CN104788283B - 一种六氟丙烯生产裂解气的双线精馏方法及精馏设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种六氟丙烯生产裂解气的双线精馏方法及精馏设备，通过采用6根精馏、2次压缩的双线精馏工艺，轻重组份分开，低毒剧毒组份分开，同时采用新的工艺控制参数，大幅减少含剧毒八氟异丁烯的设备数量，提高设备安全水平，提高了HFP产品质量，能耗下降，提高了装置产能，降低了生产成本，设备利用效率提高，单耗降低，具有很高的安全环保效益和节能降耗效益。

Description

一种六氟丙烯生产裂解气的双线精馏方法及精馏设备
技术领域
本发明涉及精馏技术领域，具体说是一种六氟丙烯生产裂解气的双线精馏方法及精馏设备。
背景技术
六氟丙烯(HFP)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(TFE)和八氟环丁烷(C318)按一定比例混合均匀、预热后输入分段加热的管式反应器中裂解反应，其裂解产生的裂解气经急冷、除酸、干燥、压缩后输送至下游精馏系统，经精馏分离得到六氟丙烯，如CN1273427C公开的“六氟丙烯的生产方法”。
关于六氟丙烯生产裂解气的精馏方法，目前是采取逐步提取轻组分的单线精馏方法，采用5根塔，1#塔回收四氟乙烯(TFE)，2#塔进一步脱除轻组份，3#塔收集六氟丙烯(HFP)产品，4#塔进一步回收HFP产品，5#塔回收八氟环丁烷(C318)，步步提取，重组份和剧毒组份反复参与精馏，不仅导致1#、2#、4#、5#精馏塔釜都存在剧毒物质泄漏风险，而且能耗高、设备利用率低、单耗高，产品纯度达不到要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种低能耗、高产能、安全环保的六氟丙烯生产裂解气的双线精馏方法，并进而提供一种六氟丙烯生产裂解气的双线精馏设备。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案一为：
一种六氟丙烯生产裂解气的双线精馏方法，将六氟丙烯生产裂解气进行初步轻重组份分离后，重组份依次经过残液分离和C318精馏得到纯度大于99.8％的八氟环丁烷，轻组份经二级压缩后依次经过TFE回收、脱轻处理和HFP精馏得到纯度大于99.9999％的六氟丙烯。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案二为：
一种六氟丙烯生产裂解气的双线精馏设备，包括脱高沸物塔、残液分离塔、C318精馏塔、压缩机、TFE回收塔、脱轻塔和HFP精馏塔；所述脱高沸物塔的塔釜出口与残液分离塔的进口连接，所述残液分离塔的塔顶出口与C318精馏塔的进口连接；所述脱高沸物塔的塔顶出口通过压缩缓冲罐与压缩机的进气口连接，所述压缩机的出气口与TFE回收塔的进口连接，所述TFE回收塔的塔釜出口与脱轻塔的进口连接，所述脱轻塔的塔釜出口与HFP精馏塔的进口连接。
本发明的有益效果在于：通过采用6根精馏、2次压缩的双线精馏工艺，轻重组份分开，低毒剧毒组份分开，同时采用新的工艺控制参数，大幅减少含剧毒八氟异丁烯的设备数量，提高设备安全水平，提高了HFP产品质量，能耗下降，提高了装置产能，降低了生产成本，设备利用效率提高，单耗降低，具有很高的安全环保效益和节能降耗效益。
附图说明
图1所示为本发明实施方式的六氟丙烯生产裂解气的双线精馏设备的流程示意图。
标号说明：
1-脱高沸物塔；2-残液分离塔；3-C318精馏塔；4-压缩机；5-TFE回收塔；6-脱轻塔；7-HFP精馏塔；8-压缩缓冲罐。
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。
本发明所述的六氟丙烯生产裂解气，是指由四氟乙烯和八氟环丁烷经裂解反应产生的裂解气经急冷、除酸、干燥、压缩后得到的裂解气。该裂解气在精馏前，已经过一次压缩，压缩后的压力通常为0.3～0.5MPa，称为一级压缩。本发明所述的二级压缩，则是指对该裂解气进行精馏时，将初步轻重组份分离后得到的轻组份再进行一次压缩，进一步提高压力至1.1～1.3MPa，从而优化HFP精馏的精馏条件，使HFP的产品纯度从99.999％稳定提高至99.9999％以上。
本发明最关键的构思在于：采用双线精馏代替目前的单线精馏，将急冷、中和(除酸)、干燥、压缩后得到的裂解气先通过1#塔(脱高沸物塔)进行初步轻重组份分离后，重组份和轻组份分别走两条线，重组份(含C4F8等高毒组份)从1#塔的塔釜分离出来，走低压系统2#塔(残液分离塔)、3#塔(C318精馏塔)，获得纯度大于99.8％的八氟环丁烷C318；轻组份(含TFE和HFP等低毒组份)从1#塔的塔顶分离出来，经二级压缩后，进入高压系统4#塔(TFE回收塔)、5#塔(脱轻塔)、6#塔(HFP精馏塔)，获得纯度大于99.9999％的六氟丙烯。
具体的，请参照图1所示，本发明实施方式的六氟丙烯生产裂解气的双线精馏设备，包括脱高沸物塔1、残液分离塔2、C318精馏塔3、压缩机4、TFE回收塔5、脱轻塔6和HFP精馏塔7；所述脱高沸物塔1的塔釜出口与残液分离塔2的进口连接，所述残液分离塔2的塔顶出口与C318精馏塔3的进口连接；所述脱高沸物塔1的塔顶出口通过压缩缓冲罐8与压缩机4的进气口连接，所述压缩机4的出气口与TFE回收塔5的进口连接，所述TFE回收塔5的塔釜出口与脱轻塔6的进口连接，所述脱轻塔6的塔釜出口与HFP精馏塔7的进口连接。
本发明实施方式的六氟丙烯生产裂解气的双线精馏方法为：将六氟丙烯生产裂解气进行初步轻重组份分离后，重组份依次经过残液分离和C318精馏得到纯度大于99.8％的八氟环丁烷，轻组份经二级压缩后依次经过TFE回收、脱轻处理和HFP精馏得到纯度大于99.9999％的六氟丙烯。
在上述双线精馏方法中，所述初步轻重组份分离在脱高沸物塔1内进行，所述脱高沸物塔1的压力为0.3～0.5MPa，温度为10～40℃。所述残液分离在残液分离塔2内进行，所述残液分离塔2的压力为0.2～0.4MPa，温度为30～60℃。所述C318精馏在C318精馏塔3内进行，所述C318精馏塔3的压力为0.1～0.3MPa，温度为20～30℃。所述二级压缩在压缩机4内进行，轻组份经二级压缩后压力提升至1.1～1.3MPa。所述TFE回收在TFE回收塔5内进行，所述TFE回收塔5的压力为1.0～1.2MPa，温度为-15～50℃。所述脱轻处理在脱轻塔6内进行，所述脱轻塔6的压力为0.6～0.8MPa，温度为25～30℃。所述HFP精馏在HFP精馏塔7内进行，所述HFP精馏塔7的压力为0.4～0.6MPa，温度为20～25℃。
本发明的技术原理如下：
1、本发明采用双线精馏代替目前的单线精馏，急冷、中和、干燥、压缩后的裂解气先通过1#塔(脱高沸物塔1)进行初步轻重组份分离后，重组份继续走低压系统2#塔(残液分离塔2)、3#塔(C318精馏塔3)，获得纯度大于99.8％的八氟环丁烷C318；轻组份经二级压缩后，进入高压系统4#塔(TFE回收塔5)、5#塔(脱轻塔6)、6#塔(HFP精馏塔7)，获得纯度大于99.9999％的六氟丙烯HFP；
2、低毒与高毒组份分别走两条线，1#塔(脱高沸物塔1)将含C4重组份的C4F8等从塔釜分离出来，其中包含了剧毒物质全氟异丁烯C4F8；塔顶采出的TFE和HFP没有全氟异丁烯，确保大部分后续流程不含剧毒物质、大幅度降低了装置运行和检修风险，提高整体安全环保水平；
3、1#塔(脱高沸物塔1)初步分离重组份，轻组份经过二级压缩进一步提高压力，优化了6#塔(HFP精馏塔7)HFP产品的精馏条件，产品纯度从99.999％稳定提高至99.9999％以上；
4、1#塔(脱高沸物塔1)出来的塔顶组份约占总流量的60％，塔釜组份约占总流量的40％，进行如上分离后，后续2#～6#塔均大幅减少了约50％负荷，大幅减少了能耗，同时也大幅提高了装置产能；
5、采用2次压缩工艺代替目前的1次压缩工艺，轻的低毒组份进入高压系统，重的高毒组份进入低压系统，更加安全可控；同时使得二级压缩气量减少约40％，减少了压缩能耗。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过采用6根精馏、2次压缩的双线精馏工艺，轻重组份分开，低毒剧毒组份分开，同时采用新的工艺控制参数，大幅减少含剧毒八氟异丁烯的设备数量，提高设备安全水平，提高了HFP产品质量，能耗下降，提高了装置产能，降低了生产成本，设备利用效率提高，单耗降低，具有很高的安全环保效益和节能降耗效益。
实施例1
将六氟丙烯生产裂解气通入脱高沸物塔1内进行初步轻重组份分离，控制脱高沸物塔1的压力为0.3～0.5MPa，温度为10～40℃，分离出来的重组份和轻组份分别走以下两条线：
1、重组份(含C4F8等高毒组份)从脱高沸物塔1的塔釜分离出来，依次经过残液分离塔2进行残液分离和C318精馏塔3进行C318精馏，残液分离塔2的压力为0.2～0.4MPa，温度为30～60℃，C318精馏塔3的压力为0.1～0.3MPa，温度为20～30℃，得到纯度大于99.8％的八氟环丁烷；
2、轻组份(含TFE和HFP等低毒组份)从1#塔的塔顶分离出来，通过压缩缓冲罐8进入压缩机4，经压缩机4的二级压缩后压力提升至1.1～1.3MPa，然后依次经过TFE回收塔5进行TFE回收、脱轻塔6进行脱轻处理和HFP精馏塔7进行HFP精馏，TFE回收塔5的压力为1.0～1.2MPa，温度为-15～50℃，脱轻塔6的压力为0.6～0.8MPa，温度为25～30℃，HFP精馏塔7的压力为0.4～0.6MPa，温度为20～25℃，得到纯度大于99.9999％的六氟丙烯。
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 (3)

1.一种六氟丙烯生产裂解气的双线精馏方法，其特征在于：将六氟丙烯生产裂解气进行初步轻重组份分离后，重组份依次经过残液分离和C318精馏得到纯度大于99.8％的八氟环丁烷，轻组份经二级压缩后依次经过TFE回收、脱轻处理和HFP精馏得到纯度大于99.9999％的六氟丙烯；
所述初步轻重组份分离在脱高沸物塔内进行，所述脱高沸物塔的压力为0.3～0.5MPa，温度为10～40℃；
所述残液分离在残液分离塔内进行，所述残液分离塔的压力为0.2～0.4MPa，温度为30～60℃；
所述C318精馏在C318精馏塔内进行，所述C318精馏塔的压力为0.1～0.3MPa，温度为20～30℃；
所述TFE回收在TFE回收塔内进行，所述TFE回收塔的压力为1.0～1.2MPa，温度为-15～50℃；
所述脱轻处理在脱轻塔内进行，所述脱轻塔的压力为0.6～0.8MPa，温度为25～30℃；
所述HFP精馏在HFP精馏塔内进行，所述HFP精馏塔的压力为0.4～0.6MPa，温度为20～25℃。
2.根据权利要求1所述的六氟丙烯生产裂解气的双线精馏方法，其特征在于：所述轻组份经二级压缩后压力提升至1.1～1.3MPa。
3.一种六氟丙烯生产裂解气的双线精馏设备，其特征在于：包括脱高沸物塔、残液分离塔、C318精馏塔、压缩机、TFE回收塔、脱轻塔和HFP精馏塔；所述脱高沸物塔的塔釜出口与残液分离塔的进口连接，所述残液分离塔的塔顶出口与C318精馏塔的进口连接；所述脱高沸物塔的塔顶出口通过压缩缓冲罐与压缩机的进气口连接，所述压缩机的出气口与TFE回收塔的进口连接，所述TFE回收塔的塔釜出口与脱轻塔的进口连接，所述脱轻塔的塔釜出口与HFP精馏塔的进口连接。
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