CN101200286A - 一种有机氯产品生产过程中副产氯化氢气体的精制方法 - Google Patents

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Abstract

一种有机氯产品生产过程中副产氯化氢气体的精制方法，它是将副产氯化氢气体在常温、常压下，以0.1－0.5米/秒的流速通过装有吸附树脂的吸附柱，气体中有机物去除率可达到99.8％。然后，将吸附了有机物的吸附树脂用110～160℃饱和水蒸汽脱附，脱附率大于99％，脱附液经冷凝、油水分离，回收得到如含苯、氯苯等有机物的混合物，该混合物经进一步精馏可分离得到如苯、氯苯等物质。最后将经水蒸气脱附后的吸附树脂用110～140℃热空气干燥，然后冷却至室温，用于下一阶段的吸附。该吸附树脂经脱附再生后可反复使用。

Description

一种有机氯产品生产过程中副产氯化氢气体的精制方法
技术领域
本发明涉及有机氯产品生产过程中副产氯化氢气体的精制方法，具体而言，是指氯化苯、聚氯乙烯、三氯乙烯、二氯甲烷、二氯乙烷等有机氯产品生产过程中副产氯化氢气体的精制方法。
背景技术
随着氯碱工业的发展，我国氯产品的品种和数量也日益增多。在生产许多氯产品(尤其是有机氯产品)时会产生大量的副产氯化氢气体，这些副产氯化氢气体由于含有或多或少的原料(未反应的)、副反应产物或产品等，其利用因此而受到了限制。目前的副产氯化氢气体的处理方法基本上用来生产副产盐酸，但副产盐酸的销售渠道不畅，造成副产盐酸涨库，直接影响主导产品的正常生产。高纯氯化氢气体可用于生产聚氯乙烯、金属氯化物、氯烃等。因此将副产氯化氢气体进行精制处理将会给企业带来更大的经济效益，也关系到环境保护问题。
根据国内外文献报道，副产氯化氢精制方法中主要有：溶剂洗涤法、冷凝分离法、汽提法、吸附法。溶剂洗涤法、冷凝分离法一般用于有机物含量高的情况，对氯苯生产过程中的副产氯化氢，首先在有足够冷凝面积的冷凝器中冷凝，将绝大部分苯蒸汽等冷凝液化并返回氯化反应中；冷凝后的氯化氢气再用苯汽化液喷淋吸收其中的微量苯。汽提法是首先采用绝热吸收将副产氯化氢气体变成含有机杂质的盐酸，再经汽提得到的湿氯化氢气，经冷却、冷凝干燥及捕雾净化可获得高纯度的氯化氢气。但溶剂洗涤法、冷凝分离法、汽提法等工艺流程复杂，设备投资大、能源消耗多，限制了其工业应用。吸附法是净化含有机物废气的一种有效方法，对于副产氯化氢气体可利用吸附剂的选择吸附性能，吸附其中的有机组分。目前使用的吸附剂有活性炭、硅胶、活性碳纤维。人工合成的高分子聚合物——吸附树脂相比于活性炭等吸附剂具有机械强度高、孔结构可调控、易再生等优点，在有机废水治理上已有较多的工程应用实践，但是用于副产氯化氢气体的净化上还未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机氯产品生产过程中副产氯化氢气体的精制方法，利用本方法可以得到高纯度氯化氢，同时回收其中的苯、氯苯等有机物，实现经济效益与环境保护的双赢。
本发明的技术方案如下：
一种有机氯产品生产过程中副产氯化氢气体的精制方法，它由下列步骤组成：
(1)将副产氯化氢气体在常温、常压下，以0.1-0.5米/秒的流速通过装有吸附树脂的吸附柱，气体中有机物去除率可达到99.8％。
(2)将步骤(1)中吸附了有机物的吸附树脂用110～160℃饱和水蒸汽脱附，脱附率大于99％，脱附液经冷凝、油水分离，回收得到如含苯、氯苯等有机物的混合物，该混合物经进一步精馏可分离得到如苯、氯苯等物质。
(3)将步骤(2)中经水蒸气脱附后的吸附树脂用110～140℃热空气干燥，然后冷却至室温，用于下一阶段的吸附。该吸附树脂经脱附再生后可反复使用。
上述的方法，步骤(1)中所述的吸附树脂是指骨架为苯乙烯-二乙苯共聚或二乙烯苯自聚的大孔吸附树脂或超高交联吸附树脂，如国产的NDA-201、NDA-150、NDA-101、NDA-1800、NDA-1600树脂，美国的AmberliteXAD-4、XAD-18树脂等，优选的是NDA-201树脂。
上述的方法，步骤(2)中水蒸气也可用甲醇、乙醇、丙酮、苯等有机溶剂代替，用甲醇作为脱附剂时，脱附温度为15～45℃，通过精馏回收脱附液中的有机化工产品和有机溶剂甲醇，甲醇再作为脱附剂循环使用。
上述的方法，在具体操作中，可采用双柱的形式，一柱用于吸附，另一柱经脱附、干燥、冷却备用。一柱吸附穿透后切换至另一吸附柱，可以保证整个装置始终连续运行。
本发明公开了一种采用树脂吸附法去除副产氯化氢中有机物质的方法。副产氯化氢经吸附后纯度可以达到99.9％，得到高经济价值的氯化氢气体。该方法所使用的树脂吸附剂具有吸附量大，脱附再生容易等特点，另外工艺简单，操作简便，有很好的实用性。
具体实施方式
以下通过实施实例进一步说明本发明。
实施实例1
采用鼓泡法获得的苯饱和蒸汽与氯化氢气体进行混合得到含苯32.667mg/L的氯化氢气体，通入装有2g NDA-201吸附树脂的玻璃吸附柱(Φ1.5cm×20cm)进行吸附，控制吸附温度为30℃，气体流量为0.1L/min。经NDA-201树脂吸附后，氯化氢气体中苯浓度降至0.005mg/L，树脂的工作吸附容量为309mg/g树脂。
将上述吸附苯树脂用120℃饱和水蒸汽进行脱附再生，脱附液经冷凝可回收0.611g苯，脱附率达98.9％。
实施实例2
将实施例1中吸附温度改为45℃，其他条件相同，吸附效果基本保持不变，经吸附后氯化氢气体中苯浓度降至0.006mg/L，树脂的工作吸附容量为294mg/g树脂。
实施实例3
将实施例1中吸附温度改为60℃，其他条件保持不变。经NDA-201树脂吸附后，氯化氢气体中苯浓度降至0.012mg/L，树脂的工作吸附容量为254mg/g树脂。
实施实例4
将实施例1中脱附剂改为甲醇，脱附温度为30℃，脱附剂流量为5mL/h，脱附率为99.2％。
实施实例5
将实施例1中吸附剂改为NDA-150、NDA-1800、NDA-1600、XAD-4、XAD-18等树脂，其他条件保持不变。经上述树脂吸附后，氯化氢气体中苯浓度可降至0.01mg/L以下，但各树脂的工作吸附容量皆低于NDA-201树脂。
实施实例6
将实施例1中苯改为三氯乙烯，采用鼓泡法获得的三氯乙烯饱和蒸汽与氯化氢气体进行混合得到含三氯乙烯10.24mg/L的氯化氢气体，通入装有2g吸附剂(NDA-150)的带夹套的玻璃吸附柱(Φ1.5cm×20cm)进行吸附，控制气体流量为0.1L/min，吸附温度为30℃。经NDA-150树脂吸附后，氯化氢气体中三氯乙烯浓度降至0.005mg/L，树脂的工作吸附容量为364mg/g树脂。
将上述吸附苯树脂用约135℃水蒸汽进行脱附再生，脱附液经冷凝可回收0.717g三氯乙烯，脱附率达98.6％。
实施实例7
采用氯苯生产过程中排放的实际工业氯化氢气体(含苯约10～15g/m3、氯苯约0.1g/m3)进行中试实验，中试吸附柱规格为Φ20cm×200cm，装填NDA-150树脂量为40kg，在常温下进行吸附实验。控制气体流量为24m3/h，氯化氢气体经NDA-150树脂吸附后，其中的苯等总有机物含量降至10mg/m3以下。
将上述吸附苯等有机物的树脂用约130℃饱和水蒸汽进行脱附再生，脱附液经冷凝可回收苯、氯苯等，总有机物脱附率大于99％。

Claims (6)

1.一种有机氯产品生产过程中副产氯化氢气体的精制方法，其特征是它由下列步骤组成：
步骤1.将副产氯化氢气体在常温、常压下，以0.1-0.5米/秒的流速通过装有吸附树脂的吸附柱，气体中有机物去除率可达到99.8％，
步骤2.将步骤1中吸附了有机物的吸附树脂用110～160℃饱和水蒸汽脱附，脱附率大于99％。脱附液经冷凝、油水分离，回收得到有机物的混合物，该混合物经进一步精馏分离，分别得到单一、纯净的有机物，
步骤3.将步骤2中经水蒸气脱附后的吸附树脂用110～140℃热空气干燥，然后冷却至室温，用于下一阶段的吸附。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤1中所述的吸附树脂是指骨架为苯乙烯-二乙苯共聚或二乙烯苯自聚的大孔吸附树脂或超高交联吸附树脂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是：所述的骨架为苯乙烯-二乙苯共聚或二乙烯苯自聚的大孔吸附树脂或超高交联吸附树脂是国产的NDA-201、NDA-150、NDA-101、NDA-1800或NDA-1600树脂，或者是美国产的AmberliteXAD-4或XAD-18树脂。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征是：所述的骨架为苯乙烯-二乙苯共聚或二乙烯苯自聚的大孔吸附树脂或超高交联吸附树脂是国产的NDA-201树脂。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤2中水蒸气用甲醇、乙醇、丙酮或苯代替，用甲醇作为脱附剂时，脱附温度为15～45℃，通过精馏回收脱附液中的有机化工产品和有机溶剂甲醇，甲醇再作为脱附剂循环使用。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：采用双柱的形式，一柱用于吸附，另一柱经脱附、干燥、冷却备用，一柱吸附穿透后切换至另一吸附柱，可以保证整个装置始终连续运行。
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