採用高濃度三氧化硫合成氯磺酸的工藝方法
2023-05-14 21:53:51
專利名稱：採用高濃度三氧化硫合成氯磺酸的工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種以三氧化硫為原料合成氯磺酸的方法。
國內現有十幾家氯磺酸生產廠，採用的工藝與我廠相同，即都採用以低濃度的三氧化硫為原料生產氯磺酸，具體步驟是低濃度的三氧化硫氣體和經過乾燥的氯化氫氣體直接進入反應塔，在130～230℃的溫度下迅速反應，再經冷卻、分離等過程得到液體氯磺酸。該工藝存在的問題是一是汙染嚴重，由於低濃度三氧化硫原料氣本身含有二氧化硫和其它雜質，合成反應後，尾氣成份更為複雜，各種有效成份難以分離回收，排放的尾氣中有害氣體的濃度大大超過國家標準，嚴重汙染周圍環境。二是原料消耗高，原料氣中三氧化硫含量低，使得反應轉化率低，尾氣中三氧化硫、二氧化硫、氯化氫氣體的排放濃度較高，造成了原料消耗過大。三是產品質量較差，原料氣三氧化硫中的雜質氣體在三氧化硫與氯化氫合成過程中，進入到氯磺酸成品中，降低了氯磺酸的純度，使產品質量下降。
本發明的目的是提供一種汙染小，原料消耗較低，產品質量較高的以高濃度三氧化硫為原料生產氯磺酸的工藝方法。
本發明的基理是從提高三氧化硫原料氣的濃度入手，在三氧化硫原料氣和氯化氫反應前進行分離，使分離出的二氧化硫氣體返回硫酸轉化系統，保證高濃度的三氧化硫氣體與高濃度的氯化氫氣體反應，提高轉化率，降低消耗，減少有害物質的排放。
本發明氯磺酸生產的工藝方法包含以下步驟1、低濃度三氧化硫原料氣體冷卻以後進入煙酸吸收塔，經吸收後得到游離三氧化硫濃度為20～30％的發煙硫酸，然後將發煙硫酸送入蒸發器解吸，得到濃度99％以上的三氧化硫氣體，解吸後的發煙硫酸重新送回煙酸吸收塔吸收。
2、將經過乾燥的含量90％以上的氯化氫氣體和99％以上的三氧化硫氣體按分子比1～1.05∶1送入氯磺酸合成塔，將溫度控制在140～160℃，進行反應得到氣態氯磺酸。
3、氣態氯磺酸經過冷卻器，溫度控制在20～25℃時，可製得液態的氯磺酸。
4、三氧化硫吸收後的尾氣送回硫酸工段，重新轉化利用。
氣態氯磺酸冷卻後的尾氣中，含有三氧化硫和氯化氫等有害氣體，送入處理塔由石灰乳中和後，排入大氣。中和後的酸性廢水打入電石渣貯池中，與電石渣共同進行中和沉降處理，澄清液排出廠外。
本發明由於採用高濃度三氧化硫為原料，使得原料氣中的雜質有害氣體大大減少，經石灰乳中和處理，排放到大氣中的有害氣體比以往大大減少，具體數據見下表:
另外本發明氯磺酸生產工藝方法還降低了原料的消耗，據統計原來生產1噸氯磺酸產品消耗三氧化硫880公斤，採用本發明生產工藝方法只需748公斤，降低了132公斤，每年減少尾排損失的二氧化硫折硫酸量2000～3000噸。
下面詳細說明本發明的工藝過程。
低濃度的三氧化硫原料氣體冷卻以後進入煙酸吸收塔，經過吸收以後，當游離三氧化硫濃度達到20～30％時，將此發煙硫酸送入蒸發器解吸，得到濃度99％以上的三氧化硫氣體，解吸後的發煙硫酸重新送回煙酸吸收塔吸收。將氯化氫氣體和三氧化硫氣體按分子比1.05∶1送入氯磺酸合成塔，將溫度控制在140～160℃，氣相反應得到氯磺酸產品，氣態氯磺酸經過冷卻器，溫度控制在20～25℃時，可以製得氯磺酸成品；三氧化硫吸收後的尾氣中含有大量的二氧化硫和三氯化硫，送回硫酸工段重新轉化利用；氣態氯磺酸冷卻以後的尾氣送入處理塔由石灰乳中和後，排入大氣，中和後酸性廢水打入電石渣貯池中，與電石渣共同進行中和沉降處理，澄清液排出廠外。
權利要求
1.一種採用高濃度三氧化硫合成氯磺酸的工藝方法，其特徵在於該工藝方法包含以下步驟A、低濃度三氧化硫原料氣體冷卻以後進入煙酸吸收塔，經吸收後得到游離三氧化硫濃度為20～30％的發煙硫酸，然後將發煙硫酸送入蒸發器解吸，得到濃度99％以上的三氧化硫氣體，解吸後發煙硫酸重新送回煙酸吸收塔吸收。B、將經過乾燥的氯化氫氣體和濃度99％以上的三氧化硫氣體按分子比1～1.05∶1送入氯磺酸合成塔，將溫度控制在140～160℃，氣相反應得到氯磺酸。C、氣態氯磺酸經過冷卻器，溫度控制在20～25℃時，可製得液體氯磺酸。D、三氧化硫吸收後的尾氣送回硫酸工段，重新轉化利用。
2.根據權利要求1所述的採用高濃度三氧化硫合成氯磺酸的工藝方法，其特徵在於該工藝方法還包含以下步驟即氣態氯磺酸冷卻以後的尾氣送入處理塔由石灰乳中和後，排入大氣；中和後的酸性廢水打入電石渣貯池中，與電石渣共同進行中和沉降處理，澄清液排出廠外。
全文摘要
本發明提出了一種以高濃度三氧化硫為原料生產氯磺酸的工藝方法,採用高濃度三氧化硫與高濃度氯化氫氣體直接進行合成反應,控制反應溫度140～160℃,製得的氯磺酸氣體經過冷卻後製得氯磺酸成品,該方法突破了原來只能以低濃度三氧化硫製備氯磺酸的傳統觀念,具有消耗原料減少、汙染小、產品質量好等優點。
文檔編號C01B17/46GK1203188SQ97112819
公開日1998年12月30日 申請日期1997年6月22日 優先權日1997年6月22日
發明者陳孫標, 張靜, 於宗權 申請人:中化四平聯合化工總廠