Способ переработки остаточного газа производства цианурхлорида

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОСТАТОЧНОГО ГАЗА ПРОИЗВОДСТВА ЦИАНУРХЛОРИЛА, Л5 . V-i -..w.-J включающий его промывку в абсорбционной колонне, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности полной очистки газа от хлора, остаточный газ под давле шем 1-4 бар подают в нижнюю часть колонны, в среднюю часть колонны подают раствор синильной кислоты , а в верхнюю часть колонны противотоком подают воду, взаимодействие ведут при 35-50°С, при этом образовавшийся водный раствор хлорциана выводят из нижней части колонны , а очищенный остаточный газ выводят из верхней части колонны.

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU.„4 557 15Р С 01 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГИИ (21) 2781857/23-26. (22) 28. 06 ° 79 (31) P 2843383..2 (32) 05. 10.78 (33) ФРГ (46) 30.03.85. Бюл. В 12 (72) Герхард Бах, Фридхельм Гайгер, Вернер Хаймберген, Герд Шрейер и Хорст Хилленбранд (ФРГ) (71) Дегусса АГ (ФРГ) (53) 547.491.8(088.8) (56) 1. Ullmanns, Encyklopsdic der

fechschem Chemic, 1954, т.5, с.624. (54)(57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОСТАТОЧНОГО ГАЗА ПРОИЗВОДСТВА ЦИАНУРХЛОРИДА, включающий его промывку в абсорбционной колонне, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью обеспечения возможности полной очистки газа от хлора, остаточный газ под давлением 1-4 бар подают в нижнюю часть колонны, в среднюю часть колонны подают раствор синильной кислоты, а в верхнюю часть колонны противотоком подают воду, взаимодействие ведут при 35-50 С, при этом образовавшийся водный раствор хлорциана выводят из нижней части колонны, а очищенный остаточный газ выводят из верхней части колонны.

1 114855

Изобретение относится к способам получения цианурхлорида, в частности к переработке отходящих газов.

Остаточный гаэ состоит иэ непревращенного в цианурхлорид хлорциана, хлора, хлористого водорода, инертных газов и побочных продуктов, таких как фосген или тетрахлоруглерод.

Известен способ переработки остаточного газа путем промывки его 10 водой в абсорбционной колонне, после чего абга.э выбрасывается в воздух, а водный раствор, содержащий хлор и хлорциан, подается на получение цианурхлорида 11).

Недостатком известного способа является низкая степень очистки газа от хлора из-эа его плохой раст воримости в воде и летучести.

Цель изобретения — обеспечение > возможности полной очистки газа от хлора.

Поставленная .цель достигается тем, что согласно способу переработки остаточного газа производства у5 цианурхлорида, включающему его промывку в абсорбционной колонне, остаточный газ под давлением 1-4 бар подают в нижнюю часть колонны, в среднюю часть колонны .подают раствор си- З нильной кислоты, а в верхнюю часть колонны противотоком подают воду, Р взаимодействие ведут при 35-50 С, при этом образовавшийся водный раствор хлорциана выводят из нижней части колонны, а очищенный остаточ- З5 ный газ выводят из верхней части колонны.

Подаваемое s верх колонны количество свежей воды измеряется так, чтобы сток от колонны мог рециркулироваться в стадию получения хлорциана и там возникала соляная кислота с концентрацией около 3-15 вес.7, преимущественно 10-13 вес.Ж хлорциана.

Превращение остаточного газа с цианистым водородом можно проводить при 0-100 С, преимущественно при

35-50 С, Давления более 5 бар (абс.)® являются возможными, но технически не очень целесообразны.

При температуре ниже 0 С слишком мала скорость реакции. При температуре выше 100 С происходит разложение продукта, так как хлорпиан в водном растворе, содержащем соли, эна7 2 чительно омыляется до цианистой кислоты и хлорида аммония.

При давлении ниже 1 бар (что означает в вакууме) объем реакции слишком велик, что требует соответствующей аппаратуры. При давлении выше 4 бар не наблюдается улучшение взаимодействия.

Охлаждение абсорбционной колонны для отвода теплоты реакции вообще нужно только в нижней области указанных температур, т.е. ниже 10 С.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность количественно удалять содержащийся в остаточном газе хлор, кроме того, в одну ступень может регенерироваться еще имеющийся хлорциан вместе с хлором и подводиться для дальнейшего применения.

Осуществление способа является простым, а выходящий очищенный абгаэ является полностью свободным от вредных веществ.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

В нижнюю часть колонны 1 остаточный гаэ от тримеризации хлорциана вводится через трубопровод 2.

В среднюю часть через трубопровод

3 .вводится содержащая синильную кислоту вода или часть циркуляционного раствора, образующегося в стадии получения хлорциана, т.е. верхняя часть колонны 1 работает как скруббер, а нижняя часть — как реактор.

Количество раствора, содержащего синильную кислоту, зависит от .содержания подлежащего превращению хлора в остаточном газе и от данной .концентрации синильной кислоты в водном растворе: чем вьпне содержание хлора, тем больше необходимо цианистого водорода для количественного превращения. Это количество мо— жет быть подано с помощью небольшого количества раствора, который является концентрированным по синильной кислоте, или с помощью соответствующих больших количеств слабо концентрированного по синильной кислоте раствора.

В верх колонны 1 через патрубок

4 вводится вода. Очищенныи абгаз покидает колонну через трубопровод 5.

Через патрубок 6 выводится сгок

KoJIoHHbl 1 и поДводи I сл на i. l 1дию получения хлорциан,з .

8. i 57 4

520 кг/ч НСМ- содержащего раствора с НСМ-долей 20 кг. В верх колонны подается 10 м /ч воды.

Наверху колонны, которая в этой части работает при 45 С, находится запорный клапан, который установлен на давление 3 5 бар (абс.).

За этим клапаном абгаз расширяется до атмосферного давления.

Покидающий колонну абгаз свободен от хлора, хлорциана и цианистого водорода.

Сток колонны 1, который подводится на стадию получения хлорциана, содержит 14,26 кг/ч НС и 13,1 кг/ч хлорциана.

Пример 4. Колонну загружают 12,7 мз/ч остаточного газа давлением 0,8 бар (абс.)..

Доля хлора составляет (также как в примере 1) 9,3 кг, а содержание хлорциана 3,8 кг. Для реакции с хлором в середину колонны ежечасно подается 500 л раствора, циркулирующего в разделе. получения хлорциана.

Температура этого водного раствора поддерживается на уровне 40 С. В нем содержится 2,257 (11,3 кг) НСН и 57. (25 кг) хлорциана.

В головную часть колонны подается 10 м /ч соответственно охлажденной воды.

Выходящий из головной части колонны отработанный газ (8,45 м, ч) содержит еще 0,67. хлора (48,4 л = 142 г), но он не содержит ни хлорциана, ни цианистого водорода.

Выпуск колонны, возвращаемый в производство хлорциана, содержит

7,81 кг/ч НСН и 36,?7 кг/ч хлорциана.

Степень преобразования хлора в хлорциан 987 от теоретического, Пример 5. Аппаратура, расход потоков и давление аналогичны приме1.

Температура выпуска из колонны поддерживается на .уровне 35 С. В нем содержится при 100Х-ном преобразовании 7,76 кг/ч НСМ и 36,9 кг/ч хлорциана, возвращаемых в цикл производства хлорциана.

П р и и е р 6. Аппаратура, расход потоков и давление такие жеукак в примере 2.

3 114

Так как водный раствор, содержащий цианистый водород, возвращается на стадию получения хлорциана, при применении избытка цианистого водорода не возникает проблем загрязнения окружающей среды.

Согласно предлагаемому способу выводится не только полностью свободный от хлора абгаз который мо-

Э 1 жет сбрасываться в атмосферу, но одновременно содержащийся в абгазе хлор переводится в хлорциан и не теряется для получения хлорциана.

Кроме того, благодаря этому разрешается также проблема получения сильно разбавленной водой солянойкислоты.

Пример 1. Колонна 1 заполняется 12,7 м /ч остаточного газа при

1, 1 бар (абс.). Доля хлора составляет 9,3 кг, содержание хлорциана t

3,8 кг. Для вымывания хлора в середину колонны 1 ежечасно подается

500 л циркуляционного раствора, образующегося в стадии получения хлорциана. Этот водный раствор содержит 2 25Х Д 11,3 кг НСИ и 5 7 ф

25 KF -хлорциана. В верх колонны подается 10 м /ч охлажденной воды.

Выходящий из верха колонны абгаз

3С (8,4 мз /ч) является свободным от хлора, хлорциана и цианистого водорода.

Сток колонны 1, который вновь подводится к стадии получения хлорциана, содержит 7,76 кг/ч НСМ и

36,9 кг/ч хлорциана.

Пример 2. Колонна 1 загружается 58 м /ч остаточного газа при

1,1 бар (абс.). Доля хлора составляет 15,2 кг и содержание хлорциана

24,0 кг. Для вымывания хлора в середину колонны 1 ежечасно подается раствор 16,7 кг цианистого водорода в 600 мл воды. В верх колонны 1 подается 9,7 м /ч воды. Выходящий з

45 из верха колонны 1 абгаз (44,4 м /ч) является свободным от хлора, хлорциана и цианистого водорода.

Сток колонны 1, который подводит- 50 ся на стадию получения хлорциана, содержит 10,91 кг/ч HCN и 37,2 кг/ч хлорциана.

Пример 3. В нижнюю часть колонны 1, работающую под давлением и заполненную кольцами Рашига,,вводится 62 м /ч остаточного газа с С1 -содержанием 15,1 кг, а также

Температура выпуска из колонны поддерживается на уровне 50 С. В нем содержится 10,.91 кг/ч НСН и

37,2 кг хлорциана. Выпуск возвра1148557

Составитель Т. Чиликина

Редактор И. Дылын Техред Т.Дубинчак

Корректор А. Зимокосов

Заказ 1612/46 Тираж 462

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по д< им изобретений и открытий

113035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал Ii! III "!!атент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 щается в цикл производства хлорциана.

II p H M e p 1. Аппаратура,.расход потоков и давление такие же как в

1 примере 3.

Давление в колонне 1 поддержива,лось запорным клапаном на уровне

5,5. бар (абс.).

Возвращаемый в цикл производства хлорциана выпуск колонны содержит 14,26 кг/ч НСЙ и 38,8 кг/ч хлорциана (25,7 кг/ч в остаточном газе и 13,1 кг/ч из реакции преобразования хлора).

Таким образом, согласно предложенному способу хлор из остаточного газа может удаляться полностью, поскольку основан на количественном удалении согласно химической реакции в отличие от прототипа, где степень очистки ограничена растворимостью хлора в воде. Кроме того, повышается экономическая эффективность процесса из-за того, что хлор переводится в хлорциан и возвращается в цикл для получения цианурхлорида.