CN106110835A - 一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，包括以下步骤：S1、将二段尾气与一级苯循环槽内的吸收液1同向进入一级苯吸收塔中，气液分离，液体通过管道流入一级苯循环槽，混匀得到溶液A，气体为气体A；S2、将S1中得到的气体A与二级苯循环槽内的吸收液2同向进入二级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入二级苯循环槽，混匀得到溶液B，气体为气体B；S3、将S2中得到的气体B与三级苯循环槽内的吸收液3同向进入三级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入三级苯循环槽，混匀得到溶液C，气体为气体C进入苯吸附单元，进行吸附处理得到气体D，气体D经HCl吸收和二级喷淋吸收处理，高空释放后二段尾气处理完毕。

Description

一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法
技术领域
本发明涉及氯化苯生产的二段尾气处理技术领域，尤其涉及一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法。
背景技术
氯化苯是一种基本有机化工原料，主要原料为苯和氯气，干燥后纯苯通过FeCl3等催化剂的作用，在氯化器中与氯气发生氯化反应，反应后得到的酸性氯化液去水、碱洗处理，干燥后进入粗、精馏塔蒸馏得到成品氯化苯。氯化苯生产是苯在沸腾状态下氯化，生成物中有氯苯和氯化氢气体。由于高温连续氯化过程，反应热的移出靠苯的蒸发气化来实现，因此生成的尾气中主要有氯化氢气体、苯蒸气和少量氯化苯蒸气，直接排放不仅造成资源浪费，而且会对环境产生严重污染。
经过分析，氯化苯二段尾气中含苯2000-6000ppm，以现有生产能力计算每小时尾气量为8000m3/h，经一段循环水和二段冷冻盐水冷凝后的氯化苯尾气经降膜吸收塔吸收，此时，可使二段尾气中苯含量降到40ppm。然后尾气进入由2台膜式吸收塔，1台填料吸收塔构成的一套盐酸吸收系统进行吸收，在吸收过程中膜式吸收塔筒间通冷却水，使筒内的氯化氢和水溶解时放出的热量及时移走，调节冷却水量，保持生成的盐酸温度恒定，尾气经吸收后得到质量分数为31-33wt％的盐酸，自然流入盐酸罐中作为副产品出售。
现有工艺降膜循环槽间隔八小时换新鲜吸收液一次，换料过程中尾气中苯含量不稳定，最高可上升到几百ppm，对后续系统在安全和能耗上影响较大。处理后的放空尾气中经常含有大量HCl气体和苯蒸汽，不仅对环境造成污染，对员工身体也造成很大伤害，一直都难以得到有效解决。每一套氯化器对应一套单独尾气处理系统，设备多且操作复杂，投资和维修费用高。因此，从生产工艺的实际情况出发，开发既能有效治理废气污染，又能降低物耗回收组分的装置，具有重大的安全、环保和经济效益，也为化工行业相似尾气处理提供参考。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，本发明可实现装置连续平稳运行；能大量、充分吸收二段尾气中的苯，使尾气达到排放标准；一套装置可对应多台氯化器，操作弹性大；处理量大，总体效率高且能耗低，运行成本低，可以最大限度做到安全、环保、无公害。
本发明提出的一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，包括以下步骤：
S1、将二段尾气与一级苯循环槽内的吸收液1同向进入一级苯吸收塔中，气液分离，液体通过管道流入一级苯循环槽，混匀得到溶液A，然后经一级苯循环采出泵采出得到苯与氯化苯；气体为气体A；
S2、将S1中得到的气体A与二级苯循环槽内的吸收液2同向进入二级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入二级苯循环槽，混匀得到溶液B，然后溢流进入一级苯循环槽，气体为气体B；
S3、将S2中得到的气体B与三级苯循环槽内的吸收液3同向进入三级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入三级苯循环槽，混匀得到溶液C，然后溢流进入二级苯循环槽，气体为气体C进入苯吸附单元，进行吸附处理得到气体D，气体D经HCl吸收和二级喷淋吸收处理，高空释放后二段尾气处理完毕。
优选地，在S1中，溶液A中苯的质量分数为36-45wt％。
优选地，在S1中，气体A的温度为5-10℃。
优选地，在S2中，溶液B中苯的质量分数为10-15wt％。
优选地，在S2中，气体B的温度为-6至-4℃。
优选地，在S3中，溶液C中苯的质量分数为1-3wt％的苯。
优选地，在S3中，气体C的温度为-11至-9℃。
优选地，在S3中，气体C中苯的质量分数为2-5ppm。
优选地，在S3中，气体D中苯的质量分数≤0.5ppm。
优选地，在S3中，苯吸附单元由两台并联苯吸附器组成，一台苯吸附器正常操作，另一台苯吸附器备用。
优选地，在S3中，吸附处理时的温度为20-30℃。
优选地，在S3中，苯吸附单元中的吸附剂为活性碳纤维。
优选地，在S3中，苯吸附单元中的吸附剂可在温度为90-100℃的条件下脱附再生，循环使用。
优选地，吸收液3为生产氯化苯时得到的次品氯化苯，其中，苯的质量分数为0.03-0.1wt％。
优选地，吸收液1为溶液B。
优选地，吸收液2为溶液C。
优选地，一级苯循环槽、二级苯循环槽、三级苯循环槽内的吸收液分别经一级苯循环采出泵、二级苯循环泵、三级苯循环泵输送，分别进入对应的一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔内。
优选地，一级苯循环槽、二级苯循环槽、三级苯循环槽内均衬有酚醛玻璃钢防腐层。
优选地，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔均采用温度为-15至-5℃的氯化钙水溶液降温。
优选地，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔均采用酚醛浸渍石墨材质降膜管式吸收器，且下部均带有气液分离室。
优选地，一级苯循环采出泵、二级苯循环泵、三级苯循环泵均采用氟合金泵。
优选地，一级苯循环采出泵、二级苯循环泵、三级苯循环泵均采用氟合金磁力泵。
上述操作是不间断连续进行的。
上述二段尾气须进行冷却降温处理。
上述苯吸附单元中每台苯吸附器中的吸附剂均经历吸附、饱和下线脱附、再吸附的步骤，循环交替。
本发明将含苯的氯化苯二段尾气送入本发明吸收系统，尾气中大部分苯被吸收液吸收，然后经HCl吸收、苯吸附和二级喷淋吸收处理后，高空释放，二段尾气处理完毕；选用生产氯化苯时得到的次品氯化苯为吸收液，并配合低温氯化钙水溶液降温，可以大量、充分吸收二段尾气中的苯，处理量大，能耗低，配合后期的苯吸附处理可以进一步降低尾气中的有机物含量，使尾气达到排放标准；苯吸附器中的吸附剂选用活性碳纤维，可充分吸附尾气中的苯及氯化苯等有机气体，吸附饱和后可以再生，循环使用，降低成本；向三级苯循环槽添加新鲜吸收液3，吸收苯后流入三级苯循环槽混匀得到溶液C，溢流进入二级苯循环槽作为吸收液2，吸收液2吸收苯后流入二级苯循环槽混匀得到溶液B，溢流进入一级苯循环槽作为吸收液1，吸收液1再吸收苯后流回一级苯循环槽混匀，最终经一级苯循环采出泵采出，实现装置连续平稳运行；苯循环采出泵可强制循环，有效保证气液混合效果；本发明尾气行进方向与吸收液添加溢流行进方向相反，保证新鲜吸收液与最后一级尾气相接触，最大限度降低尾气中需脱除组分含量；本发明一套装置可对应多台氯化器，操作弹性大；本发明避免了现有单独尾气处理系统，设备多且操作复杂、投资和维修费用高的问题；本发明总体效率高且能耗低，运行成本低，可以最大限度做到安全、环保、无公害。
附图说明
图1为本发明提出的一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法的流程图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
如图1所示：
一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，包括以下步骤：
S1、将二段尾气与一级苯循环槽内的吸收液1同向进入一级苯吸收塔中，气液分离，液体通过管道流入一级苯循环槽，混匀得到溶液A，然后经一级苯循环采出泵采出得到苯与氯化苯；气体为气体A；
S2、将S1中得到的气体A与二级苯循环槽内的吸收液2同向进入二级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入二级苯循环槽，混匀得到溶液B，然后溢流进入一级苯循环槽，气体为气体B；
S3、将S2中得到的气体B与三级苯循环槽内的吸收液3同向进入三级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入三级苯循环槽，混匀得到溶液C，然后溢流进入二级苯循环槽，气体为气体C进入苯吸附单元，进行吸附处理得到气体D，气体D经HCl吸收和二级喷淋吸收处理，高空释放后二段尾气处理完毕。
实施例2
如图1所示：
一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，包括以下步骤：
S1、将二段尾气与一级苯循环槽内的吸收液1同向进入一级苯吸收塔中，气液分离，液体通过管道流入一级苯循环槽，混匀得到溶液A，然后经一级苯循环采出泵采出得到苯与氯化苯；气体为气体A，其中，溶液A中苯的质量分数为36wt％，气体A的温度为10℃，吸收液1为溶液B；
S2、将S1中得到的气体A与二级苯循环槽内的吸收液2同向进入二级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入二级苯循环槽，混匀得到溶液B，然后溢流进入一级苯循环槽，气体为气体B，其中，溶液B中苯的质量分数为10wt％，气体B的温度为-4℃，吸收液2为溶液C；
S3、将S2中得到的气体B与三级苯循环槽内的吸收液3同向进入三级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入三级苯循环槽，混匀得到溶液C，然后溢流进入二级苯循环槽，气体为气体C进入苯吸附单元，维持温度为20℃，用活性碳纤维进行吸附处理得到气体D，气体D经HCl吸收和二级喷淋吸收处理，高空释放后二段尾气处理完毕，其中，溶液C中苯的质量分数为3wt％的苯，气体C的温度为-9℃，气体C中苯的质量分数为2ppm，气体D中苯的质量分数为0.5ppm，吸收液3为生产氯化苯时得到的次品氯化苯，其中，苯的质量分数为0.1wt％，一级苯循环槽、二级苯循环槽、三级苯循环槽内的吸收液分别经一级苯循环采出泵、二级苯循环泵、三级苯循环泵输送，分别进入对应的一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔内，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔均采用温度为-15℃的氯化钙水溶液降温，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔下部均带有气液分离室。
实施例3
如图1所示：
一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，包括以下步骤：
S1、将二段尾气与一级苯循环槽内的吸收液1同向进入一级苯吸收塔中，气液分离，液体通过管道流入一级苯循环槽，混匀得到溶液A，然后经一级苯循环采出泵采出得到苯与氯化苯；气体为气体A，其中，溶液A中苯的质量分数为45wt％，气体A的温度为5℃，吸收液1为溶液B；
S2、将S1中得到的气体A与二级苯循环槽内的吸收液2同向进入二级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入二级苯循环槽，混匀得到溶液B，然后溢流进入一级苯循环槽，气体为气体B，其中，溶液B中苯的质量分数为15wt％，气体B的温度为-6℃，吸收液2为溶液C；
S3、将S2中得到的气体B与三级苯循环槽内的吸收液3同向进入三级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入三级苯循环槽，混匀得到溶液C，然后溢流进入二级苯循环槽，气体为气体C进入苯吸附单元，维持温度为30℃，用活性碳纤维进行吸附处理得到气体D，气体D经HCl吸收和二级喷淋吸收处理，高空释放后二段尾气处理完毕，其中，溶液C中苯的质量分数为1wt％的苯，气体C的温度为-11℃，气体C中苯的质量分数为5ppm，气体D中苯的质量分数为0.3ppm，吸收液3为生产氯化苯时得到的次品氯化苯，其中，苯的质量分数为0.03wt％，一级苯循环槽、二级苯循环槽、三级苯循环槽内的吸收液分别经一级苯循环采出泵、二级苯循环泵、三级苯循环泵输送，分别进入对应的一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔内，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔均采用温度为-5℃的氯化钙水溶液降温，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔下部均带有气液分离室。
实施例4
如图1所示：
一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，包括以下步骤：
S1、将二段尾气与一级苯循环槽内的吸收液1同向进入一级苯吸收塔中，气液分离，液体通过管道流入一级苯循环槽，混匀得到溶液A，然后经一级苯循环采出泵采出得到苯与氯化苯；气体为气体A，其中，溶液A中苯的质量分数为38wt％，气体A的温度为8℃，吸收液1为溶液B；
S2、将S1中得到的气体A与二级苯循环槽内的吸收液2同向进入二级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入二级苯循环槽，混匀得到溶液B，然后溢流进入一级苯循环槽，气体为气体B，其中，溶液B中苯的质量分数为11wt％，气体B的温度为-4.5℃，吸收液2为溶液C；
S3、将S2中得到的气体B与三级苯循环槽内的吸收液3同向进入三级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入三级苯循环槽，混匀得到溶液C，然后溢流进入二级苯循环槽，气体为气体C进入苯吸附单元，维持温度为22℃，用活性碳纤维进行吸附处理得到气体D，气体D经HCl吸收和二级喷淋吸收处理，高空释放后二段尾气处理完毕，其中，溶液C中苯的质量分数为2.5wt％的苯，气体C的温度为-9.5℃，气体C中苯的质量分数为3ppm，气体D中苯的质量分数为0.35ppm，吸收液3为生产氯化苯时得到的次品氯化苯，其中，苯的质量分数为0.08wt％，一级苯循环槽、二级苯循环槽、三级苯循环槽内的吸收液分别经一级苯循环采出泵、二级苯循环泵、三级苯循环泵输送，分别进入对应的一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔内，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔均采用温度为-12℃的氯化钙水溶液降温，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔下部均带有气液分离室。
实施例5
如图1所示：
一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，包括以下步骤：
S1、将二段尾气与一级苯循环槽内的吸收液1同向进入一级苯吸收塔中，气液分离，液体通过管道流入一级苯循环槽，混匀得到溶液A，然后经一级苯循环采出泵采出得到苯与氯化苯；气体为气体A，其中，溶液A中苯的质量分数为43wt％，气体A的温度为6℃，吸收液1为溶液B；
S2、将S1中得到的气体A与二级苯循环槽内的吸收液2同向进入二级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入二级苯循环槽，混匀得到溶液B，然后溢流进入一级苯循环槽，气体为气体B，其中，溶液B中苯的质量分数为13wt％，气体B的温度为-5.5℃，吸收液2为溶液C；
S3、将S2中得到的气体B与三级苯循环槽内的吸收液3同向进入三级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入三级苯循环槽，混匀得到溶液C，然后溢流进入二级苯循环槽，气体为气体C进入苯吸附单元，维持温度为28℃，用活性碳纤维进行吸附处理得到气体D，气体D经HCl吸收和二级喷淋吸收处理，高空释放后二段尾气处理完毕，其中，溶液C中苯的质量分数为1.5wt％的苯，气体C的温度为-10.5℃，气体C中苯的质量分数为4ppm，气体D中苯的质量分数为0.45ppm，吸收液3为生产氯化苯时得到的次品氯化苯，其中，苯的质量分数为0.06wt％，一级苯循环槽、二级苯循环槽、三级苯循环槽内的吸收液分别经一级苯循环采出泵、二级苯循环泵、三级苯循环泵输送，分别进入对应的一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔内，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔均采用温度为-8℃的氯化钙水溶液降温，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔下部均带有气液分离室。
实施例6
如图1所示：
一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，包括以下步骤：
S1、将二段尾气与一级苯循环槽内的吸收液1同向进入一级苯吸收塔中，气液分离，液体通过管道流入一级苯循环槽，混匀得到溶液A，然后经一级苯循环采出泵采出得到苯与氯化苯；气体为气体A，其中，溶液A中苯的质量分数为40wt％，气体A的温度为7℃，吸收液1为溶液B；
S2、将S1中得到的气体A与二级苯循环槽内的吸收液2同向进入二级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入二级苯循环槽，混匀得到溶液B，然后溢流进入一级苯循环槽，气体为气体B，其中，溶液B中苯的质量分数为12wt％，气体B的温度为-5℃，吸收液2为溶液C；
S3、将S2中得到的气体B与三级苯循环槽内的吸收液3同向进入三级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入三级苯循环槽，混匀得到溶液C，然后溢流进入二级苯循环槽，气体为气体C进入苯吸附单元，维持温度为25℃，用活性碳纤维进行吸附处理得到气体D，气体D经HCl吸收和二级喷淋吸收处理，高空释放后二段尾气处理完毕，其中，溶液C中苯的质量分数为2wt％的苯，气体C的温度为-10℃，气体C中苯的质量分数为3.5ppm，气体D中苯的质量分数为0.4ppm，吸收液3为生产氯化苯时得到的次品氯化苯，其中，苯的质量分数为0.07wt％，一级苯循环槽、二级苯循环槽、三级苯循环槽内的吸收液分别经一级苯循环采出泵、二级苯循环泵、三级苯循环泵输送，分别进入对应的一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔内，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔均采用温度为-10℃的氯化钙水溶液降温，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔下部均带有气液分离室。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将二段尾气与一级苯循环槽内的吸收液1同向进入一级苯吸收塔中，气液分离，液体通过管道流入一级苯循环槽，混匀得到溶液A，然后经一级苯循环采出泵采出得到苯与氯化苯；气体为气体A；
S2、将S1中得到的气体A与二级苯循环槽内的吸收液2同向进入二级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入二级苯循环槽，混匀得到溶液B，然后溢流进入一级苯循环槽，气体为气体B；
S3、将S2中得到的气体B与三级苯循环槽内的吸收液3同向进入三级苯吸收塔，气液分离，液体通过管道流入三级苯循环槽，混匀得到溶液C，然后溢流进入二级苯循环槽，气体为气体C进入苯吸附单元，进行吸附处理得到气体D，气体D经HCl吸收和二级喷淋吸收处理，高空释放后二段尾气处理完毕。
2.根据权利要求1所述氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，其特征在于，在S1中，溶液A中苯的质量分数为36-45wt％。
3.根据权利要求1或2所述氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，其特征在于，在S1中，气体A的温度为5-10℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，其特征在于，在S2中，溶液B中苯的质量分数为10-15wt％。
5.根据权利要求1-4任一项所述氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，其特征在于，在S2中，气体B的温度为-6至-4℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，其特征在于，在S3中，溶液C中苯的质量分数为1-3wt％的苯；优选地，在S3中，气体C的温度为-11至-9℃；优选地，在S3中，气体C中苯的质量分数为2-5ppm；优选地，在S3中，气体D中苯的质量分数≤0.5ppm。
7.根据权利要求1-6任一项所述氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，其特征在于，在S3中，苯吸附单元由两台并联苯吸附器组成，一台苯吸附器正常操作，另一台苯吸附器备用；优选地，在S3中，吸附处理时的温度为20-30℃；优选地，在S3中，苯吸附单元中的吸附剂为活性碳纤维；优选地，在S3中，苯吸附单元中的吸附剂可在温度为90-100℃的条件下脱附再生，循环使用。
8.根据权利要求1-7任一项所述氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，其特征在于，吸收液3为生产氯化苯时得到的次品氯化苯，其中，苯的质量分数为0.03-0.1wt％；优选地，吸收液1为溶液B；优选地，吸收液2为溶液C。
9.根据权利要求1-8任一项所述氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，其特征在于，一级苯循环槽、二级苯循环槽、三级苯循环槽内的吸收液分别经一级苯循环采出泵、二级苯循环泵、三级苯循环泵输送，分别进入对应的一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔内；优选地，一级苯循环槽、二级苯循环槽、三级苯循环槽内均衬有酚醛玻璃钢防腐层。
10.根据权利要求1-9任一项所述氯化苯生产的二段尾气中苯的处理方法，其特征在于，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔均采用温度为-15至-5℃的氯化钙水溶液降温；优选地，一级苯吸收塔、二级苯吸收塔、三级苯吸收塔均采用酚醛浸渍石墨材质降膜管式吸收器，且下部均带有气液分离室；优选地，一级苯循环采出泵、二级苯循环泵、三级苯循环泵均采用氟合金泵；优选地，一级苯循环采出泵、二级苯循环泵、三级苯循环泵均采用氟合金磁力泵。
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