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(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号CN115806273A (43)申请公布日2023.03.17 (21)申请号202211213612.X (22)申请日2022.09.30 (71)申请人西北民族大学 地址730000甘肃省兰州市城关区西北新 村1号 申请人中南大学 中国石化催化剂有限公司 (72)发明人申涛殷喜平周永华苏琼 王爱军苏小平 (74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任 公司61200 专利代理师王艾华 (51)Int.Cl. C01B7/07(2006.01) 权利要求书2页说明书6页附图1页 (54)发明名称 一种氯化氢催化氧化制氯气的产物分离工 艺及装置 (57)摘要 本发明涉及含HCl废气及盐酸的资源化利用 领域,尤其涉及一种氯化氢催化氧化制氯气的产 物分离工艺及装置,其工艺为气体产物依次在产 物分离装置中经过两级冷凝处理、脱水处理、加 压处理、冷却处理和低温精馏处理获得分离产 物;其装置包括冷凝分离脱水单元、气体压缩单 元和低温精馏单元,利用氯化氢气体和氧气催化 氧化反应后的含氯气体的高效分离和回收,通过 冷凝和浓硫酸干燥,然后在高压下将气相中的氯 气进行低温精馏,以实现氯气的回收。 CN115806273A CN115806273A权利要求书1/2页 1.一种氯化氢催化氧化制氯气的产物分离工艺,其特征在于,气体产物依次在产物分 离装置中经过预热、第一次冷凝处理、第二次冷凝处理、脱水处理、加压处理和低温精馏处 理获得分离产物,具体步骤如下: S1,对制备氯气时产生的气相产物进行预热,获得预热气相产物,预热气相产物包括 44%wt~60%wt的Cl2、3%wt~16%wt的HCl、12%wt~20%wt的O2和20%wt~35%wt的 H2O; S2,对气体产物进行第一次冷凝处理,获得一次冷凝气相和一次酸性液相;一次冷凝气 相中水含量降至2%wt~5%wt,一次酸性液相中包括5%wt~20%wt的HCl、3%wt~5%wt 的Cl2; S3,对一次冷凝气相进行第二次冷凝处理,获得二次冷凝气相和二次冷凝液相;二次冷 凝气相中水含量降低至0.1%wt~0.6%wt,二次冷凝液相包括5%wt~20%wt的HCl、3%wt ~5%wt的Cl2; S4,对二次冷凝气相进行脱水处理,获得脱水气相产物;脱水气相产物中包括50%wt~ 68%wt的Cl2、1%wt~5%wt的HCl、36%wt~45%wt的O2、0.1%wt~0.6%wt的H2O; S5,对脱水气相产物进行加压处理,获得加压气相产物; S6,对加压气相产物进行精馏处理,获得分离的气相HCl、气相Cl2和气相O2。 2.根据权利要求1所述的氯化氢催化氧化制氯气的产物分离工艺,其特征在于,在S1 中,预热气相产物的温度为60℃~90℃。 3.根据权利要求1所述的氯化氢催化氧化制氯气的产物分离工艺,其特征在于,在S2 中,第一冷凝处理时采用循环水冷凝,一次冷凝气相温度为40℃~60℃。 4.根据权利要求1所述的氯化氢催化氧化制氯气的产物分离工艺,其特征在于,在S3 中,第二次冷凝处理时采用低温水冷凝,二次冷凝气相温度为12℃~16℃。 5.根据权利要求1所述的氯化氢催化氧化制氯气的产物分离工艺,其特征在于,在S4 中,脱水处理时采用浓硫酸脱水法;浓硫酸的浓度为96%~98%;脱水气相产物中的含水量 ≤5ppm。 6.根据权利要求1所述的氯化氢催化氧化制氯气的产物分离工艺,其特征在于,在S5 中,加压处理时的压力为1.0MPa~1.5MPa。 7.根据权利要求1所述的氯化氢催化氧化制氯气的产物分离工艺,其特征在于,在S6 中,在精馏处理时采用精馏塔,精馏塔的压力为1.0MPa(G)~1.5MPa(G),塔釜的温度为40℃ ~60℃,塔顶的温度为‑40℃~‑80℃。 8.一种氯化氢催化氧化制氯气的产物分离装置,用于实现权利要求1~7任一项所述的 氯化氢催化氧化制氯气的产物分离工艺,其特征在于,所述产物分离装置包括冷凝分离脱 水单元、气体压缩单元和低温精馏单元,所述冷凝分离脱水单元包括预热换热器、第一冷凝 器、第一气液分离器、第二冷凝器、第二气液分离器、浓硫酸吸收塔、气体压缩机、换热器、低 温精馏塔和回流罐,预热换热器与第一冷凝器相连,第一冷凝器与第一气液分离器的入口 相连;第一气液分离器的顶部出口与第二冷凝器相连,第一气液分离器底部出口与第二气 液分离器的入口相连;第二冷凝器与第二气液分离器的入口相连,第二气液分离器与浓硫 酸吸收塔的入口相连; 气体压缩单元包括气体压缩机,浓硫酸吸收塔的出口与气体压缩机相连; 2 CN115806273A权利要求书2/2页 低温精馏单元包括换热器、低温精馏塔、塔顶冷凝器和
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