 м3. Степень окисления брома на первой стадии составила 73,4%, что соответствует остаточной концентрации Вг = 0,83 кг/м3; на второй стадии степень окисления составила 89,16 %, что соответствует Вг’ = 0,09 кг/м3. Получено: кристаллического бромида аммония 5,7 кг с содержанием основного вещества - 99,02 %; жидкого продукта 3,83 дм3 с плотностью 1230 кг/м3 и содержанием бромида натрия = 32,5%. Общая степень извлечения брома из рассола составила 97,12 %.
Пример 3. Отличается от Примера 1 составом исходного рассола: 1364 кг/м3, с водородным показателем 5,17 следующего состава: (Са2*, Mg2+, Sr2*) = 162,25 кг/м3; Реобщ = 0,005 кг/м3; Мп2* = 0,005 кг/м3 (К*, Na*, Li*) = 27,7 кг/м3; СГ = 166,8 кг/м3; НСОз’ = 0,8 кг/м3; SO42’ = 0,003 кг/м3; Вг’ = 8,25 кг/м3. Объем рассола = 2,0 м3. Степень окисления брома на первой стадии составила 73,0%, что соответствует остаточной концентрации Вг’ = 2,23 кг/м3; на второй стадии степень окисления составила 88,34 %, что соответствует Вг’ = 0,26 кг/м3. Получено: кристаллического бромида аммония 14,0 кг с содержанием основного вещества = 99,2 %; жидкого продукта 9,8 дм3 с плотностью 1231 кг/м3 и содержанием бромида натрия = 32,6%. Общая степень извлечения брома из рассола составила 96,85 %.
Источники информации:
1. Патент СССР № 8215, опубликован 28.02.1929.
2. Позин М.Е. Технология минеральных солей. 4-е изд. Л.Химия, 1974. ч. 1. стр.233.
3.Патент РФ №21354060, опубликован 27.08.1999.
4. Авторское свидетельство СССР № 783229, опубликовано 30.11.1980.
5.Авторское свидетельство СССР № 138232, опубликовано 01.01.1961.
Claims
1. Способ получения бромида аммония из бромоносного поликомпонентного гидроминерального сырья промысловых рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа, заключающийся в том, что поток рассола, очищенный от растворенного железа, марганца и нерастворимых примесей, подвергают предварительному нагреву до 30-35°С, нейтрализации щелочности и подкислению до значений pH = 2.5, 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 73-74 % от исходного содержания в проточном хлораторе, работающем в противоточном режиме, причем воздушную десорбцию элементного брома проводят в противоточном режиме в десорбере, а абсорбцию элементного брома из бромовоздушной смеси проводят в массобменном аппарате колонного типа, разнонаправленной винтовой насадкой, работающей в противоточном режиме, причем в качестве абсорбента используют охлажденный раствор бромида аммония с концентрацией 400 г/дмЗ, затем осуществляют восстановление абсорбированного элементного брома в виде комплексного бромида (NH4[Br2]Br) до бромид-ионов в реакторе, затем осуществляют очистку полученного раствора бромида аммония от примесей брома с использованием муравьиной кислоты, затем осуществляют упаривание очищенного раствора бромида аммония в две стадии: на первой стадии производится упаривание до концентрации бромида аммония 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 аммония, с соотношением бромид аммония с водой 3:1, полученную пульпу охлаждают до температуры 60-62
8
°C и подвергают центрифугированию для отделения кристаллического бромида аммония 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 88-90% от его остаточного содержания.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что последующие операции воздушной десорбции брома, абсорбции бромовоздушной смеси, восстановление абсорбированного элементного брома, очистка полученного раствора бромида аммония аналогичны первой стадии окисления.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что очищенный раствор бромида аммония в смеси с маточным раствором, со стадии получения кристаллического бромида аммония, поступает на выпаривание до необходимой плотности для получения раствора бромида аммония в качестве товарного продукта.
9
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US18/701,044 US20240343594A1 (en) | 2021-10-18 | 2021-11-16 | Process for producing ammonium bromide |
| IL312223A IL312223A (en) | 2021-10-18 | 2021-11-16 | A process for preparing ammonium bromide |
| CN202180103414.5A CN118139812A (zh) | 2021-10-18 | 2021-11-16 | 溴化铵的生产工艺 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021130176 | 2021-10-18 | ||
| RU2021130176A RU2789134C1 (ru) | 2021-10-18 | Способ получения бромида аммония |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023068963A1 true WO2023068963A1 (ru) | 2023-04-27 |
Family
ID=86058418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2021/000459 WO2023068963A1 (ru) | 2021-10-18 | 2021-11-16 | Способ получения бромида аммония |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240343594A1 (ru) |
| CN (1) | CN118139812A (ru) |
| IL (1) | IL312223A (ru) |
| WO (1) | WO2023068963A1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1096201A1 (ru) * | 1981-12-30 | 1984-06-07 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.Ф.Э.Дзержинского | Способ извлечени брома |
| RU2135406C1 (ru) * | 1997-05-28 | 1999-08-27 | Институт химии и химико-металлургических процессов СО РАН | Способ получения бромидов щелочных металлов, кальция и аммония |
| CN100581992C (zh) * | 2007-04-24 | 2010-01-20 | 天津长芦海晶集团有限公司 | 利用浓海水生产溴素的工艺方法 |
| CN101693525B (zh) * | 2009-10-14 | 2011-04-13 | 祁洪波 | 水蒸汽蒸馏制溴法 |
| RU2436732C2 (ru) * | 2009-05-12 | 2011-12-20 | Закрытое акционерное общество ЗАО "Экостар-Наутех" | Способ комплексной переработки рассолов хлоридного кальциевого и хлоридного магниевого типов (варианты) |
| CN109179331A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-01-11 | 山东日兴新材料股份有限公司 | 一种中和法生产溴化物的生产系统 |
-
2021
- 2021-11-16 WO PCT/RU2021/000459 patent/WO2023068963A1/ru active Application Filing
- 2021-11-16 CN CN202180103414.5A patent/CN118139812A/zh active Pending
- 2021-11-16 IL IL312223A patent/IL312223A/en unknown
- 2021-11-16 US US18/701,044 patent/US20240343594A1/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1096201A1 (ru) * | 1981-12-30 | 1984-06-07 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.Ф.Э.Дзержинского | Способ извлечени брома |
| RU2135406C1 (ru) * | 1997-05-28 | 1999-08-27 | Институт химии и химико-металлургических процессов СО РАН | Способ получения бромидов щелочных металлов, кальция и аммония |
| CN100581992C (zh) * | 2007-04-24 | 2010-01-20 | 天津长芦海晶集团有限公司 | 利用浓海水生产溴素的工艺方法 |
| RU2436732C2 (ru) * | 2009-05-12 | 2011-12-20 | Закрытое акционерное общество ЗАО "Экостар-Наутех" | Способ комплексной переработки рассолов хлоридного кальциевого и хлоридного магниевого типов (варианты) |
| CN101693525B (zh) * | 2009-10-14 | 2011-04-13 | 祁洪波 | 水蒸汽蒸馏制溴法 |
| CN109179331A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-01-11 | 山东日兴新材料股份有限公司 | 一种中和法生产溴化物的生产系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL312223A (en) | 2024-06-01 |
| CN118139812A (zh) | 2024-06-04 |
| US20240343594A1 (en) | 2024-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4107015A (en) | Method for removal of SO2 from gases | |
| US4082835A (en) | Removal of SO2 from gases | |
| US7708972B2 (en) | Method for obtaining sodium carbonate crystals | |
| US3895099A (en) | Process for manufacture of calcium hydrochlorite | |
| US8784756B2 (en) | Process for the joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate | |
| US6676917B2 (en) | Process for the production of hydrochloric acid and neutralized sulfates | |
| RU2543214C2 (ru) | Способ комплексной переработки природных рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа | |
| US20130216467A1 (en) | Method of producing soda ash and calcium chloride | |
| US3493329A (en) | Method of making sodium carbonate | |
| CN102040197B (zh) | 一种尿素法水合肼蒸发副产含碱盐渣中的氨氮脱除方法 | |
| RU2789134C1 (ru) | Способ получения бромида аммония | |
| WO2023068963A1 (ru) | Способ получения бромида аммония | |
| US8591852B2 (en) | Method of producing soda ash and calcium chloride | |
| RU2774763C1 (ru) | Способ получения бромида натрия | |
| US3954948A (en) | Process for manufacture of calcium hypochlorite | |
| WO2023282784A1 (ru) | Способ получения бромида натрия | |
| RU2687439C1 (ru) | Способ получения кальцинированной соды и гипса | |
| CN114560486B (zh) | 一种浸出助剂可循环使用的co2间接矿化方法 | |
| US4563340A (en) | Process for the secondary obtention of sodium carbonate from FLP waste liquor | |
| US4224120A (en) | Electrolytic method and apparatus for producing magnesium from a salt solution containing magnesium sulphate | |
| RU2560359C2 (ru) | Кальцинатный способ получения карбоната лития из литиеносного сырья | |
| RU2157339C2 (ru) | Способ получения бромистого лития из рассолов | |
| RU2780216C2 (ru) | Способ получения бромидных солей при комплексной переработке бромоносных поликомпонентных промысловых рассолов нефтегазодобывающих предприятий (варианты) | |
| US3734709A (en) | Process for the production of chlorine, sodium bicarbonate and ammonium-sodium nitrate | |
| RU2205796C2 (ru) | Способ получения бромистого лития из рассола |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21961549 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 18701044 Country of ref document: US |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 202180103414.5 Country of ref document: CN Ref document number: 312223 Country of ref document: IL |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21961549 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |