一种酰氯化反应尾气高效分离利用工艺制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种酰氯化反应高效分离利用工艺，包括用四氯乙烯洗涤尾气的低温洗涤步骤；用浓硫酸干燥经洗涤步骤所得的混合气体的干燥步骤；压缩经干燥步骤所得的混合气体至气压为0.3Mpa的压缩步骤；依次将经过压缩步骤所制得的混合物的温度降至75‑85℃、25‑30℃和3‑8℃的多级深冷步骤，经过压缩步骤所制得的混合物中的剩余二氧化硫气体全部被液化；分离多级深冷步骤制得的氯化氢气体和二氧化硫液体的混合物的分离步骤，用分离出的氯化氢气体制备盐酸；对二氧化硫液体进行减压处理使二氧化硫液体气化为二氧化硫气体的减压气化步骤；将升温后的氯气与二氧化硫气体以活性炭为催化剂反应合成硫酰氯的催化合成步骤。本发明专利技术对环境友好，且有一定的经济效益。

A High Efficient Separation and Utilization Process of Acyl Chloride Reaction Tail Gas

The object of the present invention is to provide an efficient separation and utilization process for acyl chlorination reaction, including a low temperature washing step for washing tail gas with tetrachloroethylene; a drying step for drying the mixture gas obtained by washing step with concentrated sulfuric acid; a compression step for compressing the mixture gas obtained by drying step to a pressure of 0.3Mpa; and a temperature reduction of the mixture prepared by compression step to 75 in turn. The remaining sulfur dioxide gas in the mixture prepared by compression steps is liquefied in the multi-stage cryogenic steps of 85, 25 30 and 3 8. The separation steps of the mixture of hydrogen chloride gas and sulfur dioxide liquid produced by multi-stage cryogenic steps are to prepare hydrochloric acid from the separated hydrogen chloride gas. The sulfur dioxide liquid is decompressed to make the sulfur dioxide liquid. The gasification is a vacuum gasification step of sulfur dioxide gas, and the catalytic synthesis step of sulfonyl chloride by reacting the heated chlorine gas with sulfur dioxide gas with activated carbon as catalyst. The invention is environmentally friendly and has certain economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种酰氯化反应尾气高效分离利用工艺
本专利技术属于酰氯化反应尾气高效分离利用工艺领域，更具体涉及一种将尾气中的氯化氢和二氧化硫气体予以分离的酰氯化反应尾气高效分离利用工艺。
技术介绍
硫酰氯又名磺酰氯(sulfurylchloride)分子式：SO2Cl2，分子量：134.97，相对密度(水＝1)：1.67，外观为无色液体，主要用作氯化剂或氯磺化剂，如芳香族化合物的氯化、羧酸的氯化及其他各种有机和无机化合物的氯化，也用于制造医药品、染料、表面活性剂等。二氧化硫(化学式SO2)是最常见、最简单的硫氧化物。分子量：64，CAS号：7446-09-5，沸点：-10℃，易溶于水，液态是为无色透明液体。主要用于生产三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐，也用于农药、人造纤维、染料等工业部门。氯化氢(HCl)分子量36.5，极易溶于水呈强酸性，，在25℃和1大气压下，1体积水可溶解503体积的氯化氢气体。氯化氢主要用于制染料、香料、药物、各种氯化物及腐蚀抑制剂。工业上对于生产4-氯-3,5-二甲基苯酚过程中使用硫酰氯产生的尾气，一般是先多级水吸收产生盐酸，销售给下游的印染、工矿等企业作为中和或酸化剂使用，但是该水吸收产生的酸会有一定量的二氧化硫溶解在盐酸中，而且会持续长时间地缓慢释放，导致盐酸品质不高，虽然工业上已经采用了一些措施尽力降低二氧化硫的含量，但由于二氧化硫本身在水中具有一定的溶解性，因此无法从根本上规避，而且持续释放的二氧化硫气体也会对环境造成严重的污染，对从业人员造成身心健康受损，因此提高盐酸的品质，减少二氧化硫溶解量是必须的克服的难题。4-氯-3,5-二甲基苯酚的合成过程已经有较多的文献、专利予以报道，但对反应过程中产生的尾气，研究较少，特别是实现绿色化工循环利用方面就更少了，因此对该产品的尾气进行工艺优化升级，进一步提高产品的品质，将有价值物料实现工艺内的循环利用，减少环境污染，显著提高经济效益具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对环境友好的酰氯化反应尾气高效分离利用工艺。根据本专利技术的一个方面，提供了一种酰氯化反应高效分离利用工艺，包括：用5～10℃的四氯乙烯洗涤尾气的低温洗涤步骤，以减少有机物的挥发；用浓硫酸干燥经所述低温洗涤步骤所得的混合气体的干燥步骤；压缩经干燥步骤所得的混合气体至气压为0.3Mpa的压缩步骤，经干燥步骤所得的混合气体中的部分二氧化硫气体经压缩被液化。依次将经过压缩步骤所制得的混合物的温度降至75-85℃、25-30℃和3-8℃的多级深冷步骤，经过压缩步骤所制得的混合物中的剩余二氧化硫气体全部被液化；分离多级深冷步骤制得的氯化氢气体和二氧化硫液体的混合物的分离步骤，将多级深冷步骤制得的氯化氢气体和二氧化硫液体的混合物排入混合液接收罐中，所述氯化氢气体通过所述混合液接收罐上部的减压阀排入气体缓冲罐中，通过水吸收过程将氯化氢气体制成浓度为30％的盐酸，所述二氧化硫液体通过自动切断阀定时开启在等压状态自然流入低位的二氧化硫储罐中；对二氧化硫液体进行减压处理使所述二氧化硫液体气化为二氧化硫气体的减压气化步骤；将升温后的氯气与所述二氧化硫气体以活性炭为催化剂反应合成硫酰氯的催化合成步骤。在一些实施方式中，所述尾气为以硫酰氯为氯化剂，以3,5-二甲基苯酚为原料制备4-氯-3,5-二甲基苯酚和2,4-二氯-3,5-二甲基苯酚的过程中产生的富含二氧化硫和氯化氢气体的混合气体。在一些实施方式中，所述低温洗涤步骤溶解在所述四氯乙烯中的3,5-二甲基苯酚和4-氯-3,5-二甲基苯酚返回至酰氯化反应中重新利用。在一些实施方式中，在所述低温干燥步骤中，将尾气经罗茨鼓风机送入填料为鲍尔环填料的四氯乙烯洗涤塔中，尾气中夹带的有机物被溶解在四氯乙烯中得四氯乙烯洗涤液，四氯乙烯洗涤液在循环泵作用下经冷凝器以保持四氯乙烯洗涤液温度为5-10℃，后从四氯乙烯洗涤塔上部的分布器进入喷淋在鲍尔环填料表面与尾气中的有机物接触并溶解，直至四氯乙烯含量低于88％时更换四氯乙烯。在一些实施方式中，所述多级深冷步骤包括：采用列管式换热器以冷却水为冷媒将所述混合物的温度降至75-85℃的一级冷凝；采用螺旋换热器以5-10℃的低温冷却水为冷媒将所述混合物的温度降至25-30℃的二级冷凝；采用-10℃冷冻盐水为冷媒将所述混合物的温度降至3-8℃的三级冷凝。在一些实施方式中，所述减压气化步骤为：将二氧化硫储罐中的二氧化硫液体通过二氧化硫储罐内的0.3Mpa的内压经调节阀和流量计送至螺旋板换热器中升温至80-85℃后进入微正压≤0.05Mpa的硫酰氯缓冲罐中，在硫酰氯缓冲罐中，二氧化硫液体气化为气体。在一些实施方式中，所述氯气的流量比所述二氧化硫气体的流量高10％，使所述二氧化硫完全转化，将催化合成所得的混合物冷凝后所得液体为硫酰氯，过量的氯气继续用于催化合成反应。其有益效果为：现有的针对尾气的处理方法为用水和碱吸收分别得到工业盐酸和亚硫酸钠固体，但是这两种副产物在下游应用中会有许多问题，比如盐酸中含有二氧化硫气体会逐渐释放出来气味特别刺鼻难闻，而亚硫酸钠中会含有氯化钠和亚硫酸氢钠等杂质也不受下游厂商欢迎。本专利技术可将二氧化硫和氯化氢进行彻底的分离，将二氧化硫全部封闭在体系内运行，由酰氯化反应而来的二氧化硫不需要提纯，可直接用于制备硫酰氯，而硫酰氯也不需要提纯，可直接在反应中应用，简化了工艺流程，提高了反应率，对环境较为友好。氯气来源于氯碱行业，来源广价格低廉，而酰氯化产物硫酰氯不但可作为酰氯化反应的氯化剂，还可提高经济效益。附图说明图1是本专利技术一实施方式的一种酰氯化反应尾气高效分离利用工艺的流程示意图。具体实施方式图1示意性地显示了本专利技术的一种实施方式的酰氯化反应尾气高效分离利用工艺。如图1所示，该酰氯化反应尾气高效分离利用工艺包括：用5～10℃的四氯乙烯洗涤尾气的低温洗涤步骤，以减少有机物的挥发；用浓硫酸干燥经所述低温洗涤步骤所得的混合气体的干燥步骤；压缩经干燥步骤所得的混合气体至气压为0.3Mpa的压缩步骤，经干燥步骤所得的混合气体中的部分二氧化硫气体经压缩被液化；依次将经过压缩步骤所制得的混合物的温度降至75-85℃、25-30℃和3-8℃的多级深冷步骤，经过压缩步骤所制得的混合物中的剩余二氧化硫气体全部被液化；分离多级深冷步骤制得的氯化氢气体和二氧化硫液体的混合物的分离步骤，用分离出的氯化氢气体制备盐酸；对二氧化硫液体进行减压处理使所述二氧化硫液体气化为二氧化硫气体的减压气化步骤；将升温后的氯气与所述二氧化硫气体以活性炭为催化剂反应合成硫酰氯的催化合成步骤，将催化合成所得的混合物冷凝后所得液体为硫酰氯，过量的氯气继续用于催化合成反应。4-氯-3,5-二甲基苯酚(简称PCMX)是一种安全、高效、广谱的防霉抗菌剂，是美国药品食品监督局(FDA)首选的杀菌药物，随着我国经济的不断发展，对该类杀菌剂市场需求不断增加，应用领域不断扩大。该工艺过程一般以3,5-二甲基苯酚为原料、以四氯乙烯为溶剂、以硫酰氯为氯化剂，反应过程中会产生大量需要二次处理的复合酸性尾气。尾气的定义：在以3,5-二甲基苯酚生产4-氯-3,5-二甲基苯酚和2,4-二氯-3,5-二甲基苯酚过程中使用硫酰氯为氯化剂，反应过程中会释放出气体氯化氢(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酰氯化反应尾气高效分离利用工艺，其特征在于，包括：用5～10℃的四氯乙烯洗涤尾气的低温洗涤步骤，以减少有机物的挥发；用浓硫酸干燥经所述低温洗涤步骤所得的混合气体的干燥步骤；压缩经干燥步骤所得的混合气体至气压为0.3Mpa的压缩步骤，经干燥步骤所得的混合气体中的部分二氧化硫气体经压缩被液化；依次将经过压缩步骤所制得的混合物的温度降至75‑85℃、25‑30℃和3‑8℃的多级深冷步骤，经过压缩步骤所制得的混合物中的剩余二氧化硫气体全部被液化；将分离多级深冷步骤制得的氯化氢气体和二氧化硫液体的混合物的分离步骤，将多级深冷步骤制得的氯化氢气体和二氧化硫液体的混合物排入混合液接收罐中，所述氯化氢气体通过所述混合液接收罐上部的减压阀排入气体缓冲罐中，通过水吸收过程将氯化氢气体制成浓度为30％的盐酸，所述二氧化硫液体通过自动切断阀定时开启在等压状态自然流入低位的二氧化硫储罐中；对二氧化硫液体进行减压处理使所述二氧化硫液体气化为二氧化硫气体的减压气化步骤；将升温后的氯气与所述二氧化硫气体以活性炭为催化剂反应合成硫酰氯的催化合成步骤。

【技术特征摘要】
1.一种酰氯化反应尾气高效分离利用工艺，其特征在于，包括：用5～10℃的四氯乙烯洗涤尾气的低温洗涤步骤，以减少有机物的挥发；用浓硫酸干燥经所述低温洗涤步骤所得的混合气体的干燥步骤；压缩经干燥步骤所得的混合气体至气压为0.3Mpa的压缩步骤，经干燥步骤所得的混合气体中的部分二氧化硫气体经压缩被液化；依次将经过压缩步骤所制得的混合物的温度降至75-85℃、25-30℃和3-8℃的多级深冷步骤，经过压缩步骤所制得的混合物中的剩余二氧化硫气体全部被液化；将分离多级深冷步骤制得的氯化氢气体和二氧化硫液体的混合物的分离步骤，将多级深冷步骤制得的氯化氢气体和二氧化硫液体的混合物排入混合液接收罐中，所述氯化氢气体通过所述混合液接收罐上部的减压阀排入气体缓冲罐中，通过水吸收过程将氯化氢气体制成浓度为30％的盐酸，所述二氧化硫液体通过自动切断阀定时开启在等压状态自然流入低位的二氧化硫储罐中；对二氧化硫液体进行减压处理使所述二氧化硫液体气化为二氧化硫气体的减压气化步骤；将升温后的氯气与所述二氧化硫气体以活性炭为催化剂反应合成硫酰氯的催化合成步骤。2.根据权利要求1所述的酰氯化反应尾气高效分离利用工艺，其特征在于，所述尾气为以硫酰氯为氯化剂，以3，5-二甲基苯酚为原料制备4-氯-3,5-二甲基苯酚和2,4-二氯-3,5-二甲基苯酚的过程中产生的富含二氧化硫和氯化氢气体的混合气体。3.根据权利要求1所述的酰氯化反应尾气高效分离利用工艺，其特征在于，所述低温洗涤步骤溶解在所述四氯乙烯中的3,5-二甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健明，崔迎祥，姚震，
申请(专利权)人：江苏焕鑫新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32