CN202211213612X一种氯化氢催化氧化制氯气的产物分离工艺及装置.pdf

(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