CN108034454A - 一种氯化石蜡生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氯化石蜡生产工艺，包括反应釜组、吸收釜，反应釜组包括依次连通的第一反应釜至第五反应釜，石蜡油在反应釜组内依次流通与氯气光催化反应，每一个反应釜的反应尾气通入后一反应釜内，第五反应釜的反应尾气通入吸收釜内与纯净的石蜡油混合，用高纯度的石蜡油吸收尾气中的氯气，吸收后的石蜡油作为第一反应釜的原料，吸收釜尾气排入尾气总管送完为尾气处理系统，其与现有技术相比显著降低排入尾气总管尾气种氯气的含量，提高原料资源利用率。

Description

一种氯化石蜡生产工艺
技术领域
本发明涉及石蜡加工工艺，特别涉及一种氯化石蜡生产工艺。
背景技术
氯化石蜡是石蜡烃的氯化衍生物，具有低挥发性、阻燃、电绝缘性良好、价廉等优点，可用作阻燃剂和聚氯乙烯辅助增塑剂，广泛用于生产电缆料、地板料、软管、人造革、橡胶等制品以及应用于涂料、塑胶跑道、润滑油等的添加剂。
例如公开号为CN105112100B的中国专利公开了一种氯化石蜡连续生产工艺，该生产工艺改变尾气的回收利用方式，包括第一反应釜至第六反应釜的反应釜组，氯气从氯气供应总管分别进入每一个反应釜中，石蜡油依次通过第一反应釜至第六反应釜在紫光灯的催化下进行氯代反应，第六反应釜得到的反应产物进入氯蜡中间槽中收集；反应产生的氯化氢和中间夹杂的氯气从前一级的反应釜的顶部的尾气出口进入到下一级反应釜中，并且最后的第六反应釜得到的尾气进行总体收集进入尾气总管，通入尾气处理系统生成副产品，使得尾气中的氯气得到充分利用。其不足之处在于在第一反应釜至第六反应釜中，液相中氯化石蜡的含量不断增加，取代反应趋于平衡，通入第六反应釜中的第五反应釜的尾气带有大量的氯化氢，使得反应进度有限，实际反应量少，剩余的氯气进入尾气总管对其利用率不高。
又例如公告号为CN105925312B的中国专利公开了一种制备氯化石蜡的方法，该方法中将第四反应釜和第五反应釜的尾气通过饱和食盐水和无水氯化钙处理除去其中的氯化氢，以促进第五反应釜和第六反应釜内取代反应的进行，其增加新的辅料，提高了生产成本同时饱和食盐水内的氯化氢回收困难，有待改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种制备氯化石蜡的方法，其氯化尾气中氯气含量低，原料利用率高。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种氯化石蜡生产工艺，包括反应釜组、吸收釜和脱气塔，反应釜组包括依次连通的第一反应釜至第五反应釜，每个反应釜中都安装有紫外灯，其包括以下步骤：
S1：开车时，纯净的石蜡油通过石蜡油入口连续地进入第一反应釜，纯净的氯气从氯气管进入第一反应釜中，第一反应釜中的石蜡油和氯气在光催化下进行氯代反应，前一反应釜得到的氯化石蜡和石蜡油混合物及纯净的氯气进入到后一级的反应釜中，继续进行连续反应，第五反应釜底部得到的氯化石蜡进入氯蜡中间槽中收集。
S2：第一反应釜至第四反应釜反应产生的氯化氢和氯气的混合尾气依次从前一反应釜的顶部进入到后一反应釜中，而第五反应釜顶部得到的混合尾气进入吸收釜内；
S3：纯净的石蜡油进入吸收釜内与第五反应釜的混合尾气混合得到石蜡油吸收液，吸收釜的尾气通向尾气总管；
S4：石蜡油吸收液经油酸分离器分离其中的氯化氢后进入第一反应釜进行氯代反应，同时停止向第一反应釜内通入纯净的石蜡油，其他反应釜与S1中操作相同；
S5：氯蜡中间槽内的氯化石蜡连续从脱气塔顶部进入脱气塔，压缩空气预热后从脱气塔釜底部进入置换脱去氯化石蜡中的氯化氢，脱气塔内酸值合格的粗氯化石蜡连续不断的溢流至氯蜡缓冲槽；
S6：氯蜡缓冲槽液位达到80％时，加入一定量的稳定剂混合均匀形成成品氯化石蜡，成品氯化石蜡输送至氯蜡储槽。
通过采用上述技术方案，吸收釜内新鲜的石蜡油与第五反应釜的尾气反应，较公开号CN105112100B中的第六反应釜，提高初始反应物的浓度以及初始情况下无氯化石蜡对反应平衡的影响，使得吸收釜内的石蜡油可与尾气中的氯气充分反应，显著降低排入尾气总管尾气种氯气的含量，提高原料资源利用率；吸收釜替代第六反应釜，吸收釜内的石蜡油吸收液作为第一反应釜的原料，无需使用其他辅料，降低成本，节能减排；石蜡油吸收液进入第一反应釜前先经油酸分离器分离其中的氯化氢，移除整体氯化反应单元中部分的反应产物，促进第一反应釜内取代反应正向进行，避免第六反应釜替代对总氯化时间缩短对产品氯化石蜡品质的降低，同时提高了石蜡油的转化率，缩短反应时间。
作为优选地，所述反应釜组中每一反应釜温度控制为97-105℃。
作为优选地，所述反应釜组中每一反应釜压力控制为0.02-0.03MPa。
作为优选地，所述吸收釜带尾气入口阀和尾气出口阀，其压力控制为0.02-0.03MPa，所述吸收釜带温度控制为97-105℃。
通过采用上述技术方案，根据石蜡氯化反应的转化率结果分析，反应釜温度控制为97-105℃，压力控制为0.02-0.03MPa，吸收釜的温度压力与反应釜组相近，相同时间内石蜡氯化转化率较高，吸收釜排入尾气总管内的尾气氯气含量低。
作为优选地，所述压缩空气通过空气加热器预热。
通过采用上述技术方案，热的压缩空气加热脱气塔内的氯化石蜡，使得氯化氢在氯化石蜡的溶解度降低，便于溶解在氯化石蜡中的氯化氢挥发脱除。
作为优选地，吸收釜的尾气通入尾气总管前先经气液分离器回收尾气带出石蜡油吸收液。
通过采用上述技术方案，减少吸收釜物料损失，同时减少尾气总管内尾气非氯化氢组成，便于尾气处理。
作为优选地，所述尾气总管连接有尾气处理系统，所述尾气处理系统为将尾气部分依次通过浓酸吸收塔、稀酸吸收塔、填料吸收塔和吸收水槽吸收，所述尾气处理系统中另一尾气部分直接依次通过稀酸吸收塔、填料吸收塔和吸收水槽吸收，所述填料吸收塔的吸收液为吸收水槽吸收后得到的酸性水，所述稀酸吸收塔的吸收液为填料吸收塔吸收后得到的稀酸，所述浓酸吸收塔的吸收液为稀酸吸收塔吸收后得到的酸液，所述浓酸吸收塔的塔釜得到副产品盐酸。
通过采用上述技术方案，尾气中氯化氢含量通过稀酸吸收塔、填料吸收塔和吸收水槽后递减实现氯化氢的高效完全吸收，填料吸收塔、稀酸吸收塔和浓酸吸收塔塔釜吸收后的液相中氯化氢含量递增实现氯化氢的多级富集。
综上所述，本发明对比现有技术具有以下有益效果：
1.较公开号CN105112100B的现有技术中，吸收釜提高初始反应物的浓度以及初始情况下无氯化石蜡对反应平衡的影响，使得石蜡油可与尾气中的氯气充分反应，显著降低排入尾气总管尾气种氯气的含量，提高原料资源利用率；
2.较公开号CN105925312B的现有技术，吸收釜内的石蜡油吸收液作为第一反应釜的原料，无需使用其他辅料，降低成本，节能减排；
3.石蜡油吸收液进入第一反应釜前先经油酸分离器分离其中的氯化氢，促进第一反应釜内取代反应正向进行，提高了石蜡油的转化率，缩短反应时间，且避免第六反应釜替代对总氯化时间缩短对产品氯化石蜡品质的降低；
4.尾气通过多级吸收使氯化氢吸收完全，并将因尾气中氯化氢含量降低导致吸收液中低浓度的氯化氢通过多级富集浓缩获得副产品盐酸。
附图说明
图1为该工艺的工艺流程图；
图2为实施例一的数据结果图；
图3为实施例二的数据结果图。
附图说明：1、第一反应釜；2、第二反应釜；3、第三反应釜；4、第四反应釜；5、第五反应釜；6、吸收釜；61、油酸分离器；7、物料外循环冷却器；8、气液分离器；9、氯蜡中间罐。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如附图1所示，一种氯化石蜡生产工艺，包括反应釜组、吸收釜6和脱气塔，反应釜组包括依次连通的第一反应釜1至第五反应釜5，每个反应釜中都安装有紫外灯，其包括以下步骤：
S1：开车时，纯净的石蜡油通过石蜡油入口连续地进入第一反应釜1，纯净的氯气从氯气管进入第一反应釜1中，第一反应釜1中的石蜡油和氯气在光催化下进行氯代反应，前一反应釜得到的氯化石蜡和石蜡油混合物及纯净的氯气进入到后一级的反应釜中，继续进行连续反应，第五反应釜5底部得到的氯化石蜡进入氯蜡中间槽中收集。
S2：第一反应釜1至第四反应釜4反应产生的氯化氢和氯气的混合尾气依次从前一反应釜的顶部进入到后一反应釜中，而第五反应釜5顶部得到的混合尾气进入吸收釜6内；
S3：纯净的石蜡油进入吸收釜6内与第五反应釜5的混合尾气混合得到石蜡油吸收液，吸收釜6的尾气通向尾气总管；
S4：石蜡油吸收液经油酸分离器61分离其中的氯化氢后进入第一反应釜1进行氯代反应，同时停止向第一反应釜1内通入纯净的石蜡油，其他反应釜与S1中操作相同；
S5：氯蜡中间槽内的氯化石蜡连续从脱气塔顶部进入脱气塔，压缩空气预热后从脱气塔釜底部进入置换脱去氯化石蜡中的氯化氢，脱气塔内酸值合格的粗氯化石蜡连续不断的溢流至氯蜡缓冲槽；
S6：氯蜡缓冲槽液位达到80％时，加入一定量的稳定剂混合均匀形成成品氯化石蜡，成品氯化石蜡输送至氯蜡储槽。
反应釜组中第一至第四反应釜4均带有外循环物料冷却器，反应釜组反应温度控制为97-105℃，压力控制为0.02-0.03MPa。吸收釜6带有外循环物料冷却器、尾气入口阀和尾气入口阀，其温度控制在97-105℃，压力控制为0.02-0.03MPa。
尾气总管连接有尾气处理系统，尾气处理系统为将收集的尾气分为两路，其中一路经氯化氢依次通过浓酸吸收塔、稀酸吸收塔、填料吸收塔和吸收水槽吸收，浓酸吸收塔塔釜得到副产品盐酸；另一路经氯化氢缓冲罐和争光树脂后直接进入到稀酸膜吸塔内吸收。其中尾气中氯化氢含量通过稀酸吸收塔、填料吸收塔和吸收水槽后递减实现氯化氢的高效完全吸收，吸收水槽吸收后得到的酸性水作为填料吸收塔的吸收液，填料吸收塔吸收后得到的稀酸作为稀酸吸收塔的吸收液，稀酸吸收塔吸收后得到的酸液作为浓酸吸收塔的吸收液，填料吸收塔、稀酸吸收塔和浓酸吸收塔塔釜吸收后的液相中氯化氢含量递增实现氯化氢的多级富集。
实施例一，
10L/h纯净的石蜡油通过石蜡油入口连续地进入第一反应釜1，0.17MPa纯净的氯气从氯气管分分别通入第一反应釜1至第五反应釜5中，纯净的氯气的流量为3m3/h；第一反应釜1中的石蜡油和氯气在光催化下进行氯代反应，前一反应釜得到的氯化石蜡和石蜡油混合物溢流入后一级的反应釜中，继续进行连续反应，其中第五反应釜5底部得到的氯化石蜡进入氯蜡中间槽中收集；第一反应釜1至第四反应釜4反应产生的氯化氢和氯气的混合尾气依次从前一反应釜的顶部进入到后一反应釜中，而第五反应釜5顶部得到的混合尾气进入吸收釜6内，同时纯净的石蜡油以10L/h流量进入吸收釜6内与第五反应釜5的混合尾气混合得到石蜡油吸收液，吸收釜6顶部的尾气通向尾气总管，石蜡油吸收液经油酸分离器61分离其中的氯化氢后进入第一反应釜1替代纯净的石蜡油作为第一反应釜1原料，其他反应釜与S1中操作相同。控制吸收釜6温度为98℃，压力控制为0.02MPa，在反应釜组控制反应压力分别在0.017MPa、0.025MPa、0.032MPa下对反应温度95-108℃进行多组实验，得到数据如附图2所示。
通过附图2可得知，吸收釜6的尾气中氯气含量随反应釜组反应压力增大而升高，当反应釜组反应压力大于0.03MPa后吸收釜6的尾气中氯气含量升高趋势增大，考虑经济效益和操作反应釜组压力优选控制在0.02-0.03MPa之间。
实施例二，
10L/h纯净的石蜡油通过石蜡油入口连续地进入第一反应釜1，0.17MPa纯净的氯气从氯气管分分别通入第一反应釜1至第五反应釜5中，纯净的氯气的流量为3m3/h；第一反应釜1中的石蜡油和氯气在光催化下进行氯代反应，前一反应釜得到的氯化石蜡和石蜡油混合物溢流入后一级的反应釜中，继续进行连续反应，其中第五反应釜5底部得到的氯化石蜡进入氯蜡中间槽中收集；第一反应釜1至第四反应釜4反应产生的氯化氢和氯气的混合尾气依次从前一反应釜的顶部进入到后一反应釜中，而第五反应釜5顶部得到的混合尾气进入吸收釜6内，同时纯净的石蜡油以10L/h流量进入吸收釜6内与第五反应釜5的混合尾气混合得到石蜡油吸收液，吸收釜6顶部的尾气通向尾气总管，石蜡油吸收液经油酸分离器61分离其中的氯化氢后进入第一反应釜1替代纯净的石蜡油作为第一反应釜1原料，其他反应釜与S1中操作相同。控制吸收釜6温度为98℃，压力控制为0.02MPa，在反应釜组控制反应压力分别在0.02MPa、0.025MPa、0.03MPa下对反应温度95-107℃进行多组实验，得到数据如附图3所示。
通过附图3可得知，吸收釜的尾气中氯气含量在反应釜组温度95-107℃内出现最低值且在该服务内其含量较低，故反应釜组温度优选控制在95-107℃。
对比例一，
选用公开号CN105112100B的中国专利的实施例作为对比例一，其反应釜组温度为101℃，取其第六反应釜的尾气中氯气含量作为对比。
通过上表可得知，吸收釜6尾气中氯气含量明显低于对比例一中第六反应釜尾气中氯气含量，吸收釜6提高初始反应物的浓度以及初始情况下无氯化石蜡对反应平衡的影响，使得石蜡油可与尾气中的氯气充分反应，显著降低排入尾气总管尾气种氯气的含量，提高原料资源利用率。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种氯化石蜡生产工艺，其特征在于，包括反应釜组、吸收釜（6）和脱气塔，反应釜组包括依次连通的第一反应釜（1）至第五反应釜（5），每个反应釜中都安装有紫外灯，其包括以下步骤：
S1：开车时，纯净的石蜡油通过石蜡油入口连续地进入第一反应釜（1），纯净的氯气从氯气管进入第一反应釜（1）中，第一反应釜（1）中的石蜡油和氯气在光催化下进行氯代反应,前一反应釜得到的氯化石蜡和石蜡油混合物及纯净的氯气进入到后一级的反应釜中，继续进行连续反应，第五反应釜（5）底部得到的氯化石蜡进入氯蜡中间槽中收集；
S2：第一反应釜（1）至第四反应釜（4）反应产生的氯化氢和氯气的混合尾气依次从前一反应釜的顶部进入到后一反应釜中，而第五反应釜（5）顶部得到的混合尾气进入吸收釜（6）内；
S3：纯净的石蜡油进入吸收釜（6）内与第五反应釜（5）的混合尾气混合得到石蜡油吸收液，吸收釜（6）的尾气通向尾气总管；
S4：石蜡油吸收液经油酸分离器（61）分离其中的氯化氢后进入第一反应釜（1）进行氯代反应，同时停止向第一反应釜（1）内通入纯净的石蜡油，其他反应釜与S1中操作相同；
S5：氯蜡中间槽内的氯化石蜡连续从脱气塔顶部进入脱气塔，压缩空气从脱气塔釜底部进入置换脱去氯化石蜡中的氯化氢，脱气塔内酸值合格的粗氯化石蜡连续不断的溢流至氯蜡缓冲槽；
S6:氯蜡缓冲槽液位达到80％时，加入一定量的稳定剂混合均匀形成成品氯化石蜡，成品氯化石蜡输送至氯蜡储槽。
2.根据权利要求1所述的一种氯化石蜡生产工艺，其特征在于，所述反应釜组中每一反应釜温度控制为97-105℃。
3.根据权利要求2所述的一种氯化石蜡生产工艺，其特征在于，所述反应釜组中每一反应釜压力控制为0.02-0.03MPa。
4.根据权利要求3所述的一种氯化石蜡生产工艺，其特征在于，所述吸收釜（6）带尾气入口阀和尾气出口阀，其压力控制为0.02-0.03MPa，所述吸收釜（6）带温度控制为97-105℃。
5.根据权利要求1所述的一种氯化石蜡生产工艺，其特征在于，所述压缩空气通过空气加热器预热。
6.根据权利要求1所述的一种氯化石蜡生产工艺，其特征在于，吸收釜（6）的尾气通入尾气总管前先经气液分离器（8）回收尾气带出石蜡油吸收液。
7.根据权利要求6所述的一种氯化石蜡生产工艺，其特征在于，所述尾气总管连接有尾气处理系统，所述尾气处理系统为将尾气部分依次通过浓酸吸收塔、稀酸吸收塔、填料吸收塔和吸收水槽吸收，所述尾气处理系统中另一尾气部分直接依次通过稀酸吸收塔、填料吸收塔和吸收水槽吸收，所述填料吸收塔的吸收液为吸收水槽吸收后得到的酸性水，所述稀酸吸收塔的吸收液为填料吸收塔吸收后得到的稀酸，所述浓酸吸收塔的吸收液为稀酸吸收塔吸收后得到的酸液，所述浓酸吸收塔的塔釜得到副产品盐酸。
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