一种制备五氟乙烷的系统和方法技术方案

技术编号:11360683 阅读:57 留言:0更新日期:2015-04-29 11:28
本发明专利技术公开了一种制备五氟乙烷的系统,包括第一反应器、第一分离塔、第二反应器、第二分离塔、冷凝塔、第三分离塔、HCl吸收塔、第四分离塔、液相水碱洗系统、脱轻塔、精馏塔、萃取塔、闪蒸塔、萃取剂回收塔、HCFC-124回收脱轻塔、HFC-134a回收精馏塔、HCFC-124回收精馏塔、CFC-115回收脱轻塔、CFC-115回收精馏塔等。本系统反应只涉及氟化反应;通过本系统制备的五氟乙烷产品浓度在99.6%以上;本系统在反应工段增加分水器,解决了催化剂失活导致转化率降低的问题;本系统生产过程中产生的盐酸、HFC-134a等副产品均被回收利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于化工领域。
技术介绍
五氟乙烷化学名称为1,I, I, 2,2-五氟乙烷,是一种对臭氧层无害的碳氟化合物,作为制冷剂,主要应用于空调、工商制冷、冷水机组等行业中,用于配制R404A、R407C、R-410A、R507等二元和三元混合工质制冷剂以替代R22、R12,五氟乙烷作为R-410A等环保混配制冷剂的重要组分,有着巨大的市场发展空间。五氟乙烷也可以作为灭火剂。目前五氟乙烷的制备主要存在以下几点不足:1、以三氯乙烯为原料的制备工艺,工艺路线长,原料成本较高,需要平衡其中副产物CFC-113 ;2、以四氟乙烯为原料的制备工艺,原料成本高,且难以贮存和运输,原料单耗高;3、四氯乙烯为原料的制备工艺,由于PCE催化氟化反应的转化率和选择性不高,导致产量达不到原设计的产能,副产物较多,催化剂易结焦失活,后续的分离十分困难。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题,本专利技术提供一种制备五氟乙烷的系统,包括AHF储罐、PCE储罐、第一反应器、第一分离塔、第二分离塔、第二反应器、冷凝塔、第三分离塔、HCl吸收塔、第四分离塔、液相水碱洗系统、脱轻塔、焚烧系统、带有残液槽和缓冲罐的精馏塔、萃取塔、产品检验槽、闪蒸塔、I#气囊、I级CFC-115浓缩槽、萃取剂回收塔、2级CFC-115浓缩槽、HCFC-124回收脱轻塔、HFC-134a回收精馏塔、HFC-134a提纯装置、HCFC-124回收精馏塔、CFC-115回收脱轻塔、CFC-115回收精馏塔等;其中AHF储罐和PCE储罐通过管路连接第一反应器的进料口,第一反应器的出料口通过管路连接第一分离塔,第一分离塔的塔釜通过管路连接至第一反应器的进料口,第一分离塔的塔顶通过管路经进料冷却器连接冷凝塔的进料口,冷凝塔的塔顶通过管路连接第二反应器的进料口,冷凝塔的塔釜通过管路连接第三分离塔的进料口,第三分离塔的塔顶通过管路连接HCl吸收塔的进料口,第三分离塔的塔釜通过管路连接第四分离塔的进料口,第四分离塔的塔釜通过管路连接第二分离塔的进料口和第一反应器的进料口,第二分离塔的塔顶通过管路连接第二反应器的进料口,第二反应器的出料口通过管路连接冷凝塔的进料口,第四分离塔的塔顶通过管路连接液相水碱洗系统,液相水碱洗系统的出料口通过管路连接脱轻塔的进料口,脱轻塔的塔顶通过管路连接焚烧系统,脱轻塔的塔釜通过管路连接精馏塔的进料口,精馏塔的塔顶通过管路连接萃取塔的进料口,萃取塔的塔顶通过管路连接产品检验槽,萃取塔的塔釜通过管路连接闪蒸塔的进料口,闪蒸塔的塔釜通过管路连接萃取塔的进料口,闪蒸塔的塔顶通过管路连接1#气囊,1#气囊通过管路经压缩机连接I级CFC-115浓缩槽,I级CFC-115浓缩槽通过管路经泵连接萃取剂回收塔的进料口,萃取剂回收塔的塔顶通过管路连接2级CFC-115浓缩槽,萃取剂回收塔的塔釜通过管路经萃取剂回收槽连接闪蒸塔,2级CFC-115浓缩槽通过管路连接HCFC-124回收脱轻塔的进料口,HCFC-124回收脱轻塔的塔顶通过管路连接精馏塔的进料口,HCFC-124回收脱轻塔的塔釜通过管路连接HFC-134a回收精馏塔的进料口,HFC-134a回收精馏塔的塔顶通过管路连接HFC_134a提纯装置,HFC-134a回收精馏塔的塔釜通过管路连接HCFC-124回收精馏塔,HCFC-124回收精馏塔的塔顶通过管路连接第二分离塔,HCFC-124回收精馏塔的塔釜通过管路连接CFC-115回收脱轻塔的进料口,CFC-115回收脱轻塔的塔顶通过管路连接精馏塔的进料口,CFC-115回收脱轻塔的塔釜通过管路连接CFC-115回收精馏塔的进料口。本专利技术提供一种制备五氟乙烷的系统,其第三分离塔的精馏段采用INC0N600规整350Y孔板波纹填料,第三分离塔的提馏段采用SS304(i>50鲍尔环;第二分离塔、第一分离塔的填料采用SS304(i>50鲍尔环;第四分离塔采用INC0N600规整500Y孔板波纹填料;HCL吸收塔和水碱洗系统采用PP塑料鲍尔环填料。通过本系统可获得副产品HFC_134a和盐酸。脱轻塔操作压力为1.5MPa,脱轻塔塔顶的操作温度为30°C,脱轻塔塔釜的操作温度为45°C ;精馏塔操作压力为1.3MPa,精馏塔塔顶的操作温度为30°C,精馏塔塔釜的操作温度为55 °C。本专利技术的优点在于:(I)工艺条件相对简单,反应也只涉及氟化反应;(2)通过本系统制备的五氟乙烷产品浓度高,在99.6%以上;(3)对催化剂活化工艺进行了优化,在反应工段增加分水器,将系统富集的水排出,以降低腐蚀,解决了催化剂失活导致转化率降低的问题;(4)生产过程中产生的副产品,如盐酸、HFC_134a等,均被回收利用,降低了原料单耗。【附图说明】图1是脱轻塔前工段的设备示意图。图2是脱轻塔后工段的设备示意图。1-AHF储罐、2-PCE储罐、3_第一反应器、4-第一分离塔、5-第二分离塔、6-第二反应器、7-冷凝塔、8-第三分离塔、9-HC1吸收塔、10-第四分离塔、11-液相水碱洗系统、12-脱轻塔、13-焚烧系统、14-带有残液槽和缓冲罐的精馏塔、15-萃取塔、16-产品检验槽、17-闪蒸塔、18-1#气囊、19-1级CFC-115浓缩槽、20-萃取剂回收塔、21_2级CFC-115浓缩槽、22-HCFC-124回收脱轻塔、23_HFC_134a回收精馏塔、24_HFC_134a提纯装置、25-HCFC-124回收精馏塔、26-CFC-115回收脱轻塔、27-CFC-115回收精馏塔。【具体实施方式】如图1所示的制备五氟乙烷的系统,包括AHF储罐1、PCE储罐2、第一反应器3、第一分离塔4、第二分离塔5、第二反应器6、冷凝塔7、第三分离塔8、HCl吸收塔9、第四分离塔10、液相水碱洗系统11、脱轻塔12、焚烧系统13、带有残液槽和缓冲罐的精馏塔14、萃取塔15、产品检验槽16、闪蒸塔17、1#气囊18、I级CFC-115浓缩槽19、萃取剂回收塔20、2级CFC-115浓缩槽21、HCFC-124回收脱轻塔22、HFC_134a回收精馏塔23、HFC_134a提纯装置24,HCFC-124回收精馏塔25、CFC_115回收脱轻塔26、CFC_115回收精馏塔27等;其中AHF储罐I和PCE储罐2通过管路连接第一反应器3的进料口,AHF、PCE经过多次加热后进入第一反应器3,在第一反应器3中AHF与部分PCE反应生成HCFC-123、HCFC-124, HCl及少量五氟乙烷,第一反应器3出料口通过管路连接第一分离塔4,出第一反应器3的物料与进第一反应器3的物料进行换热后经冷却进入第一分离塔4,第一分离塔4的塔釜通过管路连接至第一反应器3的进料口,分离的PCE自第一分离塔4的塔釜经PCE循环泵返回第一反应器3,第一分离塔4的塔顶通过管路经进料冷却器连接冷凝塔7的进料口,第一分离塔4塔顶的其余组分与第二反应器6出口物料混合经冷却后进入冷凝塔7,冷凝塔7的塔顶通过管路连接第二反应器6的进料口,冷凝塔7塔顶的组分返回第二反应器6继续反应,冷凝塔7的塔釜通过管路连接第三分离塔8的进料口,冷凝塔7塔釜的含HCL的组分进入第三分离塔8进行分离,第三分离塔8的塔顶通过管路连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备五氟乙烷的系统,其特征在于该系统包括AHF储罐、PCE储罐、第一反应器、第一分离塔、第二分离塔、第二反应器、冷凝塔、第三分离塔、HCl吸收塔、第四分离塔、液相水碱洗系统、脱轻塔、焚烧系统、带有残液槽和缓冲罐的精馏塔、萃取塔、产品检验槽、闪蒸塔、1#气囊、1级CFC‑115浓缩槽、萃取剂回收塔、2级CFC‑115浓缩槽、HCFC‑124回收脱轻塔、HFC‑134a回收精馏塔、HFC‑134a提纯装置、HCFC‑124回收精馏塔、CFC‑115回收脱轻塔、CFC‑115回收精馏塔等;其中AHF储罐和PCE储罐通过管路连接第一反应器的进料口,第一反应器的出料口通过管路连接第一分离塔,第一分离塔的塔釜通过管路连接至第一反应器的进料口,第一分离塔的塔顶通过管路经进料冷却器连接冷凝塔的进料口,冷凝塔的塔顶通过管路连接第二反应器的进料口,冷凝塔的塔釜通过管路连接第三分离塔的进料口,第三分离塔的塔顶通过管路连接HCl吸收塔的进料口,第三分离塔的塔釜通过管路连接第四分离塔的进料口,第四分离塔的塔釜通过管路连接第二分离塔的进料口和第一反应器的进料口,第二分离塔的塔顶通过管路连接第二反应器的进料口,第二反应器的出料口通过管路连接冷凝塔的进料口,第四分离塔的塔顶通过管路连接液相水碱洗系统,液相水碱洗系统的出料口通过管路连接脱轻塔的进料口,脱轻塔的塔顶通过管路连接焚烧系统,脱轻塔的塔釜通过管路连接精馏塔的进料口,精馏塔的塔顶通过管路连接萃取塔的进料口,萃取塔的塔顶通过管路连接产品检验槽,萃取塔的塔釜通过管路连接闪蒸塔的进料口,闪蒸塔的塔釜通过管路连接萃取塔的进料口,闪蒸塔的塔顶通过管路连接1#气囊,1#气囊通过管路经压缩机连接1级CFC‑115浓缩槽,1级CFC‑115浓缩槽通过管路经泵连接萃取剂回收塔的进料口,萃取剂回收塔的塔顶通过管路连接2级CFC‑115浓缩槽,萃取剂回收塔的塔釜通过管路经萃取剂回收槽连接闪蒸塔,2级CFC‑115浓缩槽通过管路连接HCFC‑124回收脱轻塔的进料口,HCFC‑124回收脱轻塔的塔顶通过管路连接精馏塔的进料口,HCFC‑124回收脱轻塔的塔釜通过管路连接HFC‑134a回收精馏塔的进料口,HFC‑134a回收精馏塔的塔顶通过管路连接HFC‑134a提纯装置,HFC‑134a回收精馏塔的塔釜通过管路连接HCFC‑124回收精馏塔,HCFC‑124回收精馏塔的塔顶通过管路连接第二分离塔,HCFC‑124回收精馏塔的塔釜通过管路连接CFC‑115回收脱轻塔的进料口,CFC‑115回收脱轻塔的塔顶通过管路连接精馏塔的进料口,CFC‑115回收脱轻塔的塔釜通过管路连接CFC‑115回收精馏塔的进料口。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:许峰
申请(专利权)人:嵊州领航信息科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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