[發明專利]一種聯合生產電子氯氣和電子氯化氫的系統及其方法

有效

• 申請號: 202110199575.0
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN112777568B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 張吉瑞
• 申請（專利權）人: 北京華宇同方化工科技開發有限公司
• 主分類號: C01B7/07
• 分類號: C01B7/07;C01B7/01
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍;尹吉偉

本發明提供一種聯合生產電子氯氣和電子氯化氫的系統及其方法，生產電子氯氣的系統，包括冷凝器、脫水塔、換熱器、壓縮機、氯氣脫輕塔及氯氣精制塔等，生產氯化氫的系統在前述生產氯氣的系統基礎上，還包括氯化氫合成爐、液化單元、氯化氫脫輕塔及氯化氫精制塔等，本發明可將生產電子氯氣過程中脫除了水分及氧氣的無水、無氧的氯氣與外部經變壓吸附脫除了水的電解氫氣于氯化氫合成爐中合成氯化氫，該氯化氫的水分含量極低，不具有腐蝕性。采用本發明的系統及方法可以直接采用電解氯氣及電解氫氣聯合生產電子氯氣及電子氯化氫及無水氯化氫，節省了原料成本；同時本工藝采用了熱集成精餾技術，能源得到綜合利用。

技術領域

本發明屬于氯化氫制備技術領域，具體涉及一種聯合生產電子氯氣和電子氯化氫的系統及其方法。

背景技術

電子氯化氫在我們生活的各個領域中具有廣泛的應用前景，它不僅是電子工業中制造大規模集成電路所需的重要材料之一，而且應用于醫藥、化工、半導體行業，因此需求量越來越大。已有人在研究制備過程中成功合成了電子級氯化氫，同時從這些合成方法中發現解析法和鹽酸脫析法制備氯化氫工藝簡單可大規模生產，但是制備的氯化氫純度偏低，越來越不滿足電子工業，尤其是集成電路的要求。

現有工藝大都分別采用工業液氯(工業產品)生產電子氯氣及合成氯化氫或采用工業副產氯化氫生產電子氯化氫，具有一定的原料成本。例如中國專利公開了一種申請號為CN201110220776.0的高純度氯化氫的制造方法和裝置，其中，使利用電解或化學工序的副產物所產生的氯化氫和/或低純度的氯化氫中所含的具有高揮發點的水、氯、重金屬等通過由再沸器、塔柱和冷卻器構成的第1級蒸餾塔，經由設置在下部再沸器的一側的排出口排出，利用第2級蒸餾塔的上部冷卻器使通過了第1級蒸餾塔的氯化氫氣體中的大部分的氯化氫液化，作為一部分的低揮發點物質的二氧化碳、氧、氮、氫等經由設置在上部的排出口排出，在下部的再沸器中收集的氯化氫經由配管輸送并貯藏在貯藏罐中。雖然該裝置和方法實現了對氯化氫的提純，但其采用常規精餾技術，塔釜需熱源加熱，塔頂需冷源冷卻冷凝，能耗也比較高，原料成本也高。

因此需要進一步研究與完善電子氯氣及電子氯化氫的節能的熱集成精餾生成工藝，給我國帶來一定可觀的社會效應和經濟效益。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種聯合生產電子氯氣和電子氯化氫的系統及其方法，采用本發明的系統及方法可以直接采用電解氯氣及電解氫氣聯合生產電子氯氣及電子氯化氫，節省了原料成本，同時能源得到綜合利用。

本發明為達到其目的，提供如下技術方案：

一種生產電子氯氣的系統，包括：

冷凝器(E-101)，用于對電解氯氣冷凝除水；

脫水塔(T-101)，用于低溫脫除經冷凝器(E-101)處理后的電解氯氣中殘留的水，以得到脫水氯氣；

換熱器(E-102)，用于對脫水塔(T-101)采出的低溫脫水氯氣換熱，使其升溫；

壓縮機(P-102)，用于對換熱后的氯氣進行壓縮升溫，以得到高溫氯氣；

氯氣脫輕塔(T-102)，用于對進料進行除雜，以脫除其中的輕組分，所述脫輕塔(T-102)底部設置有再沸器(E-103)，其中，所述高溫氯氣作為再沸器(E-103)的熱源，使脫輕塔塔釜的部分釜液升溫汽化而形成上升蒸汽，熱源降溫得到冷卻的氯氣；所述冷卻的氯氣與脫水塔(T-101) 采出的脫水氯氣經換熱器(E-102)換熱冷凝，得到高壓液氯，一部分作為脫輕塔(T-102)的進料，另一部分作為脫輕塔(T-102)的回流液；所述脫輕塔塔釜采出產物為脫除輕組分的液氯，一部分返入所述冷凝器 (E-101)汽化；另一部分作為原料進入精制塔(T-103)；所述脫輕塔塔頂采出產物為含有輕組分的氯氣；