[发明专利]一种氯化氢酸解工艺及装置

说明书

本发明涉及一种氯化氢酸解工艺方法及装置，属于生物、化工生产技术领域。通过使用氯化氢的醇溶液替换传统工艺中盐酸（即氯化氢的水溶液）进行酸解反应，通过低温酸解段与高温酸解段分段进行反应、除沫器以及自控连锁等组合工艺措施及装置，具体包括至少一个的混合器，用以待酸解的反应液与氯化氢醇溶液进行预混合；与所述混合器依次串联联接设置的至少一个的氯化氢醇溶液酸解反应器和至少一个的盐酸酸解反应器，分别用以反应液与氯化氢醇溶液在低温段进行氯化氢酸解反应、反应液与盐酸在高温段进行氯化氢酸解反应；与所述的反应器联接设置的气液分离器，对反应器顶部出料气体进行气液分离器。该发明可减少带入酸解反应系统中的水量约30‑100%，节能50%左右,节能、减排效益显著。

技术领域

本发明涉及一种氯化氢酸解工艺方法及装置，属于生物、化工生产技术领域。

背景技术

氯化氢、盐酸及其酸解工艺简介

氯化氢，是无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，与多种醇混溶，易溶于乙醇和醚，也能溶于其它多种有机物。主要用于制染料、香料、药物、各种氯化物及腐蚀抑制剂合成，是最常见的酸解剂之一。

盐酸(化学式HCl)是氯化氢的水溶液，又名氢氯酸，为无色至淡黄色透明液体，是化工生产过程中的一种常见酸，工业盐酸一般配制成30%左右含量。由于盐酸原料易得，价格便宜，而且与水可形成共沸物，所以工业用途广泛。在需要氯化氢进行酸解的工艺过程中，一般均使用30%左右含量的盐酸（特指氯化氢水溶液，下同）进行酸解。

但是，该方法缺点也明显。酸解过程，其有效成分仅为占30%比例的氯化氢，多达70%的水则被动地引入反应系统。大量水的引入，造成生产系统工艺废液量大、废液夹带及溶解物料损失大、环保压力大、过程能耗大等一系列问题。特别是能源消耗方面尤为突出，因引入的水量大，且水的比热容及相变焓相对较高，在后续升温、蒸发、降温冷凝、精馏分离等过程中能耗高。使用盐酸进行酸解的工艺中，物料分离、废液处理等后处理过程中，因盐酸带入的这部分水引发的能耗占比非常大。

氯化氢的醇溶液产品以及应用情况简介

氯化氢具有与多种醇混溶的性质，工业上可用于生产氯化氢的醇溶液(化学通式ROH·HCl)产品，其中最常见的为氯化氢的甲醇溶液、氯化氢的乙醇溶液。氯化氢的甲醇溶液又称酸甲醇(化学式CH₃OH·HCl)，为无色至淡黄色透明液体，工业酸甲醇一般为其饱和溶液，其中氯化氢含量一般在20-35%。氯化氢的乙醇溶液又称酸乙醇(化学式CH₃CH₂OH·HCl)，为无色至淡黄色透明液体，氯化氢和乙醇能任意比例混溶。

实际工业生产过程中，对于忌水的氯化氢酸解反应场合，盐酸并不适用，所以常常使用酸甲醇、酸乙醇等氯化氢的醇溶液产品替代。这也是氯化氢醇溶液主要用途：即在医药、农药等有机合成方面用以无水反应加酸，起到保护基团的作用。

然而，由于氯化氢与醇不能形成共沸物，相对氯化氢水溶液（即盐酸）而言，70℃以上温度下稳定性较差，所以应用受阻。本发明中，通过试验摸索出了具体的组合工艺措施，设计了工艺方法及装置，可以确保在氯化氢的醇溶液环境下，氯化氢的酸解反应工艺过程得以稳定的进行。

特别是对于非忌水的涉及氯化氢参与酸解反应的过程，为了减少水的引入而降低反应过程的能耗，具有广泛的应用前景。而且由于不是忌水反应，所以可不必要求氯化氢醇溶液为绝对无水，所以这扩大了氯化氢醇溶液的应用范围，也大大扩大了该方法及装置的适用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氯化氢酸解工艺新方法及装置，属于生物、化工生产技术领域。通过新工艺方法，大幅降低加入系统中的水量，解决或缓解生产系统工艺废液量大、废液夹带及溶解物料损失大、环保压力大、过程能耗大等一系列问题。