CN105566054A - 一种芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法,包括副产物氯化氢废气自氯化氢净化塔下部通入塔内,在氯化氢净化塔内与吸收液逆流接触,除去氯化氢气体中的芳烃杂质;吸收净化后的氯化氢废气与氧气在氧化催化剂作用下进行催化氧化反应,使氯化氢催化氧化转化为氯气;氯化氢氧化反应后的混合气体通过冷冻盐水换热,冷冻除水后的混合气体直接与新鲜氯气、新鲜芳烃进行连续催化氯化生产氯代芳烃;含芳烃杂质的氯化氢废气自氯化氢净化塔下部进入净化塔再次进行吸收净化。本发明还公开了芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用系统。本发明方法革除了氯化氢氧化后需要分离氧气的繁琐工序,简化了工艺路线,可极大地降低设备投资成本。
Description
技术领域
本发明属于氯资源循环利用领域,涉及一种芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用的方法和系统,具体涉及一种将芳烃环氯化生产过程的副产物氯化氢净化后进行催化氧化制备氯气,然后再循环用于芳烃环氯化生产的方法。
背景技术
随着我国氯产品的快速发展,特别是有机氯产品产能规模的扩张,产生了大量的副产物氯化氢废气,副产物氯化氢的总产出量呈现逐年递增的趋势。其中,一氯化苯是常见的有机氯产品之一。目前,我国已成全球一氯化苯的主要生产国和供应国,我国一氯化苯的产能已达60万吨/年以上,若满负荷运行,每年因此将产出近20万吨的副产物氯化氢气体。
针对一氯化苯生产尾气中副产物氯化氢气体的利用,通常采用两种方法,一是物理吸收的方法(张海鹏,中国氯碱,2006,(4):37-38),将副产物氯化氢气体通过绝热吸收或综合吸收的方法,制成质量分数为30%浓盐酸。另一种方法是将副产物氯化氢气体绝热吸收得到的浓盐酸,在解析塔中解析得到纯净干燥的氯化氢气体,并送至聚氯乙烯合成生产线,使氯化氢得到资源化利用(CN101077466)。然而,物理吸收所产生的副产物盐酸,因其中含有微量的有机杂质,导致其销售极其困难;将氯化氢气体作为氯源用于生产聚氯乙烯的方法,受聚氯乙烯市场波动较显著,并且由氯化氢气体制备的产品种类较少,仍然不能解决氯化氢气体的出路问题。
氯化氢废气中的氯是潜在的氯源,将氯化氢催化氧化转变为氯的方法,不仅解决了氯化氢废气的出路问题,而且可使氯资源得到循环利用,近年来已引起了涉氯行业的极大关注。然而,氯化氢氧化后的反应气中含有较多的氧气,使得必须将其中的氧气分离后,才可用于下游有机氯化反应中。文献(李晓明等,广东化工,2014,41(1):56-57)采用变温吸附的方法将氯化氢催化氧化产物中氯气和氧气进行分离提纯,在0.2MPa,吸附温度为40℃,解析温度为100℃条件下,解析气中氯气的回收率可达88.4%。文献(陈献等,过程工程学报,2007,7(5):939-943;CN101070140,2007-11-14.)报道了氯化氢氧化反应经过多段反应器串联的脱水耦合过程,将氯化氢氧化反应气体用于甲苯的氯化反应中,但文献采用的多台氧化反应器串联的工艺方法,存在操作繁琐,设备投资成本高等缺点。
发明内容
本发明建立一种碳六或碳七芳烃氯化生产氯代芳烃过程副产物氯化氢净化后进行催化氧化,氧化所得氯气再循环至芳烃氯化反应的氯资源循环利用的集成工艺系统,达到了氯资源高效利用的目的。
本发明的目的通过以下技术方案实现的:
一种芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法,将芳烃氯化反应生产氯代芳烃过程的副产物氯化氢废气净化后进行催化氧化,氧化所得的氯气再循环至芳烃氯化反应;具体包括以下步骤:
(1)、吸收净化:副产物氯化氢废气自氯化氢净化塔下部通入塔内,在氯化氢净化塔内与吸收液逆流接触,通过吸收液吸附除去氯化氢气体中的芳烃杂质;
(2)、催化氧化:经过吸收净化后的氯化氢废气与氧气在氧化催化剂作用下进行催化氧化反应,使氯化氢催化氧化转化为氯气;
(3)、冷冻除水:氯化氢氧化反应后的混合气体通过-15~-25℃的冷冻盐水换热,使混合气中的水蒸汽冷凝成液态水、部分未反应的氯化氢溶解于液态水中形成废盐酸;冷冻除水后的混合气体直接与新鲜氯气、新鲜芳烃进行连续催化氯化生产氯代芳烃;含芳烃杂质的氯化氢废气自氯化氢净化塔下部进入氯化氢净化塔再次进行吸收净化。
本发明芳烃氯化反应为连续氯化反应过程,即氯气与芳烃连续通入氯化反应釜中,氯化产物则连续从氯化反应釜中流出。芳烃氯化反应所用的氯化催化剂为固体酸催化剂,所述的固体酸催化剂是由稀土氧化物负载在二氧化硅或分子筛上制得的催化剂,稀土氧化物在二氧化硅或分子筛上的负载量为1~20wt%。所述的稀土氧化物选自氧化铈、氧化镧、氧化镨、氧化钇或氧化钕;所述的分子筛选自硅铝比25~500的HZSM、Y型分子筛或者钛硅分子筛。所述的固体酸催化剂是由以下制备方法制得的:将稀土元素前驱体硝酸盐配成质量分数为15~25%的硝酸盐水溶液,搅拌条件下,将分子筛加入至上述硝酸盐水溶液中,混合均匀,静置陈化24h~48h,陈化结束后在100~120℃下烘干后,在400~600℃下焙烧3~5h得到固体酸催化剂。所述的硝酸盐为六水硝酸镧、六水硝酸铈、六水硝酸镨、六水硝酸钇或六水硝酸钕。
进行苯氯化反应时,氯化催化剂用量为苯质量的0.1~1wt%,氯化反应温度为70~100℃,氯化反应釜中一氯化苯的含量维持在40~55wt%,二氯苯的含量约为1~2wt%;进行甲苯氯化反应时,氯化催化剂用量为甲苯质量的0.05~0.5wt%,氯化反应温度为20~40℃,氯化反应釜中一氯代甲苯的含量维持在90~98wt%,其中邻氯甲苯为43~48wt%,对氯甲苯为47~50wt%。
步骤(1)中,所述的芳烃为苯或甲苯;所述的芳烃为苯时,氯代芳烃为一氯化苯,所述的氯化氢废气中的芳烃杂质为苯和一氯化苯;所述的芳烃为甲苯时,氯代芳烃为对氯甲苯和邻氯甲苯;所述的氯化氢废气中的芳烃杂质为甲苯、对氯甲苯及邻氯甲苯。
所述的氯化氢废气中氯化氢的质量流量和吸收液的质量流量比为5.5~0.5:1,吸收温度为10~30℃;所述的吸收液为沸点高于200℃的含氯有机物,优选为三氯甲苯或对氯三氯甲苯。吸收方法为在吸收塔中含芳烃杂质的氯化氢废气与吸收液气液逆流接触,吸收净化后的氯化氢废气中芳烃杂质的含量降低至≤5g/m3,吸收液中的芳烃杂质含量约为10~20wt%;吸收液通过精馏再生回到氯化氢净化塔重复利用,吸收液再生的具体方法为:吸收液自氯化氢净化塔底部排出,送至吸收液再生塔精馏,得到的重组分为吸收液,回到氯化氢净化塔中重复利用,得到的轻组分为芳烃和氯代芳烃,循环至氯化反应釜内与氯气在氯化催化剂作用下进行氯化反应。
步骤(2)中,进行催化氧化反应的氧气的摩尔流量为氯化氢废气中的氯化氢摩尔流量的1/8~1/6,氯化氢以0.07~0.15h-1的质量空速通过催化剂床层,氧化反应温度为420~430℃,所述的氧化催化剂为铜铈钾复合氧化物催化剂,氯化氢氧化催化剂的载体为Y分子筛,催化剂中氧化铜的负载量为5%~20%,氧化铈的负载量为1%~15%,氯化钾的负载量为1%~10%;氯化氢转化率为48%~62%。
进行催化氧化反应的氧气包括新鲜通入的氧气以及氯化氢废气中含有的氧气。
吸收净化后的氯化氢废气与氧气混合后在氯化氢氧化反应器中进行催化氧化反应;所述的氧化反应器为流化床反应器或者固定床反应器。采用流化床反应器时,铜铈复合氧化物催化剂粒径为30~120μm,采用固定床反应器时,所用的催化剂为2~3mm的原颗粒催化剂。
步骤(3)中,氯化氢氧化反应后的混合气体中含有体积分数低于2vol%的氧气、未反应的氯化氢和氧化反应生成的氯气和水蒸汽。
经冷冻除水后的混合气体中水蒸汽的含量为500ppm以下,氧气的含量≤2vol%。由于氯碱工业中有机物氯化时使用的氯气中,氧含量约为2vol%,因此,只需将氯化氢氧化后的混合气中的氧含量降低至2vol%以内,满足氯碱工业对氯气中氧含量的要求,无需进一步的分离步骤,就可将此混合气体直接用于芳烃的氯化反应中。经冷冻除水后的混合气体中氯气与新鲜氯气的体积比为1:1.17~1.22。经冷冻除水后的混合气体中氯气和新鲜氯气的总物质的量与新鲜芳烃的物质的量之比为0.5~1:1。
所述的废盐酸为质量分数25~35%的浓盐酸,排至废酸罐,再送至碱液吸收系统进行处理。
一种芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用系统,包括:氯化反应釜、冷凝器、氯化氢净化塔、氯化氢氧化反应器、冷冻除水换热器、吸收液储罐、吸收液中间槽、吸收液再生塔、再生塔冷凝器;所述的氯化氢反应釜的出气口与所述的冷凝器的进气口连接,冷凝器的冷凝液出口与氯化氢反应釜连接将氯化氢废气挟带的大部分物料冷凝回流至氯化反应釜,冷凝器的出气口与氯化氢净化塔下部的进气口连接,所述的氯化氢净化塔上部的吸收液进口与吸收液储罐连接,氯化氢净化塔底部的出液口与所述的吸收液中间槽连接,所述的吸收液中间槽与吸收液再生塔的进口连接,吸收液再生塔底部的再生液出口与吸收液储罐连接,吸收液再生塔顶部的出口经再生塔冷凝器与氯化反应釜连接;所述的氯化氢净化塔顶部的出气口与氯化氢氧化反应器顶部的进口连接,氯化氢氧化反应器底部的出口与冷冻换热器的进口连接,所述的冷冻换热器顶部的出气口与所述的氯化反应釜的氯气进口连接,冷冻换热器下部的液体出口与废酸罐连接,所述的废酸罐的出口与碱液吸收系统连接。
在所述的吸收液储罐与氯化氢净化塔的连接管路上设有吸收液泵。
所述的氯化氢氧化反应器为流化床反应器或者固定床反应器。
本发明所述的一种芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法的具体步骤为:
(1)、氯化氢废气吸收净化:副产物氯化氢废气(其中氧气与氯化氢的摩尔流量之比为约为0.005~0.012:1)自氯化氢净化塔下部通入塔内,在吸收温度10~30℃下,与氯化氢吸收塔上部进入的吸收液逆流接触,通过吸收液吸附除去氯化氢气体中的芳烃杂质,净化塔的吸收率达到95%以上,吸收净化后的氯化氢废气自净化塔顶排出,其中芳烃杂质的含量不高于5g/m3;吸收了芳烃杂质的吸收液自净化塔底部排出进入吸收液中间槽,吸收液中的芳烃杂质含量约为10~20wt%,进入吸收液再生塔进行精馏,得到的轻组分为芳烃,自再生塔顶排出经再生塔冷凝器循环至氯化反应器中参与氯化反应,得到的重组份为吸收液,自再生塔塔底排出返回至吸收液储罐,再次回到氯化氢净化塔中重复利用。
(2)、催化氧化:经过吸收净化后的氯化氢废气自氯化氢净化塔顶部排出,进入氯化氢氧化反应器,废气中氯化氢以0.07~0.15h-1的质量空速通过催化剂床层,与氧气在反应温度420~430℃、铜铈复合氧化物催化剂作用下将氯化氢催化氧化为氯气,氯化氢催化氧化转化为氯气,进行催化氧化反应的氧气的摩尔流量为氯化氢废气中的氯化氢摩尔流量的1/8~1/6,氯化氢转化率为48%~62%,氧化后的混合气体中含有未反应的氯化氢和氧气,还包括氧化反应生成的氯气和水蒸汽。
(3)、冷冻除水:氯化氢氧化反应后的混合气体通过-25~-15℃的冷冻盐水间接换热,使混合气中的水蒸汽冷凝成液态水、部分未反应的氯化氢溶解于液态水中形成25~30%浓盐酸,浓盐酸进入废酸罐中,送至碱液吸收系统进行处理;冷冻除水后的混合气体含有未反应的氯化氢、少量氧气、氯气、以及含量降低至500ppm以下的水蒸汽,无需进一步分离,直接与新鲜氯气、新鲜芳烃连续通入氯化反应釜中,进行连续催化氯化生产氯代芳烃,副产物含芳烃杂质的氯化氢废气自氯化氢净化塔下部进入氯化氢净化塔再次进行吸收净化。
本发明的有益效果:
本发明建立的氯化氢催化氧化与芳烃催化氯化集成工艺系统,革除了氯化氢氧化后需要分离氧气的繁琐工序,简化了工艺路线,可极大地降低设备投资成本。通过本发明的实施,在实现废弃氯化氢气体中氯资源直接循环利用的同时,也实现了芳烃的高效连续催化氯化生产氯代芳烃。
附图说明
图1为本发明一种芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1所示,一种芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用系统,包括:氯化反应釜1、冷凝器2、氯化氢净化塔3、氯化氢氧化反应器4、冷冻除水换热器5、吸收液储罐6、吸收液中间槽7、吸收液再生塔8、再生塔冷凝器9、废酸罐11;所述的氯化氢反应釜1的出气口与所述的冷凝器2的进气口连接,冷凝器2的冷凝液出口与氯化氢反应釜1连接将氯化氢废气挟带的大部分物料冷凝回流至氯化反应釜1,冷凝器2的出气口与氯化氢净化塔3下部的进气口连接,所述的氯化氢净化塔3上部的吸收液进口与吸收液储罐6连接,在所述的吸收液储罐6与氯化氢净化塔3的连接管路上设有吸收液泵10;氯化氢净化塔3底部的出液口与所述的吸收液中间槽7连接,所述的吸收液中间槽7与吸收液再生塔8的进口连接,吸收液再生塔8底部的再生液出口与吸收液储罐6连接,吸收液再生塔8顶部的出口经再生塔冷凝器9与氯化反应釜1连接;所述的氯化氢净化塔3顶部的出气口与氯化氢氧化反应器4顶部的进口连接,氯化氢氧化反应器4底部的出口与冷冻换热器5的进口连接,所述的冷冻换热器5顶部的出气口与所述的氯化反应釜1的氯气进口连接,冷冻换热器下5部的液体出口与废酸罐11连接,所述的废酸罐11的出口与碱液吸收系统连接。
实施例1
在10m3的氯化反应釜中加入6400kg新鲜苯,同时加入氧化铈负载量为20wt%的钛硅分子筛TS-1催化剂6.4kg,在80℃下,连续通入160kg/h新鲜氯气,进行预氯化反应,当预氯化至反应釜内苯的转化率达到约48%,此时反应液中一氯化苯的质量分数约为55wt%,二氯苯的质量分数约为1.9wt%,未反应的苯质量分数约为43.1wt%,开始进行连续氯化反应。以606.6kg/h的质量流量将新鲜苯连续通入氯化反应釜中,以784.3kg/h的质量流量从氯化反应釜中连续溢流出氯化反应液。对苯氯化生产一氯化苯过程中的副产物氯化氢废气循环利用,包括:
苯氯化反应生成的副产物氯化氢废气(含有:氯化氢质量流量为219kg/h,氧气质量流量为2.2kg/h,芳烃杂质:苯蒸汽的含量240g/m3,一氯化苯的含量为28.6g/m3)自氯化氢净化塔下部进入塔内,吸收液三氯甲苯以质量流量355.1kg/h自净化吸收塔上部进入,氯化氢废气在氯化氢净化塔(氯化氢净化塔为塔径500mm的筛板塔,塔高为5m)中与吸收液逆三氯甲苯流接触通过吸收剂吸收其中的苯与一氯化苯,吸收净化后的氯化氢废气(含有:氯化氢质量流量为219kg/h,氧气质量流量为2.2kg/h,总芳烃杂质含量降低至5g/m3,包括:苯蒸汽4.5g/m3、一氯化苯蒸汽0.5g/m3)自氯化氢净化塔顶排出,吸收了芳烃杂质的吸收液三氯甲苯(苯及一氯化苯在三氯甲苯中的总质量分数为10%)以流量394.6kg/h自塔底流出输送至吸收液中间槽,进入吸收液再生塔精馏,精馏得到的轻组分(质量流量为35.2kg/h苯和4.2kg/h一氯化苯的混合物)自再生塔顶返回至氯化反应釜进行连续氯化反应,再生后的吸收液三氯甲苯自再生塔底以质量流量355.2kg/h返回至吸收液储罐,再次回到氯化氢净化塔中重复利用。
吸收净化后的氯化氢废气(含有的氯化氢质量流量为219kg/h)与氧气(进料质量流量为29.8kg/h)混合进入氧化反应器(氧化反应器为流化床反应器,反应器中装填的催化剂为粒径为30~120μm的CeCuK/Y分子筛,分子筛催化剂中氧化铜的负载量为10%,氧化铈的负载量为5%,氯化钾的负载量为3%,装填量为3000kg),在反应温度为430℃下将部分氯化氢氧化转化变氯气,氯化氢转化率可达62%,同时将微量的芳烃杂质转变为微量的多氯化苯。
氧化后的混合气体(含有:氯气质量流量为132.1kg/h,氯化氢质量流量为83.2kg/h,氧气质量流量为2.2kg/h,水蒸汽33.5kg/h,多氯化苯微量)经过-15℃冷冻盐水冷冻除水,混合气体中的水蒸汽冷凝后,吸收部分氯化氢形成30%的浓盐酸,以质量流量47.8kg/h排至废酸罐,送至碱液吸收系统处理;冷冻除水后的混合气体(含有:氯气质量流量为132.1kg/h,氯化氢质量流量为68.9kg/h,氧气质量流量为2.2kg/h,水蒸汽含量降低至450ppm)直接返回用于氯化反应,与160kg/h新鲜氯气、606.6kg/h新鲜苯连续通入氯化反应釜中,进行连续氯化反应,副产物含芳烃杂质的氯化氢废气自氯化氢净化塔下部进入氯化氢净化塔再次进行吸收净化。
实施例2
在10m3的氯化反应釜中加入6400kg新鲜甲苯,同时加入氧化铈负载量为1wt%的Y分子筛催化剂32kg,在30℃下,连续通入162.3kg/h新鲜氯气,进行预氯化反应,当预氯化至反应釜内甲苯的转化率达到约92%,此时反应液中氯代甲苯的质量分数约为94.3wt%,其中邻氯代甲苯46.1wt%,对氯代甲苯48.2wt%,二氯代甲苯量可以忽略不计,未反应的甲苯质量分数约为5.7wt%,开始进行连续氯化反应。以421.6kg/h的质量流量将新鲜甲苯连续通入氯化反应釜中,以505.8kg/h的质量流量从氯化反应釜中连续溢流出氯化反应液。对甲苯氯化生产一氯代甲苯过程中的副产物氯化氢废气循环利用,包括:
甲苯氯化反应生成的副产物氯化氢废气(含有:氯化氢的质量流量为292kg/h,氧气的质量流量为1.3kg/h,芳烃杂质:甲苯的含量17.7g/m3,氯代甲苯的含量为97.4g/m3)自氯化氢净化塔(氯化氢净化塔为塔径500mm的筛板塔,塔高为5m)下部进入塔内,吸收液液对氯三氯甲苯以质量流量54.1kg/h自氯化氢净化塔上部进入塔内,氯化氢废气在氯化氢净化塔中与吸收液三氯甲苯逆流接触通过吸收剂吸收其中的甲苯与氯代甲苯,吸收净化后的氯化氢废气(含有:氯化氢质量流量为292kg/h,氧气质量流量为1.3kg/h,总芳烃杂质含量降低至3g/m3,包括:甲苯蒸汽0.5g/m3、氯代甲苯蒸汽2.5g/m3)自氯化氢净化塔顶排出,吸收了芳烃杂质的吸收液对氯三氯甲苯吸收液以流量67.6kg/h(甲苯及氯化甲苯在对氯三氯甲苯中的质量分数为20%)自塔底流出输送至吸收液中间槽,进入吸收液再生塔精馏,精馏得到的轻组分(质量流量为2.4kg/h甲苯和11kg/h氯代甲苯的混合物)自再生塔顶返回至氯化反应釜进行连续氯化反应,再生后的吸收液对氯三氯甲苯自再生塔底以质量流量54.1kg/h返回至吸收液储罐,再次回到氯化氢净化塔中重复利用。
吸收净化后的氯化氢废气(含有的氯化氢质量流量为292kg/h)与氧气(进料质量流量为30.7kg/h)混合进入氧化反应器(氧化反应器为固定床反应器,反应器中装填的催化剂为粒径为2~3mm的CeCuK/Y分子筛,分子筛催化剂中氧化铜的负载量为10%,氧化铈的负载量为5%,氯化钾的负载量为3%,装填量为2000kg),在反应温度为430℃下将部分氯化氢氧化转化变氯气,氯化氢转化率可达48%,同时将微量的芳烃杂质转变为微量的多氯化苯。
氧化后的混合气体(含有:氯气质量流量为136.3kg/h,氯化氢质量流量为151.8kg/h,氧气质量流量为1.3kg/h,水蒸汽34.6kg/h,多氯化苯微量)经过-15℃冷冻盐水冷冻除水,混合气体中的水蒸汽冷凝后,吸收部分氯化氢形成30%的浓盐酸,以质量流量35.3kg/h排至废酸罐,送至碱液吸收系统处理;冷冻除水后的混合气体(含有:氯气质量流量为136.3kg/h,氯化氢质量流量为137kg/h,氧气质量流量为1.3kg/h,水蒸汽含量降低至230ppm)直接返回用于氯化反应,与162.3kg/h新鲜氯气、421.6kg/h新鲜甲苯连续通入氯化反应釜中,进行连续氯化反应,副产物含芳烃杂质的氯化氢废气自氯化氢净化塔下部进入氯化氢净化塔再次进行吸收净化。
Claims (10)
1.一种芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法,其特征在于将芳烃氯化反应生产氯代芳烃过程的副产物氯化氢废气净化后进行催化氧化,氧化所得的氯气再循环至芳烃氯化反应;具体包括以下步骤:
(1)、吸收净化:副产物氯化氢废气自氯化氢净化塔下部通入塔内,在氯化氢净化塔内与吸收液逆流接触,通过吸收液吸附除去氯化氢气体中的芳烃杂质;
(2)、催化氧化:经过吸收净化后的氯化氢废气与氧气在氧化催化剂作用下进行催化氧化反应,使氯化氢催化氧化转化为氯气;
(3)、冷冻除水:氯化氢氧化反应后的混合气体通过-15~-25℃的冷冻盐水换热,使混合气中的水蒸汽冷凝成液态水、部分未反应的氯化氢溶解于液态水中形成废盐酸;冷冻除水后的混合气体直接与新鲜氯气、新鲜芳烃进行连续催化氯化生产氯代芳烃;含芳烃杂质的氯化氢废气自氯化氢净化塔下部进入氯化氢净化塔再次进行吸收净化。
2.根据权利要求1所述的芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法,其特征在于所述的芳烃为苯或甲苯;所述的芳烃为苯时,氯代芳烃为一氯化苯,所述的氯化氢废气中的芳烃杂质为苯和一氯化苯;所述的芳烃为甲苯时,氯代芳烃为对氯甲苯和邻氯甲苯;所述的氯化氢废气中的芳烃杂质为甲苯、对氯甲苯和邻氯甲苯;所述的吸收液为沸点高于200℃的含氯有机物。
3.根据权利要求2所述的芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法,其特征在于所述的吸收液为三氯甲苯或对氯三氯甲苯。
4.根据权利要求3所述的芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法,其特征在于步骤(1)中,所述的氯化氢废气中的氯化氢的质量流量和吸收液的质量流量比为5.5~0.5:1;吸收温度为10~30℃。
5.根据权利要求1-4任一一项所述的芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法,其特征在于吸收净化后的氯化氢废气中芳烃杂质的含量降低至≤5g/m3,吸收液中的芳烃杂质含量为10~20wt%,吸收液通过精馏再生回到氯化氢净化塔重复利用,吸收液再生的具体方法为:吸收液自氯化氢净化塔底部排出,送至吸收液再生塔精馏,得到的重组分为吸收液,回到氯化氢净化塔中重复利用,得到的轻组分为芳烃和氯代芳烃,循环至氯化反应釜内与氯气在氯化催化剂作用下进行氯化反应。
6.根据权利要求1所述的芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法,其特征在于步骤(2)中,进行催化氧化反应的氧气的摩尔流量为氯化氢废气中的氯化氢摩尔流量的1/8~1/6,氯化氢以0.07~0.15h-1的质量空速通过催化剂床层,氧化反应温度为420~430℃,所述的氧化催化剂为铜铈复合氧化物催化剂;氯化氢转化率为48%~62%。
7.根据权利要求1所述的芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法,其特征在于步骤(3)中,经冷冻除水后的混合气体中水蒸汽的含量为500ppm以下,氧气的含量为≤2vol%;
所述的废盐酸为质量分数25~35%的浓盐酸。
8.根据权利要求1所述的芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法,其特征在于经冷冻除水后的混合气体中氯气与新鲜氯气的体积比为1:1.17~1.22;经冷冻除水后的混合气体中氯气和新鲜氯气的总物质的量与新鲜芳烃的物质的量之比为0.5~1:1。
9.一种芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用系统,其特征在于包括:氯化反应釜、冷凝器、氯化氢净化塔、氯化氢氧化反应器、冷冻除水换热器、吸收液储罐、吸收液中间槽、吸收液再生塔、再生塔冷凝器;所述的氯化反应釜的出气口与所述的冷凝器的进气口连接,冷凝器的冷凝液出口与氯化反应釜连接,冷凝器的出气口与氯化氢净化塔下部的进气口连接,所述的氯化氢净化塔上部的吸收液进口与吸收液储罐连接,氯化氢净化塔底部的出液口与所述的吸收液中间槽连接,所述的吸收液中间槽与吸收液再生塔的进口连接,吸收液再生塔底部的再生液出口与吸收液储罐连接,吸收液再生塔顶部的出口经再生塔冷凝器与氯化反应釜连接;所述的氯化氢净化塔顶部的出气口与氯化氢氧化反应器顶部的进口连接,氯化氢氧化反应器底部的出口与冷冻换热器的进口连接,所述的冷冻换热器顶部的出气口与所述的氯化反应釜的氯气进口连接,冷冻换热器下部的液体出口与废酸罐连接,所述的废酸罐的出口与碱液吸收系统连接。
10.根据权利要求9所述的芳烃氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用系统,其特征在于在所述的吸收液储罐与氯化氢净化塔的连接管路上设有吸收液泵。
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