[发明专利]纯碱盐酸(或氯化氢)联合生产新工艺

说明书

技术领域

本发明属基础化工领域，是基础化工产品纯碱与盐酸(或氯化氢)的联合生产新工艺。

背景技术

目前国内外纯碱生产主要有氨碱法、联碱法、及天然碱精制法等三种生产方法，2008年全球总产量为4800万吨，其中中国1830万吨，占全球产量的38％，我国是一个纯碱大国。2008年我国氨碱法为886万吨，联碱法为827万吨，天然碱117万吨，氨碱法生产虽不需大型合成氨配套，但需大量的石灰石，且每吨纯碱需排放10M₃废液和300Kg(干基)废渣，这是氨碱法生产无法解决的致命难题，联碱法基本解决了废液废渣的排放问题，但需大型合成氨配套，合成氨投资很大，几乎是制碱部分的几倍，而且其另外联产产品氯化铵(NH₄Cl)用途有一定限制，少部分应用在工业上，主要用途为农业化肥，我国目前氯化铵(NH₄Cl)产量已经处于供大于求的态势。

目前盐酸与氯化氢的生产主要为氯碱行业电解氯化钠(NaCl)中的氯气与氢气直接合成法，和其它行业的副产品，其中副产的产品质量受行业自身特点的限制，其用途也受到限制，比如PVC行业所需要的氯一般来源于氯碱行业的电解氯化钠(NaCl)中，因为质量较好。本发明中另一产品为盐酸(或氯化氢)，其质量可与氯碱行业生产的相媲美，而且又没有氯碱工艺的复杂和高能耗的问题。

在专利号为92114069.X发明名称为《氯化氨分解法》的专利中公布了一种分解氯化氨以制造氨与氯化氢的方法。该方法主要是针对联碱法中氯化铵产品的处理，目的解决氯化氨产品的出路问题。在专利号为200610022052.4发明名称为《合成制碱法中重碱过滤液的处理方法》的专利中公开了利用MgO处理合成制碱法生产流程中重碱过滤液，回收滤液中的氨，但氯化镁水解释放氯化氢的过程温度很高，需800-1050℃温度下煅烧才能获得MgO并放出HCl，不仅耗能大而且设备防腐也难解决，更难实现工业化。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的纯碱生产工艺存在的诸多问题及氯碱行业的高能耗问题，提供一种原料易得，利用中间体实现纯碱与盐酸两个产品的联产，且中间体循环使用，中间无废弃物产生，能耗低且绿色环保的纯碱与盐酸联产新方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是以CO₂和NaCl为原料，Mg(OH)Cl·H₂O为中间体制得纯碱和盐酸(或HCl)。

本发明工艺流程图(2)中详细说明了工艺过程，生产过程中，仅加入卤水(或粗盐)和CO₂，产品为盐酸(或HCl)和碳酸钠(Na₂CO₃)。虚线框内物质循环使用，无任何废液、废水、废气排放。

其具体技术方案如下：

1.制碱部分：卤水或粗盐经过精制工艺处理达到制碱工艺要求之后，经过吸氨、碳化、过滤、分离出重碱及滤液，重碱经煅烧过程制得优质纯碱(Na₂C_O3)。

2.制酸部分：

(1)蒸氨：过滤母液主要成分为NH₄HCO₃、NaHCO₃、Na₂CO₃、NH₄Cl、NaCl，将滤液先打入蒸氨塔的预热段加热，使得NH₄HCO₃分解出CO₂和NH₃，部分NH₄Cl与NaHCO₃反应生成NaCl、CO₂、NH₃之后，母液进入蒸氨段与中间体Mg(OH)Cl·H₂O反应得NH₃和MgCl₂溶液，加料比例为NH₄Cl(母液中)∶Mg(OH)Cl·H₂O＝2-2.25∶1(重量比)反应温度为100-110℃范围，其主要反应如下：

(2)脱盐：将蒸氨之后的母液加热到120-130℃，使NaCl结晶并分离得除盐的MgCl₂母液，NaCl结晶返回盐水精制工序循环使用。