通过重整卤化有机物制备高质量酸溶液的方法技术

通过重整卤化有机物制备高质量酸溶液的方法和设备，其中该方法和设备包括骤冷来自反应器的气流、从骤冷后的气流中分离气流以形成第一洗涤后的气流、用洗涤液喷雾第一洗涤后的气流、从雾化气流中分离气流以形成第二洗涤后的气流、和吸收部分第二洗涤后的气流以制备原酸溶液。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过重整卤化有机物制备高质量酸溶液的方法本专利技术涉及卤化物的气化方法，更具体地，涉及利用气化产品制备高质量酸溶液的方法和设备。相关专利技术包括已有专利申请：利用低级卤化物制备一种或多种有用产品的方法和设备，其PCT国际申请号为PCT/US/98/26298，于1999年7月1日公布，国际公布号WO99/32937。该PCT申请公开了通过部分氧化重整过程在气化反应器内将主要由卤化物，特别是在通过大量化学生产过程制备它们时产生的副产品和废氯化烃组成的原料转化成一种或多种“高质量产品”的方法和设备。在卤化原料的气化过程中，原料中不可避免地会含有一定量的金属盐。这些金属盐可能是卤化物生产过程中产生的腐蚀产物，或者是废催化剂等。另外，在气化过程中，当使用金属时，腐蚀还会产生更多的金属盐。耐火材料(通常是氧化铝基材料)的磨损也会产生金属盐。此外，比如金属盐还可从用于泵净化和进料塔或其它容器的生产用水中引入。本专利技术涉及从气化产物中有效去除这些盐(通常是金属卤化物和金属氧化物)而以合理成本生产高质量酸产品，如盐酸。更具体地，已经发现利用堰式骤冷器(或其它相似的气/液接触设备)及紧随其后的文丘里洗涤器(用于去除颗粒物，如含碳烟灰)骤冷含卤化氢热气体的方法可有效捕获金属盐，并且基本上预防了将它们夹带到设备后面的吸收部分，因此生产出成本合理且高质量的酸产品。Stultz等人的美国专利5,174,865(‘865专利)所描述的专利技术“净化盐酸粗品的方法”，描述了HCl经吸收后富含金属的HCl的净化方法。Stultz公开的方法要求双倍或三倍的蒸发，且耗能高。本专利技术的优点在于它用于在卤化物气化过程中在卤化氢吸收前净化气化器出口气体。本专利技术方法降低成本且更简单。本专利技术包括通过气化卤化物制备高质量酸溶液的方法和设备。在-->一个实施方案中，该方法包括利用第一液体(LS1-图3A)骤冷来自反应器的合成气(RGS-图3A)，该气体含有卤化氢。该方法包括从骤冷后的合成气流(QGS-图3A)中分离第一洗涤后的含卤化氢气流(WGS1-图3A)。该方法包括用第二液体(LS2-图3A)喷雾第一气流并从该雾化气流(AGS-图3A)中分离第二洗涤后的含卤化氢气流(WGS2-图3A)。该方法包括将卤化氢从第二洗涤后的气流中吸收进入溶剂溶液内以形成原酸溶液。该设备包括与骤冷器，优选堰式骤冷器有流体联系的反应器。该骤冷器与气/液分离罐有流体联系。文丘里洗涤器与来自骤冷罐上部的气流有流体联系。洗涤器与洗涤罐有流体联系。吸收器与来自洗涤罐上部的气流有流体联系。当了解了下面对优选实施方案及附图的详细描述后，可对本专利技术有更好的理解，其中：图1以框图的形式显示了卤化物气化方法的优选实施方案。图2显示了卤化物气化方法中气化器的优选实施方案。图3A和3B显示了由重整卤化物制备酸溶液和合成气的骤冷器和去除颗粒物方法的优选实施方案。图4A和4B显示了通过气化卤化物制备高质量酸和合成气的吸收器和酸溶液净化方法的优选实施方案。通常先讨论卤化物气化方法的一个优选实施方案用作背景。该方法的该优选实施方案包括5个示于图1的方框流程图中的主要工艺区：1)  气化器2002)  骤冷器3003)  颗粒物去除和回收设备3504)  盐酸回收和净化400，4505)  合成气修整700通过透视法对该方法优选实施方案的设备进行讨论以说明本专利技术。在优选实施方案中，假定原料是RCl’s，或氯化有机物。如图2A和2B中更具体的显示及后面更详细的讨论，优选实施方案的气化器200包含两个反应器，R-200和R-210，以及用于重整卤化物，特别是RCl’s的辅助设备。(在此卤化物通常指RCl’s，一种典型的-->形式。)优选将以液流144的形式存在的RCl’s喷雾至主反应器R-200，优选使用纯氧291和气流298。在严格的气化环境中，RCl组分被部分氧化并转化成主要包含一氧化碳、氯化氢和氢气、少量水蒸汽和二氧化碳、以及含有碳(即煤灰)的痕量元素的合成气。该合成气优选流入副反应器R-210，其使得所有反应进行到底，因此使所有卤化物产生很高的转化率并减少不希望有的副产品。为继续进行图1方框流程图所示系统的剩余部分，来自反应器200的热气体通过与循环水系统直接接触在骤冷器300中进行冷却，优选在堰式骤冷器中完全混合。接着，混合物优选流入气-液分离器，从此骤冷气流过顶部，而底液得到冷却并循环至堰式骤冷器。优选至少底液的一股滑流流入过滤设备以去除夹带的固体，这将在后面进行讨论。来自过滤设备的滤出液优选循环至骤冷器。从骤冷气-液分离器顶部流出的合成气中的颗粒物(主要由煤灰组成)，优选在喷雾器或洗涤器里从气流中去除，优选湿式文丘里洗涤器。优选在循环回路中应用洗涤液，将从洗涤系统中流出的废液与从骤冷液循环系统中流出的滑流合并起来导入颗粒物回收设备350。在颗粒物回收阶段，废液和滑流优选流入过滤设备，更优选连续烛式过滤设备。在第一个实施方案的过滤设备中，主过滤器先从加工液流中除去固体物并将固体物以浓缩浆液的形式排出。该浓缩浆液优选输送到副过滤设备进行过滤并脱水形成湿饼然后排出，比如排到RCl供料箱以循环至气化器，或排到合适的处理系统。选择且优选地，过滤设备使用单一过滤器产生干饼，如图3B中所示，其中骤冷液滑流330直接流入FL-350。接下来优选将来自气-液分离洗涤器的不含颗粒物的合成气引入HCl吸收塔400以使其流回骤冷器300。不可凝合成气组分流经吸收器塔顶并流到合成气修整区700。用吸收塔400中含约35重量％HCl的浓缩酸溶液底液流吸收合成气中的HCl。这形成高质量酸溶液流且优选过滤后流经吸收床450以去除最后痕量的颗粒物和极少量的有机物，形成适合销售或内部使用的高质量盐酸产品。碱洗涤器、气体过热器、碳吸附床和合成气处理系统可组成合成气修整设备700。碱洗涤器或合成气修整塔在塔下部使用吸收池流出液以吸收合成气流中最后痕量的-->HCl和Cl2。可在塔上部使用水用作合成气产品的最后洗涤剂。如果终端(customer)不能收集合成气，可使其流入专用处理系统。塔底的废液可流入合适的废水处理系统或用其它方式处理。如上所述，在具体优选实施方案中，气化器200包含两个反应器R-200和R-210以及它们的主要用于完全有效地转化卤化原料的辅助设备。为了以下讨论，假定卤化物包含RCl’s，为一种典型的形式。RCl液流优选喷雾至主反应器R-200，优选与纯氧流291和蒸汽流298一起流经主燃器或喷嘴BL-200。在严格的气化环境中，RCl组分被部分氧化并转化成主要包含一氧化碳、氢气、氯化氢和少量水蒸汽及二氧化碳的合成气。该合成气优选流入副反应器R-210，它使所有反应都进行到底，并因此使所有卤化物都产生很高的转化率且减少不希望有的副产品。在所述的优选实施方案中，主气化器R-200用作下游燃烧的射流搅拌反应器(down fired，jet stirred reactor)，其主要目的是喷雾液体燃料、汽化液体燃料并将该燃料与氧气、缓和剂和热反应产物完全混合。该气化器在大约1450℃和5巴表压(barg)(75psig)的条件下运行。这些严格的条件保证所有的卤化物组分接近完全转化。非常少量的烟灰(主要是碳)在气化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由气化卤化物制备高质量酸溶液的方法，其包括：用骤冷液骤冷来自反应器的含卤化氢气流以形成骤冷气流；从骤冷气流中分离含卤化氢的气流以形成第一洗涤后的气流；用洗涤液喷雾第一洗涤后的气流以形成雾化气流；从该雾化气流中分离含卤化氢 的气流以形成第二洗涤后的气流；和将卤化氢从至少一部分第二洗涤后的气流中吸收进入溶剂溶液内以制备原酸溶液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2000-5-5 09/566,1981.一种由气化卤化物制备高质量酸溶液的方法，其包括：用骤冷液骤冷来自反应器的含卤化氢气流以形成骤冷气流；从骤冷气流中分离含卤化氢的气流以形成第一洗涤后的气流；用洗涤液喷雾第一洗涤后的气流以形成雾化气流；从该雾化气流中分离含卤化氢的气流以形成第二洗涤后的气流；和将卤化氢从至少一部分第二洗涤后的气流中吸收进入溶剂溶液内以制备原酸溶液。2.如权利要求1所述的方法，包括用炭床过滤器过滤原酸溶液。3.如权利要求1所述的方法，包括从骤冷气流中分离至少一部分骤冷液并将至少一部分分离的骤冷液循环至骤冷步骤。4.如权利要求1所述的方法，包括从雾化气流中分离至少一部分洗涤液并将至少一部分分离的洗涤液循环至喷雾步骤。5.如权利要求1所述的方法，其中第一次分离气流包括分离顶部气体。6.如权利要求1所述的方法，其中骤冷包括使来自反应器的气流流经堰式骤冷器，其用于混合并蒸发冷却气流。7.如权利要求1所述的方法，其中在文丘里设备里进行喷雾。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：L萨利纳斯三世，DW朱厄尔，KK塞德尔，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]