CN104707449A - 一种六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法及脱水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法，将裂解气于压力为0.02-0.05MPa、温度为15-25℃条件下进行除雾处理，然后升高压力至0.4-0.8MPa，将除雾处理后的裂解气先进行冷凝脱水，再将冷凝脱水后的裂解气进行分子筛脱水。本发明还涉及一种六氟丙烯生产中裂解气的脱水装置。发明的六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法具有节约设备投资成本、大幅节约冷媒成本和提高脱水效果的优点；本发明的六氟丙烯生产中裂解气的脱水装置具有简化结构、节约成本和提高脱水效果的优点。

Description

一种六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法及脱水装置

技术领域

本发明涉及脱水技术领域，特别涉及一种六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法及脱水装置。

背景技术

六氟丙烯为无色无臭气体，微溶于乙醇和乙醚。六氟丙烯由四氟乙烯热裂解而得，一般采用将四氟乙烯通入高温裂解炉在700℃进行裂解，其裂解过程产生的裂解气经除酸、脱水、压缩后进行脱轻组分，最后精馏得到成品。四氟乙烯高温裂解产生的裂解气的主要成份包括四氟乙烯、六氟丙烯、八氟环丁烷、八氟异丁烯等。

现有技术中，在六氟丙烯的生产过程，其产生的裂解气的脱水方法为：在低压状态下(0.03MPa左右)将急冷、中和后的裂解气经除水塔除雾，冷凝脱水器冷凝脱水、硅胶干燥器干燥后由压缩机增压输送下游精馏系统，冷凝脱水作为废水送焚烧处理。由于低压情况下水的分压比率大，冷凝脱水效果非常有限，所需冷媒温度零度左右，不仅耗能，增加废水处理量，而且存在结冰风险。高水含量的裂解气进入硅胶干燥器，导致硅胶活化周期很短，大量硅胶因水分高而破碎，不仅增加了活化成本，还需频繁处理含剧毒八氟异丁烯活化废气与大量废弃硅胶。

专利号为200810113636.1的中国发明专利提供了一种石油化工工艺中各物料高精度、高容量脱水的方法。该方法采用脱水剂对个物料进行脱水，其使用的脱水剂选自交联聚丙烯酸盐、乙烯醇-丙烯酸盐嵌段共聚物、变性PVA、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、淀粉接枝丙烯酸盐、淀粉和丙烯酸丙烯酰胺以及顺酸酐等四元共聚物、纤维素接枝丙烯酸盐、淀粉接枝丙烯腈皂化水解物中一种或两种的混合物。上述方法虽然提高了吸水倍率高，但无疑增加了脱水剂原料的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能源消耗少、安全性能高的六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法，进一步提供一种用于上述脱水方法的脱水装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法，将裂解气于压力为0.02-0.05MPa、温度为15-25℃条件下进行除雾处理，然后增压至0.4-0.8MPa，将除雾处理后的裂解气先进行冷凝脱水，再将冷凝脱水后的裂解气进行分子筛脱水。

本发明的六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法的有益效果在于：

(1)采用除雾后先升压后脱水的方法(代替现有技术中先脱水后升压的做法)，增压后水分压的比率迅速下降80％左右，气体体积缩为原来的20％，一方面可以使脱水过程中使用的设备、管道等装置的体积相应地缩小，具有节约设备投资成本的优点，另一方面先升压后干燥使得裂解气的脱水效果由原来的冷凝脱水后1000ppm浓度优化至150ppm浓度，同时降低了对冷却媒介的高要求(可以采用普通的5℃左右的冷却水代替现有技术中0℃左右的盐水)，具有大幅节约冷媒成本的优点；

(2)通过先冷凝脱水后分子筛脱水的配合设计，裂解气先进行冷凝脱水，一方面为深度脱水创造了条件，另一方面减低分子筛脱水中使用的分子筛的干燥负荷，增强分子筛的脱水效果，进而提高裂解气的脱水效果；

(3)先升压后脱水方法，为冷凝水回流低压系统创造了压差条件，该发明中冷凝水回流前系统，有毒废水零排放，解除了因工艺波动发生过渡冷凝最终导致毒物外泄的安全隐患，实现深度冷凝，提高效率，进一步延长分子筛使用周期，降低生产成本。

本发明还公开一种用于上述六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法的脱水装置，包括碱洗塔、压缩器、冷凝器和干燥器，所述碱洗塔、压缩器、冷凝器和干燥器依次通过管道连接，所述碱洗塔的塔节上设有丝网，所述干燥器为分子筛干燥器。

本发明的六氟丙烯生产中裂解气的脱水装置的有益效果在于：

(1)在碱洗塔中设置丝网，利用丝网进行除雾处理，不仅提高除雾的效果，还可以节省现有技术中专用于除雾的除水塔的结构设置(因此时裂解气的压力低(约0.03MPa)、温度高(约20℃)，现有技术中的除水塔的除雾效果甚微)，具有简化结构、节约成本的优点；

(2)通过冷凝器与分子筛干燥器依次连接的结构设计，裂解气先进行冷凝脱水，一方面为深度脱水创造了条件，另一方面减低分子筛干燥器的干燥负荷，延长分子筛的活化周期，进一步提高脱水效果；

(3)冷凝水压差动力回流，有毒污水零排放。

附图说明

图1为本发明实施例的六氟丙烯生产中裂解气的脱水装置的结构图。

标号说明：

1、碱洗塔；2、压缩器；31、第一冷凝器；32、第二冷凝器；41、第一干燥器；42、第二干燥器；5、冷凝液收集槽；6、除雾器；7、加热器；8、尾气处理器；9、精馏器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于:通过采用除雾后先升压后脱水的方法，大幅提高六氟丙烯生产中裂解气的脱水效果。

请参照图1，本发明的一种六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法，将裂解气于压力为0.02-0.05MPa、温度为15-25℃条件下进行除雾处理，然后增压至0.4-0.8MPa，将除雾处理后的裂解气先进行冷凝脱水，再将冷凝脱水后的裂解气进行分子筛脱水。

本发明的六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法的有益效果在于：

(1)采用除雾后先升压后脱水的方法(代替现有技术中先脱水后升压的做法)，增压后水分压的比率迅速下降80％左右，气体体积缩为原来的20％，一方面可以使脱水过程中使用的设备、管道等装置的体积相应地缩小，具有节约设备投资成本的优点，另一方面先升压后干燥使得裂解气的脱水效果由原来的冷凝脱水后1000ppm浓度优化至150ppm浓度，同时降低了对冷却媒介的高要求(可以采用普通的5℃左右的冷却水代替现有技术中0℃左右的盐水)，具有大幅节约冷媒成本的优点；

(2)通过先冷凝脱水后分子筛脱水的配合设计，裂解气先进行冷凝脱水，一方面为深度脱水创造了条件，另一方面减低分子筛脱水中使用的分子筛的干燥负荷，增强分子筛的脱水效果，进而裂解气的提高脱水效果；

(3)先升压后脱水方法，为冷凝水回流低压系统创造了压差条件，该发明中冷凝水回流前系统，有毒废水零排放，解除了因工艺波动发生过渡冷凝最终导致毒物外泄的安全隐患，实现深度冷凝，提高效率，进一步延长分子筛使用周期，降低生产成本。

进一步的，所述冷凝脱水的冷却媒介为温度2-8℃的冷却水。

由上述描述可知，本发明的六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法中，所述冷凝脱水的冷却媒介可以选择温度2-8℃的冷却水，优选为温度5℃的冷却水。

进一步的，所述冷凝脱水和分子筛脱水的次数分别为两次以上。

由上述描述可知，冷凝脱水和分子筛脱水的次数可以为两次以上，具有进一步保证脱水效果的优点。

本发明还公开一种用于上述六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法的脱水装置，包括碱洗塔1、压缩器2、冷凝器和干燥器，所述碱洗塔1、压缩器2、冷凝器和干燥器依次通过管道连接，所述碱洗塔1的塔节上设有丝网，所述干燥器为分子筛干燥器。

本发明的六氟丙烯生产中裂解气的脱水装置的有益效果在于：

(1)在碱洗塔中设置丝网，利用丝网进行除雾处理，不仅提高除雾的效果，还可以节省现有技术中专用于除雾的除水塔的结构设置(因此时裂解气的压力低(约0.03MPa)、温度高(约20℃)，现有技术中的除水塔的除雾效果甚微)，具有简化结构、节约成本的优点；

(2)通过冷凝器与分子筛干燥器依次连接的结构设计，裂解气先进行冷凝脱水，一方面为深度脱水创造了条件，另一方面减低分子筛干燥器的干燥负荷，延长分子筛的活化周期，进一步提高脱水效果；

(3)冷凝水压差动力回流，有毒污水零排放。

进一步的，所述冷凝器包括第一冷凝器31和第二冷凝器32，所述第一冷凝器31和第二冷凝器32的入口分别通过管道与压缩器的出口连接，所述第一冷凝器31和第二冷凝器32的出口分别通过管道与干燥器入口连接。

由上述描述可知，第一冷凝器和第二冷凝器对裂解气共同进行冷凝脱水，具有提高工作效率和脱水效果的有益效果。

进一步的，所述干燥器包括第一干燥器41和第二干燥器42，所述第一干燥器41和第二干燥器42的入口分别通过管道与干燥器的出口连接，所述第一干燥器41和第二干燥器42的出口分别通过管道与用于精馏的精馏器9连接。

由上述描述可知，第一干燥器和第二干燥器对裂解气共同进行分子筛脱水，具有提高工作效率和脱水效果的有益效果。

进一步的，还包括冷凝液收集槽5、除雾器6、加热器7和尾气处理器8，所述冷凝器的底壁上设有冷凝液排出口，所述冷凝液排出口通过管道与冷凝液收集槽5的入口连接，所述冷凝液收集槽5的出口通过管道与碱洗塔1连接，所述除雾器6设置于冷凝器与干燥器之间，所述除雾器6内设有丝网，所述加热器7设置于干燥器的入口位置，所述尾气处理器8设置于干燥器的出口位置。

由上述描述可知，本实施例通过冷凝液收集槽的设置，当系统压力升高，可以直接由控制阀控制裂解气回流到碱洗塔，免去了废水排放环节，即使具有剧毒的八氟异丁烯因过冷进入冷凝水也不存在安全隐患，可进一步为深度脱水创造良好条件，进一步减低分子筛干燥器干燥负荷，延长活化周期，减少废气和固体废物处理成本；除雾器的设置具有确保裂解气再通入分子筛干燥器前进行充分除雾；加热器可以提高进入分子筛干燥器的裂解气的脱水效果；尾气处理器可以对脱水后的裂解气中的尾气进行收集处理，避免对后续精馏操作的影响。

请参照图1，本发明的实施例一为：

本实施例的六氟丙烯生产中裂解气的脱水装置，包括碱洗塔1、压缩器2、冷凝器和干燥器，所述碱洗塔1、压缩器2、冷凝器和干燥器依次通过管道连接，所述碱洗塔1的塔节上设有丝网，所述干燥器为分子筛干燥器。所述冷凝器包括第一冷凝器31和第二冷凝器32，所述第一冷凝器31和第二冷凝器32的入口分别通过管道与压缩器的出口连接，所述第一冷凝器31和第二冷凝器32的出口分别通过管道与干燥器入口连接。所述干燥器包括第一干燥器41和第二干燥器42，所述第一干燥器41和第二干燥器42的入口分别通过管道与干燥器的出口连接，所述第一干燥器41和第二干燥器42的出口分别通过管道与用于精馏的精馏器9连接。还包括冷凝液收集槽5、除雾器6、加热器7和尾气处理器8，所述冷凝器的底壁上设有冷凝液排出口，所述冷凝液排出口通过管道与冷凝液收集槽5的入口连接，所述冷凝液收集槽5的出口通过管道与碱洗塔1连接，所述除雾器6设置于冷凝器与干燥器之间，所述除雾器6内设有丝网，所述加热器7设置于干燥器的入口位置，所述尾气处理器8设置于干燥器的出口位置。优选的，碱洗塔与压缩器之间还可以设有压缩缓冲罐，裂解气于压缩缓冲罐中进行初步压缩，于压缩罐中进行二次压缩。

裂解气经丝网除雾后先由压缩机进行增压，再依次进行冷凝脱水器和分子筛干燥，大幅提高冷凝脱水效率和降低气体水含量；同时借助前后压差将含剧毒八氟异丁烯的冷凝水回流低压系统，实现有毒废水零排放。

本发明的实施例二为：

本实施例的六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法，将裂解气于压力为0.02MPa、温度为15℃条件下进行除雾处理，然后增压至0.4MPa，将除雾处理后的裂解气先进行冷凝脱水，再将冷凝脱水后的裂解气进行分子筛脱水。所述冷凝脱水的冷却媒介为温度2℃的冷却水。所述冷凝脱水和分子筛脱水的次数分别为两次以上。

本发明的实施例三为：

本实施例的六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法，将裂解气于压力为0.05MPa、温度为25℃条件下进行除雾处理，然后增压至0.8MPa，将除雾处理后的裂解气先进行冷凝脱水，再将冷凝脱水后的裂解气进行分子筛脱水。所述冷凝脱水的冷却媒介为温度8℃的冷却水。所述冷凝脱水和分子筛脱水的次数分别为两次以上。

本发明的实施例四为：

本实施例的六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法，将裂解气于压力为0.03MPa、温度为20℃条件下进行除雾处理，然后增压至0.6MPa，将除雾处理后的裂解气先进行冷凝脱水，再将冷凝脱水后的裂解气进行分子筛脱水。所述冷凝脱水的冷却媒介为温度5℃的冷却水。所述冷凝脱水和分子筛脱水的次数分别为两次以上。

综上所述，本发明提供的六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法具有节约设备投资成本、大幅节约冷媒成本和提高脱水效果的优点；本发明的六氟丙烯生产中裂解气的脱水装置具有简化结构、节约成本和提高脱水效果的优点。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法，其特征在于，将裂解气于压力为0.02-0.05MPa、温度为15-25℃条件下进行除雾处理，然后增加至0.4-0.8MPa，将除雾处理后的裂解气先进行冷凝脱水，再将冷凝脱水后的裂解气进行分子筛脱水。

2.根据权利要求1所述的六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法，其特征在于，所述冷凝脱水的冷却媒介为温度2-8℃的冷却水。

3.根据权利要求1所述的六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法，其特征在于，所述冷凝脱水和分子筛脱水的次数分别为两次以上。

4.一种用于权利要求1所述的六氟丙烯生产中裂解气的脱水方法的六氟丙烯生产中裂解气的脱水装置，其特征在于，包括碱洗塔、压缩器、冷凝器和干燥器，所述碱洗塔、压缩器、冷凝器和干燥器依次通过管道连接，所述碱洗塔的塔节上设有丝网，所述干燥器为分子筛干燥器。

5.根据权利要求4所述的六氟丙烯生产中裂解气的脱水装置，其特征在于，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，所述第一冷凝器和第二冷凝器的入口分别通过管道与压缩器的出口连接，所述第一冷凝器和第二冷凝器的出口分别通过管道与干燥器入口连接。

6.根据权利要求4所述的六氟丙烯生产中裂解气的脱水装置，其特征在于，所述干燥器包括第一干燥器和第二干燥器，所述第一干燥器和第二干燥器的入口分别通过管道与干燥器的出口连接，所述第一干燥器和第二干燥器的出口分别通过管道与用于精馏的精馏器连接。

7.根据权利要求4所述的六氟丙烯生产中裂解气的脱水装置，其特征在于，还包括冷凝液收集槽、除雾器、加热器和尾气处理器，所述冷凝器的底壁上设有冷凝液排出口，所述冷凝液排出口通过管道与冷凝液收集槽的入口连接，所述冷凝液收集槽的出口通过管道与碱洗塔连接，所述除雾器设置于冷凝器与干燥器之间，所述除雾器内设有丝网，所述加热器设置于干燥器的入口位置，所述尾气处理器设置于干燥器的出口位置。