CN103585857A - 一种尾气HCl回收系统和工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种尾气HCl回收系统和工艺，包括一级吸收塔、二级吸收塔、一级解析塔、二级解析塔、氯气回收塔、塔回流罐、循环输送装置和深冷器；循环输送装置包括塔吸收剂进料泵、塔底泵、塔回流泵和塔吸收剂循环泵，深冷器包括循环吸收剂深冷器和塔循环深冷器。本发明还提供了利用本系统的HCl回收工艺。本发明既能回收有效组分，降低了四氯乙烯生产成本，增加了企业收益；同时降低了废气废液的处理难度，环保意义重大。

Description

一种尾气HCl回收系统和工艺

技术领域

本发明属于工艺尾气处理领域，涉及四氯乙烯生产装置尾气处理技术，尤其涉及一种尾气HCl回收方法和系统。

背景技术

减少四氯乙烯生产装置废酸产量，更合理的回收利用尾气一直是企业需要解决的问题，目前三级冷凝尾气2273.07kg/h，其组成为：

组分	CCl4	HCl	Cl2	CO2	O2	N2
							含量（wt%）	0.028	0.8228	0.135	0.0085	0.0012	0.0045

由上表可以看出：三级冷凝产生的尾气中含有HCl、Cl₂等组成，需回收进行处理。原生产工艺是利用水进行吸收，产生稀盐酸溶液，选材困难价格昂贵，同时处理难度也较大。应用本发明技术后，可直接得到干燥的98%氯化氢气体供一氯甲烷生产使用，同时尾气中的Cl₂回收后，返回本装置反应器，供生产四氯乙烯使用。

发明内容

为解决上述的问题，本发明提供了一种尾气HCl回收系统和工艺。

一种尾气HCl回收系统，包括一级吸收塔、二级吸收塔、一级解析塔、二级解析塔、氯气回收塔、塔回流罐、循环输送装置和深冷器；循环输送装置包括塔吸收剂进料泵、塔底泵、塔回流泵和塔吸收剂循环泵，深冷器包括循环吸收剂深冷器和塔循环深冷器。一级解析塔和二级解析塔设有塔进料预热器和塔冷凝器；一级解析塔、二级解析塔和氯气回收塔设有塔再沸器，氯气回收塔还安装塔冷凝器；一级吸收塔和二级吸收塔塔底部各设有一个塔底泵和塔循环深冷器，所述塔底泵与解析塔上的塔进料预热器和吸收塔上的塔循环深冷器连接；一级吸收塔和二级吸收塔还各设有一个循环吸收剂深冷器，所述的塔吸收剂进料泵和一级吸收塔上的循环吸收剂深冷器连接，所述的塔吸收剂循环泵与二级吸收塔上的循环吸收剂深冷器连接，所述的循环吸收剂深冷器与解析塔上的塔进料预热器连接；塔回流罐通过塔冷凝器与一级解析塔连接，塔冷凝器与塔回流泵相连。

所述的循环吸收剂深冷器，其中二级吸收塔上的循环吸收剂深冷器通过塔吸收剂循环泵与二级解析塔上的塔进料预热器连接。

一种利用上述系统进行HCl回收的工艺，包括如下步骤：

1）尾气进入一级吸收塔，利用氯仿进行吸收，氯仿经塔吸收剂进料泵送至循环吸收剂深冷器，进入一级吸收塔；吸收后的尾气由塔顶进入二级吸收塔中；

2）一级吸收塔吸收的Cl₂经塔底泵一部分输送至塔循环深冷器返回一级吸收塔，另一部分输送至一级解析塔上塔进料预热器，进入一级解析塔。经一级解析塔解析的物料经塔冷凝器，进入塔回流罐，回流后一部分进入氯气回收塔，另一部分返回一级解析塔，一级解析塔解析出的氯仿经塔进料预热器和塔循环吸收剂深冷器返回一级吸收塔；一级解析塔塔底得出重组分物质。

3）二级吸收塔中利用六氯丁二烯吸收CCl₄、CHCl₃，塔顶得纯化HCl；六氯丁二烯经塔吸收剂循环泵送至循环吸收剂深冷器中，并进入二级吸收塔；

4）二级吸收塔吸收的CCl₄、CHCl₃富液经塔底泵，一部分通过塔循环深冷器返回二级吸收塔，另一部分经过塔进料预热器进入二级解析塔；

5）二级解析塔中的贫液经过塔进料预热器后与二级吸收塔的所用吸收剂六氯丁二烯混合依次通过塔吸收剂循环泵和循环吸收剂深冷器送至二级吸收塔，塔顶氯仿经塔冷凝器回收。

6）步骤2）中氯气回收塔经塔冷凝器回收HCl，塔底回收氯气。

其中一级解析塔解析的物料经塔冷凝器后废气进入除害塔，二级解析塔塔顶回收的氯仿部分返回二级解析塔利用；氯气回收塔冷凝回收的HCl，部分返回氯气回收塔利用。

一级吸收塔、二级吸收塔应用于所述方法的气相流程；三级冷凝尾气经硫酸干燥处理后，由塔釜进入一级吸收塔，利用氯仿吸收尾气中的Cl₂及少量HCl气体，经一级吸收后的尾气进入二级吸收塔，利用六氯丁二烯吸收尾气中的CCl₄、CHCl₃，塔顶得到高纯度的HCl气体。

一级解析塔和二级解析塔应用于所述工艺的液相流程；一级吸收塔吸收Cl₂后的富液经泵加压，一部分输送至一级吸收塔下段循环吸收；一部分经与一级解析塔处理后的贫液预热后送至一级解析塔解析；解析后的贫液降温冷却后与新鲜补充的吸收剂六氯丁二烯混合返回一级吸收塔顶循环使用；一级解析塔顶解析出的物料冷凝后送往氯化氢回收塔，回收塔塔顶得到HCl，塔底得到Cl₂。

二级吸收塔吸收CCl₄、CHCl₃后的富液经泵加压，一部分输送至二级吸收塔下段循环吸收；一部分经与二级解析塔处理后的贫液预热后送至二级解析塔解析；解析后的贫液降温冷却后与新鲜补充的吸收剂六氯丁二烯混合返回二级吸收塔顶循环使用；二级解析塔塔顶的尾气返回一级吸收塔气相进口。

本发明提供的方法和系统更好的回收了尾气中的HCl和CL₂等组分，供一氯甲烷装置和四氯乙烯装置使用，在一级吸收塔中利用氯仿吸收Cl₂，二级吸收塔和氯化氢回收塔中回收HCl，明显优于传统技术利用水进行HCl回收的方法。从长远利益看，既能回收有效组分，降低了四氯乙烯生产成本，增加了企业收益；同时降低了废气废液的处理难度，环保意义重大。

附图说明

图1本发明系统流程图。

其中A一级吸收塔，B一级解析塔，C二级吸收塔，D二级解析塔，E氯气回收塔，F塔回流罐；1和9.循环吸收剂深冷器，2塔吸收剂进料泵，3和16.塔底泵，4和11.塔循环深冷器，5和17.塔预热进料器，6、12和14.塔再沸器，7.塔回流泵，8、13和15.塔冷凝器，10.塔吸收剂循环泵；a.重组分物质，b.尾气，c.多余氯仿，d.氯仿，e.来自D二级解析塔的分离的氯仿，f.进入除害塔，g.六氯丁二烯，h.回收氯仿，i.回收氯气，j和k.氯化氢回收。

具体实施方式

具体结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1回收系统

一种尾气HCl回收系统，包括一级吸收塔A、二级吸收塔C、一级解析塔B、二级解析塔D、氯气回收塔E、塔回流罐F、循环输送装置和深冷器；循环输送装置包括塔吸收剂进料泵2、塔底泵3和16、塔回流泵7和塔吸收剂循环泵10，深冷器包括循环吸收剂深冷器1、9，和塔循环深冷4、11。一级解析塔B和二级解析塔D设有塔进料预热器5、17和塔冷凝器8、13；一级解析塔B、二级解析塔D和氯气回收塔F设有塔再沸器6、12、14，氯气回收塔还安装塔冷凝器15；一级吸收塔A和二级吸收塔C塔底部各设有一个塔底泵3、16和塔循环深冷器4、11，所述塔底泵3、16与解析塔上的塔进料预热器5、17和吸收塔上的塔循环深冷器4、11连接；一级吸收塔A和二级吸收塔C还各设有一个循环吸收剂深冷器1、9，所述的塔吸收剂进料泵2和一级吸收塔A上的循环吸收剂深冷器1连接，所述的塔吸收剂循环泵10与二级吸收塔C上的循环吸收剂深冷器9连接，所述的循环吸收剂深冷器1、9分别与解析塔上的塔进料预热器5、17连接；塔回流罐F通过塔冷凝器8与一级解析塔A连接，塔回流罐F与塔回流泵7连接。

实施例2本发明应用上述系统的HCl回收工艺

一种利用上述系统进行HCl回收的工艺，包括如下步骤：

1）b尾气进入一级吸收塔A，利用氯仿进行吸收，氯仿d和e经塔吸收剂进料泵2送至循环吸收剂深冷器1，进入一级吸收塔A；一级吸收塔处理后的尾气由塔顶进入二级吸收塔中C中；多余氯仿c回收。

2）一级吸收塔A吸收的Cl₂经塔底泵3一部分输送至塔循环深冷器4返回一级吸收塔A，另一部分输送至一级解析塔B上塔进料预热器5，进入一级解析塔B。经一级解析塔解析的物料经塔冷凝器8，进入塔回流罐F，回流后一部分进入氯气回收塔E，另一部分返回一级解析塔B，一级解析塔解析出的氯仿经塔进料预热器5和塔循环吸收剂深冷器4返回一级吸收塔；一级解析塔塔底得出重组分物质a。

3）二级吸收塔C中利用六氯丁二烯g吸收CCl₄、CHCl₃，塔顶得纯化HCl，得到回收氯化氢h；六氯丁二烯g经塔吸收剂循环泵10送至循环吸收剂深冷器9中，并进入二级吸收塔C；

4）二级吸收塔吸收的CCl₄、CHCl₃富液经塔底泵16，一部分通过塔循环深冷器1返回二级吸收塔，另一部分经过塔进料预热器17进入二级解析塔D；

5）二级解析塔D中的贫液经过塔进料预热器17后与二级吸收塔的所用吸收剂六氯丁二烯g混合依次通过塔吸收剂循环泵10和循环吸收剂深冷器9送至二级吸收塔，塔顶氯仿经塔冷凝器13回收，得回收氯仿h。

6）氯气回收塔E经塔冷凝器15回收HCl(j)，塔底回收氯气i。所述的一级吸收塔的塔顶压力为0.02MPa，塔顶温度-15～-5℃，塔釜压力为0.025MPa，塔釜温度为-14～-4℃；

所述的一级解析塔的塔顶压力为0.8MPa，塔顶温度为-31～-21℃，塔釜压力为0.82MPa，塔釜温度为150～160℃；

所述的二级吸收塔的塔顶压力为0.01MPa，塔顶温度为-17～-7℃，塔釜压力为0.015MPa，塔釜温度为7.5～17.5℃；

所述的二级解析塔的塔顶压力为常压，塔顶温度为61～71℃，塔釜压力为0.005MPa，塔釜温度为209.7～219.7℃；

所述的氯气回收塔的塔顶压力为1.5MPa，塔顶温度为-22～-12℃，塔釜压力为1.505MPa，塔釜温度为49.6～59.6℃。

其中一级解析塔B解析的物料经塔冷凝器8后废气进入除害塔f，二级解析塔D塔顶回收的氯仿部分返回二级解析塔利用；氯气回收塔E冷凝回收的HCl(j)部分返回氯气回收塔利用。

Claims (6)

1.一种尾气HCl回收系统，其特征是：其主要包括一级吸收塔、二级吸收塔、一级解析塔、二级解析塔、氯气回收塔、塔回流罐、循环输送装置和深冷器；所述循环输送装置包括塔吸收剂进料泵、塔底泵、塔回流泵和塔吸收剂循环泵，所述深冷器包括循环吸收剂深冷器和塔循环深冷器；一级解析塔和二级解析塔设有塔进料预热器和塔冷凝器；一级吸收塔和二级吸收塔塔底部各设有一个塔底泵和塔循环深冷器，所述塔底泵与解析塔上的塔进料预热器和吸收塔上的塔循环深冷器连接；一级吸收塔和二级吸收塔还各设有一个循环吸收剂深冷器，所述的塔吸收剂进料泵和一级吸收塔上的循环吸收剂深冷器连接，所述的塔吸收剂循环泵与二级吸收塔上的循环吸收剂深冷器连接，所述的循环吸收剂深冷器与解析塔上的塔进料预热器连接；塔回流罐通过塔冷凝器与一级解析塔连接，塔冷凝器与塔回流泵相连。

2.如权利要求1所述的系统，其特征是：所述的一级解析塔、二级解析塔和氯气回收塔还设有塔再沸器，氯气回收塔还安装塔冷凝器。

3.如权利要求1所述的系统，其特征是：所述的循环吸收剂深冷器，其中二级吸收塔上的循环吸收剂深冷器通过塔吸收剂循环泵与二级解析塔上的塔进料预热器连接。

4.一种利用权利要求1所述系统的尾气HCl回收的工艺，其特征是，包括如下步骤：

1）尾气进入一级吸收塔，利用氯仿进行吸收，氯仿经塔吸收剂进料泵送至循环吸收剂深冷器，进入一级吸收塔；一级吸收塔处理后的尾气由塔顶进入二级吸收塔中；

2）一级吸收塔吸收的Cl₂经塔底泵一部分输送至塔循环深冷器返回一级吸收塔，另一部分输送至一级解析塔上塔进料预热器，进入一级解析塔；经一级解析塔解析的物料经塔冷凝器，进入塔回流罐，回流后一部分进入氯气回收塔，另一部分返回一级解析塔，一级解析塔解析出的氯仿经塔进料预热器和塔循环吸收剂深冷器返回一级吸收塔；

3）二级吸收塔中利用六氯丁二烯吸收CCl₄、CHCl₃，塔顶得纯化HCl；

4）二级吸收塔吸收的CCl₄、CHCl₃富液经塔底泵，一部分通过塔循环深冷器返回二级吸收塔，另一部分经过塔进料预热器进入二级解析塔；

5）二级解析塔中的解析完成的贫液经过塔进料预热器后与二级吸收塔的所用吸收剂六氯丁二烯混合依次通过塔吸收剂循环泵和循环吸收剂深冷器送至二级吸收塔，塔顶氯仿经塔冷凝器回收；

6）步骤2）中氯气回收塔经塔冷凝器回收HCl，塔底回收氯气。

5.如权利要求4所述的工艺，其特征是，所述的步骤还包括：

所述步骤2）中一级解析塔解析的物料经塔冷凝器后的废气进入除害塔，一级解析塔塔底得出重组分物质；

所述步骤3）中，六氯丁二烯经塔吸收剂循环泵送至循环吸收剂深冷器中，并进入二级吸收塔；

所述步骤5）中，二级解析塔塔顶回收的氯仿部分返回二级解析塔利用；

所述步骤6）中，氯气回收塔冷凝回收的HCl，部分返回氯气回收塔利用。

6.如权利要求4所述的工艺，其特征是：

所述的一级吸收塔的塔顶压力为0.02MPa，塔顶温度-15～-5℃，塔釜压力为0.025MPa，塔釜温度为-14～-4℃；

所述的一级解析塔的塔顶压力为0.8MPa，塔顶温度为-31～-21℃，塔釜压力为0.82MPa，塔釜温度为150～160℃；

所述的二级吸收塔的塔顶压力为0.01MPa，塔顶温度为-17～-7℃，塔釜压力为0.015MPa，塔釜温度为7.5～17.5℃；

所述的二级解析塔的塔顶压力为常压，塔顶温度为61～71℃，塔釜压力为0.005MPa，塔釜温度为209.7～219.7℃；

所述的氯气回收塔的塔顶压力为1.5MPa，塔顶温度为-22～-12℃，塔釜压力为1.505MPa，塔釜温度为49.6～59.6℃。

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