氯甲烷工业化生产用HCl的除杂工艺及除杂装置制造方法及图纸

技术编号:30912396 阅读:18 留言:0更新日期:2021-11-22 23:59
本发明专利技术涉及气体除杂技术领域,具体涉及一种氯甲烷工业化生产用HCl的除杂工艺及除杂装置。所述除杂工艺是先将有机硅单体水解产生的HCl气体先高温加热至600℃以上,再进行气固分离,最后降温,用于生产氯甲烷;所述除杂装置包括依次相连的余热利用器、三级旋风分离器、调温器、甲醇汽化器,其中三级旋风分离器由三个单筒旋风器串联。本发明专利技术的除杂工艺处理后的HCl气体杂质含量低,彻底消除了导致氯甲烷合成装置频繁堵塞停车的难题,同时实现了热量的综合利用,达到了节能降耗的目的;本发明专利技术还提供其除杂装置,操作简单,便于清洗,且工作效率高,不易损坏。不易损坏。不易损坏。

【技术实现步骤摘要】
氯甲烷工业化生产用HCl的除杂工艺及除杂装置


[0001]本专利技术涉及气体除杂
,具体涉及一种氯甲烷工业化生产用HCl的除杂工艺及除杂装置。

技术介绍

[0002]在有机硅产业链中,二甲基二氯硅烷水解(其他甲基氯硅烷水解也会产生HCl气体)生产环体和线体的过程会产生大量的HCl,这些HCl气体会进入氯甲烷生产单元,与甲醇反应制备氯甲烷。
[0003]由于二甲基二氯硅烷水解后会生成油状的有机硅线环体混合物,因此生成的HCl气体会夹带少量的油状混合物进入氯甲烷生产装置,随着氯甲烷合成的持续进行,这些油状混合物会在氯甲烷反应器中继续发生聚合反应富集,并再次被气态氯甲烷气体夹带进入氯甲烷后续处理工段,短时间内就会造成氯甲烷生产装置反应器及后处理换热器等设备的堵塞。该问题导致频繁停车清理,严重影响氯甲烷产能的释放,增加了设备检维修的劳动强度和频率,造成生产成本的提高。
[0004]目前对于HCl气体除杂的工艺主要有:低温冷凝、静电除雾、洗涤喷淋等方式。无论那种方式都存在相同的缺点,即作用有限,效果不彻底。
[0005]例如专利CN200810162569.2采用的是过冷饱和盐酸溶液通过塔顶喷淋对含杂质的HCl气体进行第一次低温洗涤除杂,然后进入除沫器进行纤维吸附完成第二次除杂操作。但是该专利忽略了一个很重要的问题,那就是HCl气体夹带的硅氧烷混合物的特性为容易发生持续聚合的油状物质,除沫器的纤维持续吸附能力降低及吸附后发生堵塞的现状,会导致该气体除杂设备的清理检修难题,一定会限制该专利的实际应用效果。
[0006]专利CN201420848256.3公开的是一种高湿静电除尘除雾方案,该方案对消除不易发生化学反应的物质进行除尘除雾有良好效果。但不适合用于有机硅单体水解产生的夹带油状杂质的HCl的净化除杂,因为该专利的除雾设备一旦被油状物或易聚合粘稠的杂质覆盖,极易导致静电除油作用的减弱。
[0007]专利CN202011349531.3公开的是在填料塔中采用喷淋、静电吸附等方式实现HCl气体中夹杂杂质的分离。该专利与专利CN201420848256.3一样,仍然存在硅氧烷混合物黏附堵塞填料和静电设备的缺点,其后期对设备的清理作业是非常繁琐的,尤其是在酸性环境下,静电设备的腐蚀损坏,严重影响整体的HCl气体除杂效果,因此缺点也非常明显。
[0008]专利CN201922036383.9公开的方案是低温冷却的方式,将HCl气体夹带的油状物进行冷凝收集,其对化学稳定的油状物效果较好,但对能够发生聚合反应的粘稠状化学物质,也存在堵塞除油器的问题,因此也不能满足有机硅单体水解HCl气体除杂的需求。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是:提供一种氯甲烷工业化生产用HCl的除杂工艺,处理后的HCl气体杂质含量低,彻底消除了导致氯甲烷合成装置频繁堵塞停车的难题,同时实现
了热量的综合利用,达到了节能降耗的目的;本专利技术还提供其除杂装置,操作简单,便于清洗,且工作效率高,不易损坏。
[0010]本专利技术所述的氯甲烷工业化生产用HCl的除杂工艺,将有机硅单体水解产生的HCl气体先高温加热至600℃以上,再进行气固分离,最后降温,用于生产氯甲烷。
[0011]优选地,有机硅单体水解产生的HCl气体高温加热至900

1100℃。
[0012]所述HCl气体来自有机硅单体二甲基二氯硅烷的水解过程。二甲基二氯硅烷在水解后会生成油状的有机硅线、环体混合物,HCl气体中夹带的杂质即为有机硅线、环体混合物,其分子结构为含有硅氧硅键的聚合物。该聚合物在酸性条件下(例如在氯化锌水溶液中制备氯甲烷的环境)容易继续聚合成高分子油状或粘稠半固体状物质。
[0013]可以采用任意方式对有机硅单体水解产生的HCl气体进行高温加热;为了综合利用生产过程中的热量,优选地,采用有机硅尾气焚烧锅炉的高温烟气对HCl气体进行高温加热,充分利用生产线现有的余热能源对HCl气体进行处理,符合绿色环保节能的理念。
[0014]有机硅尾气焚烧锅炉的高温烟气温度为700

1200℃,HCl气体中夹带的有机硅线、环体油状混合物在600℃以上的高温条件下,会转变为白色的絮状易漂浮的固体,从而将难以去除的油状液滴杂质变为易于去除的固体粉状杂质,同时避免了有机硅线、环体油状混合物黏附堵塞除杂设备。
[0015]可以采用任意方式对高温加热后的HCl气体进行气固分离,优选地,采用旋风分离器进行气固分离;进一步优选地,采用三级旋风分离器进行气固分离,三级旋风分离器为三个单筒旋风器串联,三个单筒旋风器的排料管连接到1个受料斗上。在经过多级气固分离后,能够彻底分离HCl中的固体粉状杂质,得到净化HCl气体,同时对分离出的固体粉状杂质进行收集。
[0016]可以采用任意方式对气固分离后的HCl气体进行降温;优选地,气固分离后的HCl气体先通入调温器,降温至150

180℃,再通入甲醇汽化器与甲醇换热,降温至30

80℃,达到氯甲烷合成所需温度,通入氯甲烷合成反应器与汽化后的甲醇进行合成反应。
[0017]其中,调温器优选采用循环水作为冷媒。
[0018]由于净化HCl气体为高温气体,适当降温后通入甲醇汽化器对甲醇进行汽化,可以再次对热能进行回收利用,同时又将净化HCl气体的温度降低到可以直接参与氯甲烷合成的温度,实现了热量的综合利用,达到了节能降耗的目的。
[0019]本专利技术所述的氯甲烷工业化生产用HCl的除杂装置,包括依次相连的余热利用器、三级旋风分离器、调温器、甲醇汽化器;所述三级旋风分离器由三个单筒旋风器串联。
[0020]所述余热利用器的热源介质入口连接有机硅尾气焚烧锅炉的高温烟气管线,冷源介质入口连接HCl输送管线,冷源介质出口连接三级旋风分离器的一级单筒旋风器进料口。
[0021]余热利用器采用自动控制阀开关,以定期排灰,防止固相富集堵塞余热利用器,影响除杂效率。
[0022]余热利用器的固体出料口和三个单筒旋风器的固体出料口均连接受料斗,受料斗用于收集分离出的固体粉状杂质。
[0023]所述三级旋风分离器的三级单筒旋风器的气体出口连接调温器的热源介质入口,调温器的热源介质出口连接甲醇汽化器的热源介质入口,甲醇汽化器的热源介质出口连接净化HCl气体管线。
[0024]甲醇汽化器还连接液体甲醇管线和汽化甲醇管线,汽化甲醇管线和净化HCl气体管线均连接氯甲烷合成反应器。
[0025]与现有技术相比,本专利技术有以下有益效果:
[0026](1)有机硅单体二甲基二氯硅烷水解产生的HCl气体夹带杂质为含有硅氧硅化学键为主的油状物质,该油状物质在酸性条件下容易进一步聚合生成分子量更大的油状物或粘稠半固体物质,在高温下能够变成粉状的固体;本专利技术从该杂质的本质机理出发,采用高温转化杂质形态,将气液状态转化为气固状态,以更易分离的气固状态实现轻松气固分离,彻本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氯甲烷工业化生产用HCl的除杂工艺,其特征在于:将有机硅单体水解产生的HCl气体先高温加热至600℃以上,再进行气固分离,最后降温,用于生产氯甲烷。2.根据权利要求1所述的氯甲烷工业化生产用HCl的除杂工艺,其特征在于:有机硅单体水解产生的HCl气体高温加热至900

1100℃。3.根据权利要求1所述的氯甲烷工业化生产用HCl的除杂工艺,其特征在于:HCl气体来自有机硅单体二甲基二氯硅烷的水解过程。4.根据权利要求1所述的氯甲烷工业化生产用HCl的除杂工艺,其特征在于:采用有机硅尾气焚烧锅炉的高温烟气对HCl气体进行高温加热,高温烟气的温度为700

1200℃。5.根据权利要求1所述的氯甲烷工业化生产用HCl的除杂工艺,其特征在于:采用旋风分离器进行气固分离。6.根据权利要求1所述的氯甲烷工业化生产用HCl的除杂工艺,其特征在于:气固分离后的HCl气体先通入调温器,降温至150

180℃,再通入甲醇汽化器与甲醇换热,降温至30

80℃。7.一种权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊港胡庆超王伟周志永张旭王英明刘虎孙庆富孙丰超孙江周玲高艳红
申请(专利权)人:山东东岳有机硅材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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