Способ очистки хлористого водорода от бромистого водорода

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик о11 990078 (61) Дополнительный к патенту (22} Заявлено 140879 (21) 2797790/23-26 (23) Приоритет - (32} 21. 08. 78 (31) P. 2836580. 2 (33) ФРГ (51}М. Кл.з

С 01 В 7/07

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53} УДК 546.131 (088. 8) Опубликовано15.013 3. Бюллетень 14о 2

Дата опубликования описания 150183 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Альфред Кеннен, Курт Коссвиг и Эккехард (ФРГ) Иностранная фирма

"Хемише Верке Хюльс АГ" (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА

ОТ БРОМИСТОГО ВОДОРОДА

Изобретение относится к очистке галогенводорода, в частности к способу очистки хлористого водорода от бромистого водорода. 5

Известен способ очистки хлористого водорода от бромистого водорода, заключающийся в том, что загрязненный бромистым водородом хлористый водород подвергают взаимодействию с хлором при комнатной или повышенной температуре с последующим отделением образовавшегося при этом брома, избытка хлора и очищенного хлористого водорода, причем выход хлористого водорода составляет до 99% 1 .

Недостатком известного способа является то, что степень очистки хлористого водорода не превышает 90%.

Цель изобретения - повышение сте- 20 пени очистки хлористого водорода.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки хлористого водорода от бромистого водорода, включающему обработку хлористо- 25

ro водорода реагентом и разделение полученной смеси, в качестве реагента используют раствор амина в opra ническом растворителе и разделение . полученной смеси осуществляют путчи Зр термообработки ее при 100-300оС, отделения хлористого водорода, обра ботки оставшихся продуктов гидроксидом или карбонатом щелочного металла или гидроксидом кальция и после- довательного отделения амина и бромида щелочного металла или кальция.

В качестве амина используют триалкиламин, й-арил-й,N-диалкиламин, N,N-диарил-й-алкиламин,N-алкил-й -ариламин или й-алкилариламин, содержащие 14-36 атомов углерода.

На чертеже схематически представлена установка для непрерывного осуществления предлагаемого способа.

В последовательно включенные аб-, сорбционные колонны 1 и 2 из емкости

3 по трубопроводу 4 подают оаствор амина в органическом растворителе.

Кроме того, по трубопроводу 5 в колонну 1 подают хлористый водород, загрязненный бромистым водОродом.

При этом раствор амина экэотермичес-. ки насыщается с образованием гидрохлорида и гидробромида амина. В процессе насыщения, проводимом при атмосферном давлении, температура не превышает 50оС.

990078 щего из низа колонны, под вакуумом, создаваемым с помощью водоструйного насоса, удаляют ксилол и рентгеновской флуоресценцией определяют остаточные количества хлористого водорода и бромистого водорода.

Содержание бромистого водорода составляет 6,8% (вычислено, 6,8%), Обработкой остатка водным раствором гидроокиси натрия при 35 С бромистый водород отделяют в количестве

95%.

Пример 2. Повторяют пример

1 с той разницей,что в качестве растворителя применяют 200 г гексахлорбензола и смесь нагревают до

270 С. По истечении 3,5 ч сборники содержит 286,9 ммоль (99,6%) хлористого водорода чистотой 100%. Из остатка обработкой .водным раствором гидроокиси натрия отделяют 95,5% бромистого водорода.

Hp и м е р 3. Повторяют пример

1 с той разницей, что смесь нагревают до 300 С. По истечении 2 ч сборники содержат 284,7 ммоль (98,8%) хлористого водорода чистотой 100%.Иэ остатка обработкой водным раствором гидроокиси натрия отделяют 92,5% бромистого водорода.

H p и м е р 4. Повторяют пример

1 с той разницей, что смесь нагревают до 100ОС. По истечении 8 ч сборники содержат 278,3 ммоль (96,6%) хлористого водорода. Из остатка обработкой водным раствором гидроокиси натрия отделяют 89% бромистого водорода.

Пример 5-38. Повторяют пример 1 с той разницей, что в смесь

0,75 ммоль амина и 200 г растворителя подают 0,5 моль газообразного хлористого водорода, загрязненного

0,005 моль бромистого водорода. Получаемую смесь подвергают термообработке, а остаток обрабатывают водным раствором щелочи. Количество улавливаемого в сборниках хлористого водорода и отделяемого бромистого водорода определяют титриметрическим путем.

Амин, растворитель, щелочь, параметры и результаты процесса сведены в таблицу.

Температура и продолжи тельность термообработки, С /ч

Выход бромистого во» дорода,%

1 2

130/5 0

5 I

НаоН

99/100

98/100 б. 11

180/3,5

КОН

Б После обнаружения свободного от бромистого водорода хлористого водорода, отводимого по трубопроводу

6, подачу исходного хлористого во» дорода в колонну 1 прекращают, и процесс насыщения раствора амина исходным хпористым водородом повторяют в колонне 2. После прекращения подачи исходного хлористого водорода содержимое колонны 1 или 2 по трубопроводу 7 подают на термообработку при 1О

100-300 С в колонну 8, в результате чего выделяется хлористый водород, отводимый по трубопроводу 9.После охлаждения раствор, содержащий еще гидробромид амина,по трубопроводу 10 I5 подают в смеситель 11, в котором раствор обрабатывают гидроксидом или карбонатом щелочного металла или гидроксидом кальция, подаваемым в виде водного раствора по трубопро- 20 воду 12. По окончании обработки, про водимой при 20-50 С и атмосферном давлении не более 30 мин, содержимое смесителя 11 подают по трубопроводу 13 в емкость 14, где смесь раз- 25 деляют на водную фазу, содержащую бромид щелочного металла, и органическую фазу, содержащую исходный амин. Водную фазу отводят по трубопроводу 15, а органическую по тру- Зр бопроводу 16 подают в колонну 17 на очистку от продуктов разложения ами.на, например, окисью алюминия, и затем по трубопроводу 18 рециркулируют в емкость 3. 35

Пример 1. В 1/2-литровую круглодонную колбу с магнитной мещалкой, оснащенную. заполненной кольцами Рашига колонной длиной 30 см и обратным холодильником, подают смесь из 86,3 r три-2-зтилгексиламина (222,4 ммоль), 6,3 r бромистого водорода (77,8 ммолв) и 10,5 г хлористого водорода (288,1 ммоль) в 100 т ксилола и нагревают до 140ОС. По истечении 5 ч в двух сборниках, содержащих по 200 мл 1 н. натрового щелока, титриметрически определяют количество хлористого водорода, которое составляет 287,5 ммоль (99,7%), причем чистота хлористого водорода 50 равна 100% (согласно рентгеновской флуоресценции). Из продукта уходяПример, Амин" Раство9 ритель мелочь "Хлористый водо род,выход,%/ чистота,%

5 6

ЮЮ Ю Мююю Ф

99О07е б I

97/100

L iOÍ

IV

90. 96/100

150/4,0

130/4,5

КНСО3 и аОН.

Vl

Vll

98/100

99/100

97.

NaOH

Vt1I

IX

96,5

98/.100 йаОН

99/100

KOH

XI

X I!

93

Xl l l

96

Х!Ч

XVI

21

97, ХУ11

XVIII

96 ° 5

XI X

24

ХХ

ХХ 1.

XXI I 26

27.XXI V

Р

28

ХXV.

96

XXV I

120/5,5

120/6,5

32 в 170/6,0

Г 120/5,5 д 200/3,0

А 130/5,0

А 130/5 5

130/5,0

150/4 0

В 180/3 ° 0

Н, 180/3,5

180/3,5

180/4,0

Б 180/4,0

А 130/5 ° 5

130/5, 0 в 170/5 5

В 170/6 0

В 170/5,0

В 170/5,5

ХХ!11 В 170/6,5

Н 120/5 5 ,Г 120/6 0

Г 120/бу,0

ХХЧ I .I Г

XXVlll Г

Продолжение таблицы

Са(ОН) 99/100 йа СО3 95/100

LiOH 98/100 и аОН 99/100 йа2СО3 97/100

ХНСОу 99/100

L ОН 96/100 йаОН 98/100

Н аОН 99/100

L I OH 99/100 и а ОН 99/100

L !OH 97/100

Na >609 99/100

KOH 99/100

1 IOH 97/100

Са(ОН) 98/100

Са(ОН) 98/100

NaOH 99/100

LIOH 96/100

КНСО 97/100

990078

Ca(0H)g 99/100 и а С03 96/100

МаОН 99/100

97

ХХ!Х

Г 120/6,0

Г 120/6,0

Г 120/6,0

Е 150/4,5

94

ХХХ

XXX!

99/100

99/100

98/100

%OH

XXXII йаОН

37

L10Í

38

E 150/4,0

XXXIV ходного ф» !

III

IV

VI

Vl1

VI I I

IX

Х

XI f(I I

Х!!.!

XlV

XV

ХЧ!

XVII

ХЧ!!!

XIX

ХХ

XXI.

XXII

XXIII

XXIV

XXV

XXVI

XXVII

XXVI!

ХХ!Х

ХХХ

ХХХ!

XXXII

XXXII

ХХХIV

А

Б

В

Г

Д

Я

""+От ис

XXXlll Е 150/4,5

Три-н-октиламин

Трилауриламин й-Октиланилин

N,N-Дидодециланилин

М,IN-Дигексил. т-толуидин

Ди-2-этилгексил-метиламин

Тригексиламин

Тригептиламин

Циклогексил-диизооктиламнн

Дидецил-этиламин

Тридодециламин

Дидодецил-метиламин

Додецил-диизопропиламин

Додецил-дибутиламин

Додецил-диизобутиламин

Додецил-изобутилметиламин

Диизопентадецил-метиламин

Диизопентадецил-этиламин

Диизопентадецил-изопропиламнн

М-2-Этилгексил-анилин

"й:-Лауриланилин

N-Изотридециланилин

N-Изопентадецил-анилин

N-Стеариланилин и "N;-,Öè ãåê ñèëà Hèëè í

М,N-Диоктиланилин

N,N-Ди-2-этилгексиланилин

N-Додецил-N-метиланилин й-Додецил-й-этиланилин

N-Додецил и гексиланилин

N,й-Ди-2-этилбутил-пара-толуидин й,й-дигептил-пара-толуидин

-N,N-диоктил-паратолуидин

М,М-Ди-2-этилгексил-пара-толуидин

Хлорбензол

Тетралин

1,2,4,5-Тетраметилбензол

Ди-изогексиловый эфир с!--Олефин С.!а -С

Додецилбензол

Продолжение таблицы

990078

Формула изобретения

Составитель Н.Ярмолюк

Редактор Н.Мвыдкая Техред И.Гайду Корректор М.Шароши, Заказ 11158/79 Тирам 469 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

В примерах 5-8 обработку щелочью проводят при 40 С, в примере 9 - при

20 С, в примерах 10,11,19,21,25,31 и 32 - при 30 С, а в остальных примерах - при 50 С.

1. Способ очистки хлористого водорода от бромистого водорода, вклю- 10 чающнй обработку хлористого водорода реагентом и разделение полученной смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки хлористого водорода, в качест- 15 ве реагента используют раствор амина в органическом растворителе и разделение полученной смеси осуществляют путем термообработки ее при 100300 С, отделения хлористого водорода, обработки .оставшихся продуктов гидроксидом или карбонатом щелочного металла или гидроксидом кальция и последовательного отделения амина и бромида щелочного металла или кальция.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве амина используют триалкиламин, N-арнл-N,N»

-диалкиламин, 8,8-диарил-H-алкил, й-алкил-N-ариламин или М-алкилариламин, содержащие 14-36 атомов углерода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Изралия в 34481, кл. С 01 В 7/00, опублик. 1973 (прототип).