System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种氯化氢尾气的精制回收方法技术_技高网

一种氯化氢尾气的精制回收方法技术

技术编号:44617691 阅读:4 留言:0更新日期:2025-03-17 18:18
本发明专利技术公开了一种氯化氢的尾气精制回收方法,步骤包括:1)将尾气通过压缩机压缩至高压状态;2)将步骤1)的高压气通入精制塔进行分离,塔顶得到含HCl的不凝气,塔中采出高纯度氯化氢产品,塔釜得到含有机物的液相;3)将上述精制塔的塔顶不凝气送至下游吸收单元,将塔中产品氯化氢送至外围供货,将塔底液相减压后返回上游循环利用。可降低75%能耗,最终实现含有不凝气与有机物杂质的氯化氢气体提纯,减少了废气量和副产盐酸量,同时生产了高附加值的高纯氯化氢产品,实现园区的氯资源高效循环,具有显著的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工艺废气处理领域,具体涉及一种含有大量不凝气、有机物、氯化氢废气的回收方法。


技术介绍

1、氯化氢是一种重要的工业用化学物质,用于制染料、香料、药物、各种氯化物及腐蚀抑制剂等化学品。此外,高纯hcl气体在电子工业中应用广泛,电子级氯化氢主要用于微电子工业中气相抛光、外延和蚀刻等工艺,也可用于金属冶炼,光导通讯及科学研究等领域。

2、园区副产氯化氢尾气中含有较多有机物和氮气等不凝气,限制了其在诸多领域的应用,普遍采用水吸收制取盐酸的方式处理该尾气。该方式生产的盐酸还含有较高的toc和微量的盐类杂质,同样限制了副产盐酸的应用。下游盐酸市场趋于饱和,甚至会出现因盐酸售卖困难而导致盐酸胀库停车的风险,而高纯氯化氢的应用范围较广,如pvc、环氧氯丙烷、氯甲烷等广大领域。因此,如何将氯化氢尾气提纯是一个重要课题。

3、cn110272022a公开了一种含氮气氯化氢的尾气回收处理技术,将尾气压缩后通过复合膜分离富集,其氯化氢回收率达到97%。膜材料的制备以及设备投资的成本较高,复合膜空隙较小,难以解决尾气中含有少量固体杂质的问题,抗干扰能力较弱。

4、cn116059777a公开了一种六氟磷酸锂合成尾气中含氟hcl的深度分离方法,将尾气通入碳纳米管吸附剂中,深度脱除尾气中的氟化氢和五氟化磷。该方法为吸附脱除法,其无法解决氯化氢尾气中含有不凝气的问题。

5、cn117105177a公开了一种含hf-hcl酸性尾气压缩冷凝回收的方法,通过压缩、变压吸附的方式精制尾气,得到高纯的hf、hcl和氮气。其可将尾气分离提纯成为三种产品且产品纯度较高,但变压吸附涉及反复的压力变换,能耗高占地面积大,投资成本较高。

6、cn117504324a一种浓盐酸解析系统及解析工艺,解决盐酸蒸汽的流通效果不佳,影响后续的解析提纯处理工作的问题。盐酸解析工艺虽然可以实现氯化氢的提纯,但是该工艺产生大量稀酸,高能耗易腐蚀,这影响了其大规模应用。


技术实现思路

1、本专利技术的目是提供一种含氯化氢、不凝气、有机物的尾气处理回收方法,以克服上述现有技术的缺陷。在高压条件下将尾气中氯化氢气体与不凝气、有机物进行分离,使氯化氢气体能够回收利用,从而优化工艺流程,提升氯化氢附加值,减少废气处理量,以达到降低生产成本、提升经济效益、减少副产物的目的,另外还能降低整体运行能耗。

2、为实现上述目的,本专利技术的技术方案如下:

3、一种氯化氢尾气的精制回收方法,步骤包括:

4、1)将尾气通过压缩机压缩至高压状态;优选地,将氯化氢尾气压缩至1.0~2.0mpag,得到高压气体;

5、2)将步骤1)的高压气通入精制塔进行分离,塔顶得到含hcl的不凝气,塔中采出>99wt%高纯度氯化氢产品,塔釜得到含有机物的液相;

6、3)将上述精制塔的塔顶不凝气送至下游吸收单元,将塔中产品氯化氢送至外围供货,将塔底液相减压后返回上游循环利用。

7、本专利技术中,步骤1)所述氯化氢尾气为装置副产气,其包含:

8、

9、其中,惰性气体包括但不限于氮气、氩气、一氧化碳、二氧化碳、氢气、氯气等压缩运输过程中不发生化学反应的气体;惰性有机物包括但不限于氯苯、甲苯、四氯化碳、碳酰氯、烷烃、烯烃、二氯苯、脲类等物质;活性有机物指高温下易发生聚合、成盐等化学反应生成固体堵塞物的物质,包括但不限于碳酰氯、烯烃、异氰酸酯、胺类物质。

10、优选地,压缩机采用湿式压缩机,入口可喷淋惰性溶剂,包括但不限于氯苯、甲苯、碳酸二乙酯、二氯苯、四氯化碳、烷烃、甲苯等有机溶剂,以提高压缩机的运行稳定性。

11、本专利技术中,步骤2)所述精制塔为高效填料塔,进料包括塔底进气、塔顶液相回流,采出分为塔顶气相采出、塔中液相采出、塔底液相采出三股采出。塔中液相采出为产品高纯度氯化氢,氯化氢质量占比>99%。为了回收这股液相氯化氢的能量,将该股物料减压闪蒸,并与塔顶待冷却气相在第一换热器e01进行换热,实现能量耦合,节省第二换热器e02的能耗,可降低整个系统75%的冷量能耗。液相hcl闪蒸压力0.3-0.8mpag,闪蒸压力的确定视下游hcl需求端的压力需求。液相hcl在e01换热后全部气化,以气态输送至下游客户,闪蒸后的hcl产品温度为-35至-60℃。

12、塔顶采出气相(含hcl的不凝气)经过e01换热后,出口温度范围-30至-45℃,再经过换热器e02,冷却至-40至-70℃,将大部分hcl冷凝回流,其余少量不凝气与hcl排至下游废气处理系统。

13、精制塔塔釜采出主要为液相有机物和少量氯化氢,经减压后加热闪蒸实现气液分离,液相有机物返回上游系统,闪蒸气相送往废气处理系统。闪蒸压力控制0.1至0.4mpag,温度控制0至30℃,保证低沸点杂质如碳酰氯、氨、烷烃、异氰酸酯、烯烃等有机物不在系统内富集。

14、由于塔中采出了大部分液相hcl,该塔下层填料的液相强度较低,气液质量比范围25至75,气液相接触要求较高。因此采用了定制化的特殊液相分布器,适用于该气液比较大的工况,可以实现操作弹性20%-100%。分布器在精馏塔每段填料上方,将回流液相均匀分散开,保证填料上的气液作用充分。液体分布器采用多级孔设计,孔径1.5至3mm,优选2mm;分布器的滴点密度控制在50-100/m2,保证充分的液相分布和足够的停留时间。较小的孔径带来了堵塞风险,因此在上层填料下液处和气体进塔管线上设计了预过滤器,防止固体颗粒下移堵塞,以保证整塔的运行周期大于2年。

15、优选地,精制塔气相进料管与分布器进液管均安有过滤器防止堵塞,过滤精度为50-100目

16、本专利技术中,步骤3)所述塔顶废气通过下游吸收单元包括但不限于盐酸吸收、有机物吸收等系统,高纯度氯化氢产品供给下游包括但不限于vcm、氯甲烷、环氧氯丙烷等产业领域;

17、本专利技术的有益效果在于:

18、(1)使用本工艺后,可回收尾气中的氯化氢并提纯,回收率>80%,氯化氢纯度由70-80%提升至>99%,高纯氯化氢可送至外围厂家,减少了废气处理量,同时提升了产品附加值;

19、(2)本工艺经过设计优化,增加入口的溶剂喷淋,运行稳定性良好;取消塔釜再沸器,增加塔顶经济器e01实现能量耦合,整体运行能耗较常规精馏降低了75%,具有显著的成本优势;

20、(3)在塔釜采出设计了加热和闪蒸,将轻组分杂质脱除,保证系统内物料平衡。

21、(4)精制塔采用了定制化的液相分布器,保证大气液比工况下的操作弹性,实现有机物和气相的高效分离。

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【技术保护点】

1.一种氯化氢尾气的精制回收方法,其特征在于,步骤包括:

2.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,步骤1)所述氯化氢尾气中氯化氢占比为55-85wt%,其余惰性气体包括但不限于氮气、氩气、一氧化碳、二氧化碳、氢气、氯气;惰性有机物包括但不限于氯苯、甲苯、四氯化碳、烷烃、二氯苯、脲类物质;活性有机物包括但不限于碳酰氯、烯烃、异氰酸酯、胺类物质。

3.根据权利要求1或2所述的回收方法,其特征在于,压缩机出口压力为1.0-2.0MPaG。

4.根据权利要求1-3任一项所述的回收方法,其特征在于,压缩机采用湿式,入口喷淋惰性溶剂,优选喷淋氯苯、甲苯、碳酸二乙酯、二氯苯、四氯化碳、烷烃、甲苯中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的回收方法,其特征在于,步骤2)所述塔中精制HCl为液相采出,减压闪蒸至0.3-0.8MPaG,温度范围-35至-60℃,并与塔顶气相采出含HCl的不凝气进行热交换。

6.根据权利要求1-5任一项所述的回收方法,其特征在于,步骤2)所述塔顶得到含HCl的不凝气经过一级换热器换热后,再经过二级冷凝器冷凝,二级冷凝器出口温度范围-40至-70℃,液相回流至精制塔顶,气相减压后送至尾气处理系统。

7.根据权利要求1-6任一项所述的回收方法,其特征在于,步骤2)所述精制塔为填料塔,包含气相进料管、填料段和分布器;气相进料管与分布器进液管均安有过滤器防止堵塞,过滤精度为50-100目。

8.根据权利要求7所述的回收方法,其特征在于,分布器采用多级孔设计,孔径1.5至3mm,优选2mm;分布器的滴点密度控制在50-100/m2。

9.根据权利要求1-8任一项所述的回收方法,其特征在于,精制塔塔釜采出主要为液相有机物和少量氯化氢,经减压后加热闪蒸实现气液分离,液相有机物返回上游系统,闪蒸气相送往废气处理系统,优选地,闪蒸压力控制0.1至0.4MPaG,温度控制0至30℃。

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【技术特征摘要】

1.一种氯化氢尾气的精制回收方法,其特征在于,步骤包括:

2.根据权利要求1所述的回收方法,其特征在于,步骤1)所述氯化氢尾气中氯化氢占比为55-85wt%,其余惰性气体包括但不限于氮气、氩气、一氧化碳、二氧化碳、氢气、氯气;惰性有机物包括但不限于氯苯、甲苯、四氯化碳、烷烃、二氯苯、脲类物质;活性有机物包括但不限于碳酰氯、烯烃、异氰酸酯、胺类物质。

3.根据权利要求1或2所述的回收方法,其特征在于,压缩机出口压力为1.0-2.0mpag。

4.根据权利要求1-3任一项所述的回收方法,其特征在于,压缩机采用湿式,入口喷淋惰性溶剂,优选喷淋氯苯、甲苯、碳酸二乙酯、二氯苯、四氯化碳、烷烃、甲苯中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的回收方法,其特征在于,步骤2)所述塔中精制hcl为液相采出,减压闪蒸至0.3-0.8mpag,温度范围-35至-60℃,并与塔顶气相采出含hcl的不凝气进行热交换...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚林杰杨径靖董超李江赵东科胡耀峰
申请(专利权)人:万华化学集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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