[发明专利]氯乙酸生产中降低盐酸、乙酸副产中硫酸含量方法和装置

说明书

本发明涉及一种氯乙酸生产中降低盐酸、乙酸副产物中硫酸含量的方法和装置，装置包括降膜吸收塔、预热器、反应器、冷却器、干燥管和干燥塔。方法为：⑴用浓盐酸吸收氯乙酸尾气中乙酸及三氧化硫，得到硫酸乙酸混合液；⑵分离后尾气与氯气按0：1～0.05:1体积比混合，进行干燥、预热；⑶预热后尾气在反应器二氧化硫与氯气反应，硫酰氯液体进入硫酰氯液接收器；⑷脱硫后尾气用水吸收尾气中氯获得浓盐酸产物；⑸硫酸乙酸混合液与水减压精馏分离，获得硫酸及乙酸产物；⑹硫酰氯液体与硫酸混合，分离出氯化氢气体。本发明资源化利用氯乙酸尾气，有效脱除尾气的中硫的氧化物，优化了工艺流程和产品质量，有利于减少废气排放，提高了企业经济效益。

技术领域

本发明属于化工生产尾气处理技术领域，涉及一种氯乙酸生产中降低盐酸、乙酸副产物中硫酸含量的方法和装置。

背景技术

我国目前广泛采用乙酸氯化法生产氯乙酸，其工艺过程为：以冰乙酸为原料，硫磺粉为催化剂，于100℃左右通氯气进行氯化，氯化液经冷却、结晶和抽滤，得到氯乙酸结晶产品。采用乙酸氯化法生产氯乙酸的过程中，伴有大量的尾气出现，其中以氯化氢为主（80%左右），工业上生产1 t氯乙酸约产生1.5 t浓度为 30%左右的盐酸。尾气中除含有氯化氢以外，还夹带各种副反应生成的杂质或未反应物，包括SO₂、SO₃、Cl₂及CH₃COOH等。

目前工厂通过降膜吸收塔分别回收乙酸及盐酸。其中乙酸中含57～60%CH₃COOH、20～25% H₂SO₄、8～10%HCl；盐酸中含25～31%HCl、0.05～0.1 %H₂SO₄和＜1%的CH₃COOH。回收的乙酸主要用于返回流程使用，但由于乙酸中的硫酸含量过高，易通过机械夹带作用进入产品，影响末端产品最终的质量，特别是食品级甘氨酸的质量。回收的盐酸由于硫酸含量偏高，仅能作为废酸花钱请周边金属加工等行业帮忙处理，供酸洗除锈，或作为废酸中和处理。对于日产180吨副产盐酸的企业来说，处理1t盐酸成本约为200元，每年需投入超过1千万元来处理盐酸，严重影响企业的经济效益及资源利用率。

发明内容

本发明的目的是提供一种氯乙酸生产中降低盐酸、乙酸副产物中硫酸含量的方法，资源化利用氯乙酸尾气，提高产品质量和纯度，增加企业的经济效益。本发明的另一目的是提供一种氯乙酸生产中降低盐酸、乙酸副产物中硫酸含量的装置。

本发明的技术方案是：氯乙酸生产中降低盐酸、乙酸副产物中硫酸含量的方法，过程包括：

⑴将氯乙酸尾气依次通过三个降膜吸收塔，用浓盐酸吸收氯乙酸尾气中的乙酸及三氧化硫气体，得到硫酸乙酸混合液；降膜吸收的温度为20～40℃，压力为0～0.1 MPa；

⑵分离乙酸及三氧化硫后的尾气与氯气按0：1～0.05:1的体积比混合，依次通过1号干燥管和干燥塔进行干燥，去除残余的水分，然后经预热器进行预热；

⑶预热后的尾气从顶部进入内装活化剂的反应器，使二氧化硫与氯气充分反应，反应产物及尾气从反应器底部流出，经冷凝器冷却至0～25℃，冷却后析出硫酰氯液体进入硫酰氯液接收器；

⑷脱硫后的尾气经2号干燥管干燥后依次通过三个降膜吸收塔，用水吸收尾气中氯获得浓盐酸产物，吸收温度为20～40℃，吸收后残余的尾气出装置；

⑸硫酸乙酸混合液与水按比例混合后进行减压精馏分离，获得硫酸及乙酸产物；

⑹硫酰氯液体与硫酸按1:1～3:1（体积）混合，分离出氯化氢气体，提高硫酸的浓度，氯化氢气体送至降膜吸收塔进行吸收。