[发明专利]一种催化有机胺盐酸盐热解制氯化氢的方法

说明书

本发明提供了一种催化有机胺盐酸盐热解制氯化氢的方法，所述方法包括以下步骤：将有机胺盐酸盐、稀释剂和固体酸催化剂混合放入反应釜中，所述反应釜的上方连接精馏结构；向所述反应釜中通入氮气，调节反应温度150‑190℃，于所述反应釜中发生有机胺盐酸盐的热解反应，并通过所述精馏结构进行精馏操作；收集热解反应生成并通过所述精馏结构逸出的氯化氢气体；待反应结束后，分离回收固体酸催化剂、稀释剂和反应生成的有机胺。所述方法在回收有机胺萃取剂的同时生成高附加值的氯化氢气体，有机胺盐酸盐的热解率可达95％以上，同时通过固体酸催化剂的催化作用显著降低热解能耗，从而为工业化发展提供基础。

技术领域

本发明属于有机胺萃取剂再生的技术领域，具体涉及一种催化有机胺盐酸盐热解制氯化氢的方法。

背景技术

随着工业化全球气候变暖日趋严重，如何有效控制和利用CO₂成为全球的一个巨大挑战。碳捕集、利用与封存技术(Carbon capture,utilization and storage,CCUS)被认为是大幅度减少CO₂排放的主要途径。CO₂矿化作为CCUS技术的重要发展方向越来越受重视，其中利用自然界或工业过程的氯基碱金属废液等通过反应-结晶-耦合工艺将CO₂转化为高附加值的碳酸盐极具前景。

矿化工艺通常利用有机胺作为萃取剂，其中有机叔胺(R₃N)是指在分子中有与三个烃基连接的三价基的胺，是有机胺萃取剂中获得最广泛工业应用的萃取剂之一。有机叔胺的典型代表为三烷基胺，国内商品名为N235或7301，相当于国外商品Alamine 336，其化学式为N[C_nH_2n+1]₃，(n＝8～10)。矿化工艺中有机叔胺作为萃取剂，对氯化物溶液中的金属离子萃取分离，从而生成有机胺盐酸盐。

矿化工艺的工业化应用需要萃取剂有机胺的有效再生，通过有机胺盐酸盐热解生成有机胺和氯化氢，不仅可以解决有机胺萃取剂的再生问题，而且还可以将氯元素以附加值较高的氯化氢气体的理想形式回收，以缓解我国氯资源短缺问题，从而实现原子全利用的绿色化学的发展目标。

然而，目前有机胺盐酸盐的热解过程是一个高能耗过程，热解温度较高，且热解反应时间较长。热解过程的能耗高低将直接影响该工艺是否能够实现工业化应用。为此，提供一种有机胺盐酸盐热解制氯化氢的方法，降低有机胺盐酸盐的热解温度，缩短热解反应时间，从而达到回收有机胺和制备氯化氢气体，且降低能耗的目的，有利于有机胺盐酸盐的热解工艺的工业化推广和应用。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种催化有机胺盐酸盐热解制氯化氢的方法，通过加入适当的催化剂降低有机胺盐酸盐的热解温度，缩短反应时间，从而达到回收有机胺和制备氯化氢气体，且降低能耗的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种催化有机胺盐酸盐热解制氯化氢的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将有机胺盐酸盐、稀释剂和固体酸催化剂混合放入反应釜中，所述反应釜的上方连接精馏结构，用于分离热解反应生成的氯化氢气体和冷凝回流参与所述热解反应的气化的稀释剂；

(2)向所述反应釜中通入氮气，调节反应温度150-190℃，于所述反应釜中发生有机胺盐酸盐的热解反应，并通过所述精馏结构进行精馏操作；

(3)收集热解反应生成并通过所述精馏结构逸出的氯化氢气体；

(4)待反应结束后，分离回收固体酸催化剂、稀释剂和反应生成的有机胺。

本发明进一步设置为，所述有机胺盐酸盐热解反应时间为2-8h。

本发明进一步设置为，所述通入反应釜的氮气流量为200-600mL/min。