專利名稱：氯氣生產的制作方法
技術領域：
本公開涉及生產氣體、特別是生產氯氣的方法。
背景技術：
氯用于許多日用產品。例如，它用于生產安全的飲用水、用于生產紙制品、用于紡織品生產、用于石油產品和化學制品、醫藥、殺菌劑、殺蟲劑、食物、溶劑和清潔劑、油漆、塑料制品、致冷液、氯代甲烷、こニ醇、氯仿、四氯化碳和許多其它產品。 氯的元素形式是綠黃色氣體，其與許多元素直接結合。氯能夠以許多方式生產。最大的ー種是通過電解氯化鈉(普通食鹽)溶液、常稱為“鹽水”。作為鹽水，氯化鈉解離成鈉陽離子和氯陰離子。電解過程期間，氯離子在陽極氧化，形成氯氣，水分子在陰極還原，形成羥基陰離子和氫氣。溶液中的鈉離子和陰極產生的羥基離子構成了氯化鈉電解期間形成的氫氧化鈉組分。電解過程中產生的氯和氫以液化氯、產生鹽酸或產生次氯酸鹽的形式經歷進一歩加工。氯液化系統由四個階段構成，即氯干燥、氯壓縮、氯液化和液氯儲存。氯干燥可以在多級操作中執行，其中硫酸用來“干燥”(即除去水)氯氣。氯氣從干燥系統用管子輸送到氯氣壓縮機。在氯氣壓縮機中，氯氣的壓カ增加到適合氯液化裝置的水平。氯液化裝置包括ー個或多個熱交換器，氯氣在其中冷卻并冷凝成液體。冷卻一般通過閉環壓縮機型制冷系統執打。通常，氯和用來液化氯的傳熱流體基本上相互隔離。然而，氯液化工廠特別顧慮的問題是，在氯和用來液化氯的傳熱流體發生相互接觸情況下的安全性。當發生這樣的相互接觸時，通常，然而并非必然，是由于流動這兩種材料的冷凝器故障所致。故障范圍可以從無關緊要，例如發生微細泄漏并且很少或沒有反應的情況，到災難性的，例如冷凝器內ー個或多個管發生重大破裂的情況。在它們之間可以發生及其嚴重的不利結果，例如氯被傳熱流體無法接受的污染，或反之亦然，反應產物引起的污染有或者沒有。發明概沭本公開的實施方式包括生產氯氣的方法。針對各種實施方式，所述方法包括壓縮汽化液氯與含氯氣的進氣的氣體混合物，以形成壓縮氣體。壓縮氣體中的氯氣冷凝成液氯。汽化第一部分液氯，以提供冷凝熱，以將來自壓縮氣體的氯冷凝成液氯。汽化第二部分液氯，以提供用于氣體混合物的汽化液氯和用于冷卻來自該方法的尾氣的冷凝熱。還從汽化的第一部分液氯產生了氯氣產物。本公開的實施方式還提供了在冷凝來自壓縮氣體的氯氣過程中，具有未冷凝氯氣及其它未冷凝氣體的氣流與液氯分離，其中汽化第二部分液氯產生的汽化熱將至少一部分未冷凝氯氣冷凝成液氯。定義在本文中使用吋，“氯氣”被定義為在0°C和IOOkPa絕對壓力的標準溫度和壓カ下的ニ氯(Cl2) (IUPAC)。
在本文中使用吋，“鋼”被定義為鐵和碳的合金，其可以包含鉻、鎳、鎢、鑰、錳、釩、鉆、錯和/或絡。在本文中使用吋，“間接熱交換器”被定義為在一種介質和另ー種之間傳輸熱的裝置，其中所述介質被固體壁隔離，使得它們不會混合。這樣的間接熱交換器可以包括但是不限于管殼式換熱器和板式換熱器(例如板幀式)等。在本文中使用吋，"で"被定義為攝氏溫度。在本文中使用吋，“ psia”被定義為每平方英寸的絕對磅力，并意味著真正的(絕對)壓カ。
在本文中使用時，“環境溫度”被定義為操作本公開的方法時所處的環境的溫度。使用在本公開的環境溫度下的熱交換流體不需要從中提取熱。在本文中使用吋，“一種”、“至少ー種”和“ー個或多”是可以替換的。術語“包含”和其變化形式出現在說明書和權利要求書中時不具有限制性含義。因此，例如，具有壓縮級的壓縮機可以被理解為是指所述壓縮機包括“一個或多個”壓縮級。在本文中使用吋，術語“和/或”是指所列出要素的ー種、超過ー種或全部。還有,在本文中，用終點敘述的數值范圍包括該范圍內包含的所有數字(例如，I至 5 包括 1,1. 5,2,2. 75,3,3. 80、4、5 等)。
圖I提供了根據本公開的實施方式，生產氯氣產物的方法的示意圖。圖2提供了根據本公開的實施方式，生產氯氣產物的方法的示意圖。圖3提供了根據本公開的實施方式，生產氯氣產物的方法的示意圖。
發明內容
提供本公開的實施方式用于生產氯氣產物。與不使用本公開的相同技術和過程的方法相比較，根據本公開生產氯氣產物可以在減少總能量消耗下完成。至少ー個通過本公開實現總能量消耗減少的理由是用于生產氯氣產物的本方法的簡化。所述氯氣方法的簡化還可以提供與生產氯氣產物相關的供電要求、資本投資、操作和維護費用的降低。在簡化所述方法中，本公開的實施方式允許較少的機械組件用于生產氯氣產物。這樣的機械組件的例子包括用來傳送氯氣的機械組件，例如泵，和具有相互之間旋轉和/或運動的部件的其它組件。這些機械組件常常在這些旋轉部件中利用鐵基材料(例如，鋼，比如不銹鋼)。隨著氯氣接觸這些機械組件中的鐵，氯氧化鐵形成鐵(III)氯化物(亦稱氯化鉄)。隨著旋轉部件運動，這層氧化物可以被除去，暴露更多可以用來氧化的鉄。因為這種氧化反應是放熱的，在各種機械組件中會蓄積熱量。這種熱需要被驅散以保持系統安全性。通過減少對這類機械組件的需求，相應減少了根據本公開生產氯氣過程中出現問題的機會。另外，所提供的實施方式通過利用過程中產生的液氯作為熱交換流體，消除了對專門的致冷劑和相關壓縮機的需求。以這種能力，液氯在其狀態從液體轉變為蒸氣時利用了它的汽化熱并在其狀態從蒸氣轉變為液體時利用了它的冷凝熱。在本公開的實施方式中利用氯作為熱交換流體，有助于消除在過程中使用非氯致冷劑時可能出現的問題。
本文中的圖遵循ー種編號規定，其中第一數字對應于圖形號，其余數字標識圖中的元件或組件。不同圖之間類似的元件或組件使用類似的數字標識。例如，110可以指圖I中的元件“ 10”，圖2中類似的元件可以指為210。應當理解，在本文中各種實施方式中顯示的元件可以被添加、更換和/或除去，以便提供本公開的許多另外的實施方式。另外應當理解，圖中提供的元件的比例和相對尺度是用來舉例說明本發明的實施方式，不應該取限制性意義參考圖1，根據本公開示出了生產氯氣產物的方法100的示意圖。對于方法100而言，含氯氣的進氣與汽化液氯的氣體混合物分別經導管102和104通向壓縮機106。對于各種實施方式而言，壓縮機106可以是正排量式壓縮機例如旋轉式壓縮機、螺桿壓縮機和/或往復式壓縮機。壓縮機106可以包括ー個壓縮級或可以包括兩個或更多個壓縮級，以在所需的壓力下壓縮氣體混合物，產生壓縮氣體。鑒于在方法100中出現的壓降(例如氣體和液體通過方法100的冷卻、冷凝、再循環期間)，壓縮機106的尺寸和配置提供和保持了所需的壓力。通過改變壓縮條件，可以控制壓縮氣體中達到的最高溫度。對于各種實施方式而言，可以在多級壓縮機的壓縮級之間利用級間冷卻。對于各種實施方式而言，進氣可以包括氯氣和其它氣體。其它氣體包括但是不限于氫氣、氧氣、ニ氧化碳、氮氣和痕量的其它氣體。對于各種實施方式而言，進氣具有不少于50體積百分比的氯氣。優選，進氣具有90至99體積百分比的氯氣。對于各種實施方式而言，進氣可以獲自各種氯氣生產方法。這樣的方法的例子包括但是不限于隔膜電池方法、膜電池方法和氯化鈉鹽水的電解方法。與氯氣一起，來自氯氣生產方法的產物的氣體混合物還可以包括水蒸汽。水蒸汽可以在干燥過程中與進氣分離。干燥過程可以通過將來自氯氣生產方法的產物經過ー個或多個包含干燥劑例如濃硫酸的干燥塔來完成。所述干燥過程可以將進氣中存在的水量降低到小于百萬分之10。其它干燥方法也是可能的。已被干燥的進氣可以在溫度15到50°C和壓カ35到100psia(241到689mPa)下被輸送到壓縮機106。從壓縮機106出來的氣體混合物的壓カ可以取決于氣體混合物中氯氣的體積百分比。換言之，氣體混合物中的雜質水平將影響在給定溫度、例如在環境溫度下，利用熱交換流體實現從壓縮氣體中冷凝氯氣所需要的壓力。例如，當氣體混合物具有至少90體積百分比)的氯氣時，可以用壓縮機106產生80到300psia(552到2068mPa)的壓力。然而，當氣體混合物有大約50體積％的氯氣時，可用壓縮機106產生150到650psia(1034到4482mpa)的壓力。因此，使用壓縮機106對氣體混合物產生80到650psia的壓カ是可能的。來自壓縮機106的壓縮氣體經導管108通向并聯的冷凝器系列，從中回收液氯和具有未冷凝氯氣及其它未冷凝氣體的氣流。如所示，并聯的冷凝器系列包括冷凝器110和熱回收裝置112。冷凝器110和熱回收裝置112用來將壓縮氣體中的氯氣冷凝成液氯。在冷凝器110中，可以通過間接熱交換器，利用傳熱流體例如空氣和/或水，從壓縮氣體中除去至少一部分壓縮熱。對于各種實施方式，可以向冷凝器110供應溫度低于壓縮氣體中氯氣的露點的傳熱流體。對于各種實施方式，供應環境溫度的傳熱流體。因此,對于本公開的實施方式，可能使用方法100發生場所周圍環境的空氣和/或水，這種情況下不從所述傳熱流體提取熱以改變它的溫度。
對于各種實施方式，用于冷凝器110的傳熱流體的環境溫度可以有效地從壓縮氣體中提取足夠的熱，將大部分氯氣冷凝成液氯。優選，這種環境溫度可以是(TC至50°C。這樣，冷凝器110可以使用0°C至50°C的空氣將壓縮氣體中的氯氣至少部分冷凝成液氯。要理解，壓縮氣體中氯氣的冷凝溫度可以隨著壓縮氣體壓カ變化和/或隨著壓縮氣體中雜質水平的變化而改變。因而，環境溫度和/或可得到的冷卻液的類型可以用作至少ー個確定進入冷凝器110的壓縮氣體的壓縮壓力的因素。對于各種實施方式，充分的傳熱流體可以通過冷凝器110，以將壓縮氣體冷卻到環境溫度的若干度范圍內。這種冷卻的量足以將大部分氯氣液化成壓縮氣體。因此，例如，使用0°C至50°C空氣的冷凝器110可以將從壓縮氣體冷凝的液氯冷卻到30°C至55°C的溫度。在熱回收裝置112中，可以通過間接熱交換器從壓縮氣體中除去至少一部分壓縮熱。為此，將第一部分液氯供應給熱回收裝置112的間接熱交換器，并在其中汽化。第一部 分液氯的汽化提供了足以將熱回收裝置112中壓縮氣體的溫度帶到低于氯氣的露點的冷凝熱，從而將大部分氯氣冷凝成液氯。對于各種實施方式而言，第一部分的液氯可以汽化到直至187psia的壓力，從而產生所述汽化液氯在熱回收裝置112中的溫度為0°C至45°C。優選地，所述汽化液氯在熱回收裝置112中的溫度為25°C至45°C。對于各種實施方式而言，在熱回收裝置112中汽化的第一部分液氯也產生本公開的氯氣產物。來自汽化的第一部分液氯的氯氣產物從熱回收裝置112經導管114傳送。對于各種實施方式而言，在并聯的冷凝器系列(例如冷凝器110和熱回收裝置112)中液化的大部分氯氣可以包含壓縮氣體中存在的至少82百分比、優選96到98百分比的氯氣。液化后，氣體蒸汽可以包含I到25體積百分比的其它未冷凝氣體以及剰余的未冷凝氯氣。來自冷凝器110和熱回收裝置112的液氯和氣流經導管116傳輸至液氯接收器118。液氯和氣流以比較高的壓力，大致相當于在并聯的冷凝器系列(冷凝器110和熱回收裝置112)中的壓力，進入液氯接收器118并在其中分離。液氯經導管120離開液氯接收器118，而氣流經導管122離開。對于各種實施方式而言，具有未冷凝氯氣及其它未冷凝氣體的氣流經導管122傳輸至氣體冷卻器124。對于各種實施方式而言,氣體冷卻器124利用間接熱交換器在常壓下從氣體蒸汽回收另外的液氯。根據本公開，來自導管120的第二部分液氯被供應給氣體冷卻器中的間接熱交換器，并被汽化而提供冷凝熱，以冷卻方法中的尾氣。對于各種實施方式而言，流過熱回收裝置112和/或氣體冷卻器122中任ー個的間接熱交換器的汽化液氯可以分別與壓縮氣體和氣流的流動同向或反向。第二部分汽化的液氯然后可以作為氣體混合物的汽化液氯經導管104返回到壓縮機裝置106 (例如，到低壓縮級)。對于各種實施方式而言，來自第二部分液氯汽化的汽化熱也可以將至少一部分未冷凝氯氣冷凝成液氯。對于各種實施方式而言，第二部分液氯的汽化可以在氣體冷卻器124中將氣流冷卻到0°C至10°C。氣體冷卻器124中產生的液氯經導管128返回到液氯接收器118。另外的氯已被作為液體除去并返回到液氯接收器118后的未冷凝氣體作為尾氣經導管130從氣體冷卻器124和方法100送出。優選，尾氣含有25到35摩爾百分比的氯氣。尾氣然后可以用于另外的方法，另外的方法是已知的。
如本文中所提供的，液氯經導管120離開液氯接收器118，其中它將第一部分液氯供應給熱回收裝置112和第二部分液氯供應給氣體冷卻器124。正如所論述的，第一部分液氯的汽化提供了冷凝熱，在熱回收裝置112中將壓縮氣體中的氯冷凝成液氯并產生氯氣產物。第二部分液氯的汽化為壓縮機106中存在的混合物提供了汽化液氯和冷凝熱，以冷卻方法100的尾氣。現在參考圖2，顯示了根據本公開的方法200的另ー種實施方式。如所論述，進氣、汽化的液氯和液氯可以包不同含量和類型的雜質(不同于ニ氯化物的東西)。這些雜質可以包含但是不限于氯重質化合物和輕質化合物，這在本文中將更徹底地論述。在致カ于提供能量效率方法中，理想的是降低本方法的汽化液氯和液氯中這些雜質的濃度。在此論述的方法200和300有助于實現這種目標。 在方法200中，在本文中描述的含氯氣的進氣和汽化液氯的混合物分別經導管202和204通向壓縮機206的第一壓縮級232。壓縮機206的第一壓縮級232可以將氣體混合物壓縮到120至145psia(827至IOOOmPa)的第一壓縮壓力。來自第一壓縮級232的氣體混合物在第一壓縮壓力下經導管233供應給氯重質物除去塔234。對于各種實施方式而言，氯重質物除去塔234將混合物中的至少ー些氯重質化合物在氯重質物除去塔234中分離。對于各種實施方式而言，氯重質化合物可以是壓縮氣體中存在的除ニ氯化物以外的有機和/或無機氯化合物。這樣的氯重質化合物的例子包括但是不局限于氯化物例如氯化溴。這樣的氯重質化合物的其它例子包括分子量至少85克/摩爾的那些氯化合物。對于各種實施方式而言，氯重質物除去塔234可以是包括再沸器236的板式塔或填充塔。對于各種實施方式而言，氯重質物除去塔234在120至150psia的壓カ和25°C至35 °C的溫度下操作。來自第一壓縮級232的壓縮氣體經導管233被送入氯重質物除去塔234。氯重質物除去塔234還經導管238從液氯接收器218接收一定量的液氯作為回流，這將在本文中論述。再沸器236用來沸騰和保持壓縮氣體中氯的蒸氣回流和氯重質物除去塔234中的液氯回流，同時允許至少一部分氯重質化合物作為殘余物經導管241除去。對于各種實施方式而言，來自第一壓縮級232的壓縮氣體和液氯的回流二者的進料位置可以根據沿著氯重質物除去塔234的液相和蒸氣相組成來確定。此外，作為餾出物除去的氣體混合物的純度能夠取決于級的號碼和位置(即塔板號或填充高度)和氯重質物除去塔234中使用的回流比。由于氯重質物除去塔234中的分離過程，作為餾出物除去的氣體混合物具有降低的氯重質化合物濃度。這種氣體混合物被經導管242供應給壓縮機206的第二壓縮級240。在第二壓縮級240中，氣體混合物被進ー步壓縮到所需的壓力，例如在圖I的論述中提供的壓力，以提供壓縮氣體。如本文中的論述,從壓縮機206出來的氣體混合物的壓カ可以取決于氣體混合物中氯氣的體積百分比。壓縮機206的壓縮氣體經導管208通向并聯的冷凝器系列，從中回收液氯和具有未冷凝氯氣和其它未冷凝氣體的氣流。如所示，并聯的冷凝器系列包括冷凝器210和熱回收裝置212，如本文中所述。并聯的冷凝器系列還包括再沸器236和再沸器252。對于各種實施方式而言，再沸器236和252通過它們的間接熱交換器從壓縮氣體中提取至少一部分壓縮熱，這將在本文中論述，以將來自壓縮氣體的氯氣至少部分冷凝成液氯。來自再沸器236和252的液氯和氣流經導管244通向液氯接收器218。液氯 接收器218的液氯經導管246離開，氣流經導管222離開。氣體冷卻器224利用經間接熱交換器中的導管246和226傳送的第二部分液體氯化物，從氣體蒸汽回收液態的另外的氯。第二部分汽化的液氯然后可以作為氣體混合物的汽化液氯經導管204返回到壓縮機裝置206 (例如，第一壓縮級232)。氣體冷卻器224中產生的液氯經導管228返回到液氯接收器218。另外的氯已被作為液體除去并返回到液氯接收器218的未冷凝氣體混合物作為尾氣經導管230從氣體冷卻器224和方法100送出。優選，尾氣含有25到35摩爾百分比的氯氣。液氯經導管246離開液氯接收器218。一部分液氯經導管248除去以作為回流將液氯經導管238供應到氯重質物除去塔234，如在本文中所述。導管248將具有輕質化合物的剰余量液氯供應到輕質化合物汽提塔250。對于各種實施方式而言，輕質化合物汽提塔250汽提至少ー些從液氯接收器218出來的液氯中存在的輕質化合物。對于各種實施方式而言，輕質化合物可以是液氯中存在的有機和/或無機的未冷凝化合物。這樣的輕質化合物的例子包括但是不限于ニ氧化碳、氧氣、氮氣和氫氣等。對于各種實施方式而言，液氯可以進入輕質化合物汽提塔250的上部。由于液氯通過輕質化合物汽提塔250下降，液氯在輕質化合物汽提塔250中接觸到由再沸器252沸騰的氯蒸氣。對于各種實施方式而言，輕質化合物汽提塔250在120到160psia的壓カ和25至36°C的溫度下操作。因此，致使溶解在液氯中的ニ氧化碳、氧氣、氮氣及其它非可凝性氣體蒸發，以致它們可以作為塔頂產物從輕質化合物汽提塔250除去。在輕質化合物汽提塔250中去除的輕質化合物然后經導管254供應到氯重質化合物降低的混合物，作為塔頂產物經導管242從氯重質物除去塔234除去。這種混合物經導管242通向壓縮機206的第二壓縮級240。輕質化合物汽提塔250中的冷凝物作為液氯被收集，其比進入輕質化合物汽提塔250的液氯具有更高的純度(即更高的濃度)，并其后通過導管220抽出。導管220中輕質化合物濃度降低的液氯然后作為第一部分液氯被供應到熱回收裝置212，如以前所述，以提供冷卻并產生氯氣產物。對于各種實施方式而言，供應給再沸器236和252的熱能可以來自于經導管243出來的來自第二壓縮級240的氣體混合物。對于各種實施方式而言，所述氣體混合物可以供應給再沸器236和252中的間接熱交換器。在再沸器234和252中，氣體混合物的熱被分別供應到重質物除去塔232和輕質化合物汽提塔250的底部液體，以提供相應的塔232和250中的沸騰。來自沸騰的能量允許重質物除去塔232從混合物中分離至少ー些氯重質化合物,允許輕質化合物汽提塔250分離混合物中的至少ー些輕質化合物，如本文中所述。放出熱的氣體混合物然后經導管245供應給液氯接收器218。現在參考圖3，顯示了根據本公開的方法300的另ー種實施方式。方法300與上面對于方法100和200的描述相同,但還包括使用冷箱冷卻器360。對于各種實施方式而言，冷箱冷卻器360可以結合氣體冷卻器324使用，以進ー步降低尾氣中氯氣的濃度。對于各種實施方式而言，冷箱冷卻器360使用間接熱交換器，例如板幀式熱交換器或本文中所述的其它熱交換器，以進一歩從尾氣中冷凝氯氣。如所示，已經在氣體冷卻器324中除去氯氣的未冷凝氣體混合物經導管362通入冷箱冷卻器360。在冷箱冷卻器360內部，未冷凝的氣體混合物首先用第一間接熱交換器364中的尾氣冷卻。冷卻了未冷凝的氣體混合物的尾氣然后經導管330離開該箱式冷卻器。
冷卻的未冷凝氣體混合物然后進入第二間接熱交換器366，其中來自冷箱冷卻器360的液體汽化進一歩冷卻未冷凝氣體混合物。未冷凝氣體混合物仍然處于高壓下，但是已經在冷箱冷卻器360的第一和第二熱交換器364、366中被冷卻，從而部分冷凝氯氣，然后進入接收筒368。高壓下的未冷凝氣體混合物從該接收筒368穿過閥370，使得未冷凝氣體混合物的壓カ和溫度均下降。未冷凝氣體混合物然后通過第一熱交換器364，在此它吸收經導管362進入冷箱冷卻器360的未冷凝氣體混合物的熱量。吸熱的未冷凝氣體混合物然后作為尾氣經導管330離開冷箱冷卻器360。對于各種實施方式而言,冷箱冷卻器360可以將尾氣冷卻到(TC至-25 °C。接收筒368的高壓液氯可以經導管372離開，在導管中它在通過閥374時汽化。當汽化液氯與高壓下的未冷凝氣體混合物通過第二熱交換器366時，汽化液氯從未冷凝氣體混合物吸熱。在第二熱交換器366中從未冷凝氣體混合物吸收熱的汽化液氯經導管376離開冷箱冷卻器360，在所述導管376中它可以返回到干燥系統，如本文中所述，以用于例如冷卻進入壓縮機之前的進氣。如本文所述，與不使用本公開相同技術和過程的方法相比較，根據本公開生產氯氣產物可以在減少總能量消耗下完成。有效證明這種總能量消耗減少的ー種方法是通過確定從進氣產生如本文所提供的氯氣產物的總能量需求。ー種方法是檢查產生氯氣產物需要的生產每公噸氯氣的總功率千瓦小時數。在常規的氯氣液化過程中，利用多級壓縮系統消耗能量來壓縮含有氯氣的進氣。這種壓縮系統形成壓カ最多約IOOpsia的壓縮氣體。能量還消耗在用來冷卻壓縮氣體以液化氯氣的制冷系統中。當進氣中留有雜質時，生產液化氯氣的能量成本還將上升。為了更準確比較常規系統與本公開系統生產每公噸氯氣的總能量成本，還要確定常規系統將液氯汽化成與所述氯氣產物具有相同的壓カ和溫度的氯氣所需要的能量。這種量的能量然后被加入常規系統的壓縮和液化氯氣的能量中。這些估算然后允許更直接比較常規系統和本公開中生產氯氣的總能量成本。基于前述，可以預料以下比較結果對于本系統的實施方式將是可能的。表I顯示
了生產氯氣需要總功率的預測結果。
權利要求
1.ー種方法，其包括 壓縮汽化液氯與含氯氣的進氣的氣體混合物來產生壓縮氣體； 將壓縮氣體中的氯氣冷凝成液氯； 汽化第一部分液氯以提供冷凝熱，以將來自壓縮氣體的氯氣冷凝成液氯；和 汽化第二部分液氯以提供用于所述氣體混合物的汽化液氯和用于冷卻來自所述方法的尾氣的冷凝熱。
2.權利要求I的方法，其包括從汽化的第一部分液氯生產氯氣產物。
3.前述權利要求任ー項的方法，其中壓縮氣體混合物包括利用兩個或更多個壓縮級 來壓縮所述氣體混合物到80磅-力/姆平方英寸絕對壓カ(psia)到650psia的壓力。
4.前述權利要求任ー項的方法，其中冷凝來自所述壓縮氣體的氯氣包括使用采用0°C至50°C空氣的冷凝器，以將來自所述壓縮氣體的氯氣至少部分冷凝成液氯。
5.權利要求4的方法，其中冷凝壓縮氣體中的氯氣包括將液氯冷卻到30°C至55°C。
6.前述權利要求任ー項的方法，其中汽化第一部分液氯包括將所述第一部分液氯汽化到最高達187psia的壓力。
7.前述權利要求任ー項的方法，其中冷凝來自壓縮氣體的氯氣包括將具有未冷凝氯氣及其它未冷凝氣體的氣流與液氯分離，其中來自汽化第二部分液氯的汽化熱將至少一部分未冷凝氯氣冷凝成液氯。
8.權利要求7的方法，其中第二部分液氯的汽化將未冷凝氯氣及其它未冷凝氣體冷卻到(TC至 IO0C0
9.權利要求7和8任ー項的方法，其包括另外冷卻所述氣流以將尾氣中的氯氣含量降低到25到35摩爾百分比的氯氣。
10.前述權利要求任ー項的方法，其中汽化液氯與進氣的氣體混合物包含氯重質化合物，并且壓縮氣體混合物包括將所述氣體混合物壓縮到第一壓縮壓力； 將第一壓縮壓力的氣體混合物供應到氯重質物除去塔； 在氯重質物除去塔中從所述氣體混合物中分離至少ー些氯重質化合物；和 將氯重質化合物濃度降低的氣體混合物供應回壓縮機，以提供壓縮氣體。
11.權利要求10的方法，其中將壓縮氣體中的氯氣冷凝成液氯包括從所述壓縮氣體提取熱；和 向氯重質物除去塔供應所述熱以從所述氣體混合物中分離至少ー些氯重質化合物。
12.權利要求10和11任ー項的方法，其中液氯包含輕質化合物，并且所述方法還包括將帶有輕質化合物的液氯供應到輕質化合物汽提塔； 在輕質化合物汽提塔中從所述液氯汽提至少ー些輕質化合物； 將在輕質化合物汽提塔中汽提的輕質化合物供應給氯重質化合物降低的氣體混合物；和 供應輕質化合物濃度降低的液氯作為第二部分液氯。
13.權利要求12的方法，其中在將壓縮氣體中的氯氣冷凝成液氯包括從所述壓縮氣體提取熱；和 向輕質化合物汽提塔供應所述熱用于從所述液氯中汽提至少一些輕質化合物。
14.權利要求12和13任ー項的方法，其包括去除一部分液氯作為回流；和將所述回流供應到氯重質物除去塔。
15.前述權利要求任ー項的方法，其中進氣具有不少于50體積百分比(％)的氯氣。
全文摘要
本公開的實施方式包括生產氯氣的方法。對于各種實施方式，所述方法包括壓縮汽化液氯(104)與含氯氣的進氣(102)的氣體混合物，以形成壓縮氣體。壓縮氣體中的氯冷凝成液氯(120)。液氯的第一部分被汽化，以提供冷凝熱，將來自壓縮氣體的氯冷凝成液氯。汽化第二部分液氯(126)，以提供用于氣體混合物的汽化液氯和用于冷卻來自所述方法的尾氣(122)的冷凝熱。還從汽化的第一部分液氯產生了氯氣產物(114)。
文檔編號C01B7/07GK102656113SQ201080057596
公開日2012年9月5日 申請日期2010年12月7日 優先權日2009年12月17日
發明者J·J·希門茲 申請人:陶氏環球技術有限責任公司