[发明专利]高纯度氯化氢的制造方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯度氯化氢的制造方法和装置，通过使利用电解或利用化学工序的副产物所产生的氯化氢和/或低纯度的氯化氢包含的具有高挥发点的水、氯、以及重金属等经过由再沸器、塔柱和冷却器构成的第一级蒸馏塔并经由设置在下部的再沸器的一侧的排出口排出，由设置在第二级蒸馏塔的上部的冷却器使通过了第一级蒸馏塔的氯化氢气体中的大部分的氯化氢液化，部分低挥发点物质的二氧化碳、氧、氮、氢等经由上部设置的排出口排出，由下部的再沸器收集的氯化氢经由配管输送后贮藏在贮藏罐中，据此，可以提供氯化氢的浓度为99.999％或更高的高纯度并可大量生产的高纯度的氯化氢。

背景技术

作为现有技术的韩国专利公告第1980-0001308号公开了减少无水氯化氢中的乙炔的方法，但是在气体精制工序上，反应温度高，难以解决耐高温的反应器的选择和反应器的腐蚀问题。

到1965年左右，为了获得氯乙烯，主要采用乙炔法，但最近，随着石油化学工业的发展，采用以可低廉地大量生产的乙烯为出发原料的乙烯法获得氯乙烯。根据反应式，在乙炔法中，通过CH≡CH+HCl→CH₂＝CHCl反应来获得氯乙烯，而在乙烯法中，通过CH₂ClCH₂Cl→CH₂＝CHCl+HCl的反应来获得氯乙烯。

无水盐酸是通过将多个氯化烃分裂而形成的。有报告说，在使1，2-二氯乙烷分裂生成氯乙烯的情况下，以同时生成的盐酸为基准，形成了约0.57摩尔～0.60摩尔％的乙炔。

采用蒸馏法或其他方法难以从无水氯化氢中分离乙炔和乙烯的理由是，HCl(b.p(沸点)：-85℃)、乙炔(b.p：-75℃)、乙烯(b.p：-103.7℃)的沸点相差不大。因此，通过利用沸点差的蒸馏法进行分离除去来获得高纯度的氯化氢是相当困难的。

另外，关于高纯度氯化氢的制造方法和装置，有本发明的申请人申请专利并公开的韩国公开专利公报第10-2010-0120372号，该发明涉及为了制造氯乙烯，将在原料合成工序中产生的低纯度的氯化氢制造为高纯度的方法和装置，其通过注入氯气体并利用通过氯化反应生成的反应生成物与氯化氢的沸点之差来制造高纯度的氯化氢，使用与本发明所采用的原料不同的原料，与用于完成发明的技术结构和效果存在显著的差异。

正在研发利用盐水等的电解所产生的氯化氢和/或低纯度的氯化氢连续且高效地大量生产为高纯度氯化氢的方法和装置。

作为现有技术的韩国公开专利公报第10-2010-0120372号中公开了采用EDC法，为了制造氯乙烯进行原料合成工序，将进行原料合成工序时作为副产物产生的低纯度的氯化氢进行精制来制造高纯度氯化氢的方法；在韩国登录专利第10-0742477号中，通过氯的电解以及后续工序的氯与氢的燃烧而生成的氯化氢气体虽然通常并不是不能从所述生成的气体本身去除的，但是含有难以去除的杂质。另外，该专利公开的内容是生产液态氯化氢(盐酸)的方法，是将低纯度的盐酸溶液精制为高纯度的盐酸溶液的方法。

作为现有技术的另一个韩国登录专利第10-0317113号涉及将氟化氢和卤化烃作为杂质而同时含有的氯化氢的精制方法，韩国公开专利公报第10-2009-0129476号涉及从含有高温盐酸的气流中去除无机成分的方法。但是，采用吸附塔的连续的大量生产和特性管理是困难的。

发明内容

本发明所要解决的问题的目的在于，使由盐水的电解所产生的低纯度的氯化氢和/或通常的低纯度的氯化氢经过第一级蒸馏塔，使具有高挥发点的水分、氯和重金属等在下部排出，使在上部排出的氯化氢在第二级蒸馏塔中蒸馏并使作为低挥发点物质的二氧化碳、氧、氮、以及氢由上部的排出口挥发，利用冷却器将氯化氢液化并从下部获得高纯度的氯化氢(99.999％或更高)。

本发明所要解决的另一个问题的目的在于，实现一种设备比较简单且可以连续地大量生产的装置和方法，其中，将第一级蒸馏塔和第二级蒸馏塔构成为使再沸器和塔柱相叠并在上部设置冷却器，利用挥发点之差来分离除去杂质和氯并获得高纯度氯化氢(99.999％或更高)。