高纯氯化氢气体的制备方法综述

高纯度氯化氢气体的制备方法综述

高纯度氯化氢气体用途广泛，可用于制染料，香料，药物等，又是集成电路生产过程中硅片蚀刻，敦化和外延的工艺的重要材料，也可用于合成催化剂，金属冶炼等领域。随着各行业的发展，高纯度氯化氢的需求量原来越大。

对获得高纯度氯化氢的方法做进一步探讨。目前国内外高纯度氯化氢的制备方法主要有以下几种。

1.解吸法。用浓硫酸与烘干的氯化钾反应，生成高纯氯化氢气体，用压缩机压入钢瓶中。即曼海姆法硫酸钾联产氯化氢气体。

解吸法生产的氯化氢纯度高(体积分数≥99)，纯度波动小，不含游离氯，有利于氯乙烯合成实现分子比自控，可使氯乙烯合成的过量氯化氢的量降低到2%-5%，减少了氯化氢的消耗定额。由于该工艺生产的氯化氢纯度高，几乎不含惰性气体，减少了氯乙烯精馏尾气的放空损失，提高了精馏系统的总收率。解吸法生产氯化氢是在高温下进行的，高温条件下浓盐酸具有更强的腐蚀性，因此对设备与管道材质的要求比较苛刻，成本增加，并且高温下法兰垫片容易老化发生盐酸渗漏，具有危险性，并且使开停车次数频繁，影响生产。

2.盐酸脱析法。将浓盐酸置于脱析塔中加热脱析制氯化氢气体。盐酸脱吸法制高纯氯化氢广泛应用于 PVC、氯丁二烯和高纯盐酸等的生产中。

脱析法生产的氯化氢纯度高(体积分数≥99)，设备投资管理要求不高，操作比较简单，对环境和人体损害较低，整个生产费用相对较低，但是原料消耗很高而相对于其他方法其安全生产措施就简单多了, 只是为防止原料酸储槽和稀酸储槽在进酸过程中气体氯化氢外逸污染环境, 其出气经尾气中和槽内的碱液洗涤吸收后排入大气。此方法所副产的稀盐酸量较大,可用于内部其他生产。

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3.合成法

合成法的基本原理原理非常简单，即氢气在中均衡燃烧，生成氯化氢气体，反应式如下：

CI2+H2=2HCl+1.84×子液位计105J

合成法生产氯化氢是目前国内大型的氯化氢生产装置所采用的生产工艺，由于该工艺成熟稳定，并且在生产过程中积累了大量的实践经验，有利于生产长期稳定的运行。但是由于

参与氯乙烯合成反应的氯化氢是由和氢气合成制得，纯度低，一般为93%--95% ，其余组分为氢气等不凝气体。这些不凝气体不但会降低合成转化率，还会使精馏系统的冷凝器传热系数显著下降，尾气放空量增加，从而降低精馏总收率。由于氯化氢纯度低，合成氯乙烯时，过量氯化氢的量达到5%--10%，使氯化氢的消耗定额增高，从而提高了聚氯乙烯的生产成本，并造成原料和氢气的浪费。并且从原料上看, 合成法原料中的Cl2 属于高度危害的剧毒物质震动报警器, 因此, 为了避免Cl2对环境造成污染, 必须增加一套除害装置,这样无形中增加了装置的投资。另一原料H2 属于甲类可燃性气体, 引燃温度为400 ℃, 爆炸极限为4.1%~74.1%, 爆炸下限低、爆炸极限范围广, 属于易燃易爆性气体。因此, 此装置的电气设备都为防爆型设备。根据伪装无线摄像头GB50058- 92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定, 该装置电气设备的防爆等级比较高, 为DIICT1, 所以装置的电气设备投资相对较高。

4.石油化工副产氯化氢提纯法

此方法得到的氯化氢含水量低，对设备基本无腐蚀，可以大大减少设备方面的投资及困难，但其通常含有达1000ppm甚至更多的乙烯或乙炔杂质通常通过精馏或者吸附方法予以提纯，但由于乙烯和乙炔的沸点与氯化氢相近很难用精馏方法除干净，而吸附的方法操作

繁琐，需要频繁更换吸附剂，成本很高。同时还会有副产物生成，对副产物的处理也是一大难题。

总上所述，通过表一对四种常用方法进行比较。

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	合成法	解吸法	盐酸脱析法	石油化工副产氯化氢提纯法
原料消耗	低	低	高	高
设备投资	高	高	低	低
操作	难	难	热轧卷简单	难
环境及人身危害	低	高	低	低
安全性	低	低	高	高