CN107827080A - 含苯类氯化氢气体的净化回用方法 - Google Patents

含苯类氯化氢气体的净化回用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及气体的净化方法技术领域，是一种含苯类氯化氢气体的净化回用方法；按下述步骤进行：第一步，二氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体通过进气管由洗涤塔的下部进入洗涤塔内，含苯类氯化氢气体与从洗涤塔上部喷淋下来的二氯乙烷逆向接触进行吸收，使含苯类氯化氢气体中的苯类溶解在喷淋下来的二氯乙烷中。本发明含苯类氯化氢气体的净化回用方法处理效果好，完全符合氯碱装置用氯化氢的标准，且处理后的气体中二氯乙烷不影响氯碱装置运行和PVC产品质量；同时，本发明较现有技术能耗低，大大降低了生产成本，本发明得到的溶解苯类后的二氯乙烷可作为油漆稀释剂使用，不产生新的废物，避免了后续废物的处理。

Description

含苯类氯化氢气体的净化回用方法
技术领域
本发明涉及气体的净化方法技术领域，是一种含苯类氯化氢气体的净化回用方法。
背景技术
国内氯碱行业生产工艺为电解饱和氯化钠盐水，产生氢气、氯气、氢氧化钠（产品），然后再将氢气和氯气合成氯化氢，氯化氢气体与乙炔合成氯乙烯单体，再由氯乙烯单体聚合产生聚氯乙烯（产品）。因其氯化氢合成工艺中，氢气和氯气的合成比例为1.1:1，所以氯气将多余出来，一般情况下各氯碱企业均利用多余氯气发展下游耗氯气产品，以延伸产业链。其中，部分企业采取配套建设二氯苯装置，二氯苯装置主要是以苯与氯气反应生成二氯苯产品，同时会副产含有杂质的氯化氢气体，该氯化氢气体中因为含有苯、氯化苯等杂质（见表1），无法回用于氯碱装置用于合成PVC，否则将会严重影响PVC质量。在此情况下，行业中均采用水吸收的方法将副产氯化氢气体吸收为盐酸出售。然而，随着国家环保压力日趋严峻，上述含有苯、氯苯的盐酸不符合工业盐酸的标准要求，将被禁止销售，届时副产氯化氢将无法处理，进而影响各企业正常经营甚至关停。
针对以上问题，部分企业采取现有方法（1）将氯化氢压缩冷凝为液体，精馏分离提纯后后作为氯碱装置合成气或吸收为盐酸；现有方法（2）先将副产氯化氢气体吸收为盐酸，再用蒸汽加热进行解析提纯氯化氢气体后作为氯碱装置合成气。然而现有方法（1）需将氯化氢气盐酸多级压缩至0.19MPa以上，再用-15℃水进行冷却为液体后蒸发提纯，能耗非常之高并具有一定危险性，很少有企业采用；现有方法（2）需要消耗大量蒸汽解析盐酸，并且盐酸并不能完全解析成氯化氢气体，将产生大量酸性污水，难以处理。
发明内容
本发明提供了一种含苯类氯化氢气体的净化回用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有含苯类氯化氢气体进行净化时存在能耗高和产生大量酸性污水，难以处理的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种含苯类氯化氢气体的净化回用方法，按下述步骤进行：第一步，二氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体通过进气管由洗涤塔的下部进入洗涤塔内，含苯类氯化氢气体与从洗涤塔上部喷淋下来的二氯乙烷逆向接触进行吸收，使含苯类氯化氢气体中的苯类溶解在喷淋下来的二氯乙烷中；第二步，溶解苯类后的二氯乙烷聚集在洗涤塔的底部，脱除苯类后的氯化氢气体从洗涤塔顶部通过出气管排出；第三步，通过出气管从洗涤塔顶部排出的脱除苯类后的氯化氢气体经气体压缩机压缩后，通过输送管送至氯碱装置。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述第二步中，溶解苯类后的二氯乙烷聚集在洗涤塔的底部，后经循环管和循环泵从洗涤塔的中部进入洗涤塔内，与从洗涤塔下部上升的含苯类氯化氢气体逆向接触继续进行循环吸收；当溶解苯类后的二氯乙烷的质量百分比浓度高于70%，将溶解苯类后的二氯乙烷通过外排管排出。
上述洗涤塔上部进入的二氯乙烷和洗涤塔中部进入的溶解苯类后的二氯乙烷中的总二氯乙烷与洗涤塔下部进入含苯类氯化氢气体中苯类的质量比为2:1。
上述氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体的压力为30kPa，温度为20℃至30℃；或/和，洗涤塔内的压力为-60kPa至-50kPa，洗涤塔内的温度为20℃至30℃。
上述经气体压缩机压缩后的氯化氢气体的压力为80kPa；或/和，从洗涤塔上部进入洗涤塔内的二氯乙烷是通过加料泵和管线将二氯乙烷储罐中的二氯乙烷泵入洗涤塔内。
本发明含苯类氯化氢气体的净化回用方法处理效果好，完全符合氯碱装置用氯化氢的标准，且处理后的气体中二氯乙烷不影响氯碱装置运行和PVC产品质量；同时，本发明较现有技术能耗低，大大降低了生产成本，本发明得到的溶解苯类后的二氯乙烷可作为油漆稀释剂使用，不产生新的废物，避免了后续废物的处理。
附图说明
附图1为本发明的工艺流程示意图。
附图中的编码分别为：1为进气管，2为洗涤塔，3为出气管，4为气体压缩机，5为输送管，6为循环管，7为循环泵，8为外排管，9为加料泵，10为管线，11为二氯乙烷储罐。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为体积百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1，如附图1所示，该含苯类氯化氢气体的净化回用方法，按下述步骤进行：第一步，二氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体通过进气管1由洗涤塔2的下部进入洗涤塔2内，含苯类氯化氢气体与从洗涤塔2上部喷淋下来的二氯乙烷逆向接触进行吸收，使含苯类氯化氢气体中的苯类溶解在喷淋下来的二氯乙烷中；第二步，溶解苯类后的二氯乙烷聚集在洗涤塔2的底部，脱除苯类后的氯化氢气体从洗涤塔2顶部通过出气管3排出；第三步，通过出气管3从洗涤塔2顶部排出的脱除苯类后的氯化氢气体经气体压缩机4压缩后，通过输送管5送至氯碱装置。洗涤塔2为现有公知公用；洗涤塔2中上部为四层堰板式塔盘，中部为规整填料，主要功能为增大气液接触面积，有效传质传热；含苯类氯化氢气体与二氯乙烷在通过塔盘与填料的过程中逆向接触，利用二氯乙烷、氯苯、苯极性（三者极性为3.4、3、2.7）相似相溶的原理，使含苯类氯化氢气体中的苯、氯苯溶于二氯乙烷中。
实施例2，如附图1所示，作为上述实施例的优化，第二步中，溶解苯类后的二氯乙烷聚集在洗涤塔2的底部，后经循环管6和循环泵7从洗涤塔2的中部进入洗涤塔2内，与从洗涤塔2下部上升的含苯类氯化氢气体逆向接触继续进行循环吸收；当溶解苯类后的二氯乙烷的质量百分比浓度高于70%，将溶解苯类后的二氯乙烷通过外排管8排出。洗涤塔2的液位控制在洗涤塔2高度1/6。
实施例3，作为上述实施例的优化，洗涤塔2上部进入的二氯乙烷和洗涤塔2中部进入的溶解苯类后的二氯乙烷中的总二氯乙烷与洗涤塔2下部进入含苯类氯化氢气体中苯类的质量比为2:1。
实施例4，作为上述实施例的优化，氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体的压力为30kPa，温度为20℃至30℃；或/和，洗涤塔2内的压力为-60kPa至-50kPa，洗涤塔2内的温度为20℃至30℃。
实施例5，作为上述实施例的优化，经气体压缩机4压缩后的氯化氢气体的压力为80kPa；或/和，从洗涤塔2上部进入洗涤塔2内的二氯乙烷是通过加料泵9和管线10将二氯乙烷储罐11中的二氯乙烷泵入洗涤塔2内。
实施例6，如附图1所示，该含苯类氯化氢气体的净化回用方法，按下述步骤进行：第一步，二氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体通过进气管1由洗涤塔2的下部进入洗涤塔2内，含苯类氯化氢气体按质量百分比组成为苯0.06%、一氯苯0.58%、HCl 99.36%，含苯类氯化氢气体的压力为30kPa、温度为20℃，含苯类氯化氢气体与从洗涤塔2上部喷淋下来的二氯乙烷逆向接触进行吸收，洗涤塔2内的压力为-60kPa，洗涤塔2内的温度为20℃，使含苯类氯化氢气体中的苯类溶解在喷淋下来的二氯乙烷中；第二步，溶解苯类后的二氯乙烷聚集在洗涤塔2的底部，后经循环管6和循环泵7从洗涤塔2的中部进入洗涤塔2内，与从洗涤塔2下部上升的含苯类氯化氢气体逆向接触继续进行循环吸收，洗涤塔2上部进入的二氯乙烷和洗涤塔2中部进入的溶解苯类后的二氯乙烷中的总二氯乙烷与洗涤塔2下部进入含苯类（苯和一氯苯）氯化氢气体中苯类的质量比为2:1，当溶解苯类后的二氯乙烷的质量百分比浓度高于70%，将溶解苯类后的二氯乙烷通过外排管8排出，脱除苯类后的氯化氢气体从洗涤塔2顶部通过出气管3排出；第三步，通过出气管3从洗涤塔2顶部排出的脱除苯类后的氯化氢气体经气体压缩机4压缩至80kPa后，通过输送管5送至氯碱装置。
实施例7，如附图1所示，该含苯类氯化氢气体的净化回用方法，按下述步骤进行：第一步，二氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体通过进气管1由洗涤塔2的下部进入洗涤塔2内，含苯类氯化氢气体按质量百分比组成为苯0.06%、一氯苯0.58%、HCl 99.36%，含苯类氯化氢气体的压力为30kPa、温度为25℃，含苯类氯化氢气体与从洗涤塔2上部喷淋下来的二氯乙烷逆向接触进行吸收，洗涤塔2内的压力为-55kPa，洗涤塔2内的温度为25℃，使含苯类氯化氢气体中的苯类溶解在喷淋下来的二氯乙烷中；第二步，溶解苯类后的二氯乙烷聚集在洗涤塔2的底部，后经循环管6和循环泵7从洗涤塔2的中部进入洗涤塔2内，与从洗涤塔2下部上升的含苯类氯化氢气体逆向接触继续进行循环吸收，洗涤塔2上部进入的二氯乙烷和洗涤塔2中部进入的溶解苯类后的二氯乙烷中的总二氯乙烷与洗涤塔2下部进入含苯类（苯和一氯苯）氯化氢气体中苯类的质量比为2:1，当溶解苯类后的二氯乙烷的质量百分比浓度高于70%，将溶解苯类后的二氯乙烷通过外排管8排出，脱除苯类后的氯化氢气体从洗涤塔2顶部通过出气管3排出；第三步，通过出气管3从洗涤塔2顶部排出的脱除苯类后的氯化氢气体经气体压缩机4压缩至80kPa后，通过输送管5送至氯碱装置。
实施例8，如附图1所示，该含苯类氯化氢气体的净化回用方法，按下述步骤进行：第一步，二氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体通过进气管1由洗涤塔2的下部进入洗涤塔2内，含苯类氯化氢气体按质量百分比组成为苯0.06%、一氯苯0.58%、HCl 99.36%，含苯类氯化氢气体的压力为30kPa、温度为30℃，含苯类氯化氢气体与从洗涤塔2上部喷淋下来的二氯乙烷逆向接触进行吸收，洗涤塔2内的压力为-50kPa，洗涤塔2内的温度为30℃，使含苯类氯化氢气体中的苯类溶解在喷淋下来的二氯乙烷中；第二步，溶解苯类后的二氯乙烷聚集在洗涤塔2的底部，后经循环管6和循环泵7从洗涤塔2的中部进入洗涤塔2内，与从洗涤塔2下部上升的含苯类氯化氢气体逆向接触继续进行循环吸收，洗涤塔2上部进入的二氯乙烷和洗涤塔2中部进入的溶解苯类后的二氯乙烷中的总二氯乙烷与洗涤塔2下部进入含苯类（苯和一氯苯）氯化氢气体中苯类的质量比为2:1，当溶解苯类后的二氯乙烷的质量百分比浓度高于70%，将溶解苯类后的二氯乙烷通过外排管8排出，脱除苯类后的氯化氢气体从洗涤塔2顶部通过出气管3排出；第三步，通过出气管3从洗涤塔2顶部排出的脱除苯类后的氯化氢气体经气体压缩机4压缩至80kPa后，通过输送管5送至氯碱装置。
实施例6至实施例8得到的脱除苯类后的氯化氢气体（从洗涤塔2顶部排出的气体）中，各组分的质量百分含量如表2所示；从表2中可以看出，通过本发明含苯类氯化氢气体的净化回用方法处理后，较二氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体（表1）中苯与氯苯之和平均降低了200倍，完全符合氯碱装置用氯化氢的标准（苯+氯苯质量百分比＜0.01%），且处理后的气体中二氯乙烷不影响氯碱装置运行和PVC产品质量，说明本发明含苯类氯化氢气体的净化回用方法处理效果好；同时，本发明每标方二氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体处理的能耗平均为0.03KW，而现有方法（1）每标方二氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体处理的能耗平均为0.53KW，现有方法（2）每标方二氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体处理的能耗平均为0.2KW，说明本发明较现有技术能耗低，大大降低了生产成本；本发明得到的溶解苯类后的二氯乙烷可作为油漆稀释剂使用，不产生新的废物，避免了后续废物的处理。
综上所述，本发明含苯类氯化氢气体的净化回用方法处理效果好，完全符合氯碱装置用氯化氢的标准，且处理后的气体中二氯乙烷不影响氯碱装置运行和PVC产品质量；同时，本发明较现有技术能耗低，大大降低了生产成本，本发明得到的溶解苯类后的二氯乙烷可作为油漆稀释剂使用，不产生新的废物，避免了后续废物的处理。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
表1
组份 苯 一氯苯 HCl 合计
二氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体 0.06% 0.58% 99.36% 100%
表2
组份 苯 一氯苯 二氯乙烷 HCl 合计
实施例6得到的脱除苯类后的氯化氢气体 0.001% 0.002% 0.06% 99.937% 100%
实施例7得到的脱除苯类后的氯化氢气体 0.001% 0.0019% 0.06% 99.9371% 100%
实施例8得到的脱除苯类后的氯化氢气体 0.001% 0.0018% 0.06% 99.9372% 100%

Claims (6)

1.一种含苯类氯化氢气体的净化回用方法，其特征在于按下述步骤进行：第一步，二氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体通过进气管由洗涤塔的下部进入洗涤塔内，含苯类氯化氢气体与从洗涤塔上部喷淋下来的二氯乙烷逆向接触进行吸收，使含苯类氯化氢气体中的苯类溶解在喷淋下来的二氯乙烷中；第二步，溶解苯类后的二氯乙烷聚集在洗涤塔的底部，脱除苯类后的氯化氢气体从洗涤塔顶部通过出气管排出；第三步，通过出气管从洗涤塔顶部排出的脱除苯类后的氯化氢气体经气体压缩机压缩后，通过输送管送至氯碱装置。
2.根据权利要求1所述的含苯类氯化氢气体的净化回用方法，其特征在于第二步中，溶解苯类后的二氯乙烷聚集在洗涤塔的底部，后经循环管和循环泵从洗涤塔的中部进入洗涤塔内，与从洗涤塔下部上升的含苯类氯化氢气体逆向接触继续进行循环吸收；当溶解苯类后的二氯乙烷的质量百分比浓度高于70%，将溶解苯类后的二氯乙烷通过外排管排出。
3.根据权利要求2所述的含苯类氯化氢气体的净化回用方法，其特征在于洗涤塔上部进入的二氯乙烷和洗涤塔中部进入的溶解苯类后的二氯乙烷中的总二氯乙烷与洗涤塔下部进入含苯类氯化氢气体中苯类的质量比为2:1。
4.根据权利要求1或2或3所述的含苯类氯化氢气体的净化回用方法，其特征在于氯苯装置产生的含苯类氯化氢气体的压力为30kPa，温度为20℃至30℃；或/和，洗涤塔内的压力为-60kPa至-50kPa，洗涤塔内的温度为20℃至30℃。
5.根据权利要求1或2或3所述的含苯类氯化氢气体的净化回用方法，其特征在于经气体压缩机压缩后的氯化氢气体的压力为80kPa；或/和，从洗涤塔上部进入洗涤塔内的二氯乙烷是通过加料泵和管线将二氯乙烷储罐中的二氯乙烷泵入洗涤塔内。
6.根据权利要求4所述的含苯类氯化氢气体的净化回用方法，其特征在于经气体压缩机压缩后的氯化氢气体的压力为80kPa；或/和，从洗涤塔上部进入洗涤塔内的二氯乙烷是通过加料泵和管线将二氯乙烷储罐中的二氯乙烷泵入洗涤塔内。
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