CN109012015B - 一种含氯化有机物混合气的氯化有机物低能耗回收工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含氯化有机物混合气的有机物低能耗回收工艺，将原料气体冷冻到≤90％氯化有机物可以通过液化分离的状态，将氯化有机物未液化的饱和气体送入到设立的三台以上吸附塔组中至少其中一个，把氯化有机物从气体中完全吸附分离，外排气体中的氯化有机物浓度达到10ppb以下；吸附了氯化有机物的吸附塔达到一定时间后，切换另外的吸附塔继续分离有机氯化物，已经完成吸附的吸附塔通过降压与抽真空、升温解吸，解吸气升压后送回到原料气体，继续分离有机氯化物，由此实现氯化有机物的低能耗全回收。

Description

一种含氯化有机物混合气的氯化有机物低能耗回收工艺
技术领域
本发明涉及化工和环保领域，是一种有效减少氯化有机气体环境污染、降低氯化有机物回收所需要能量的方法。
背景技术
对于含氯化有机物气体的回收方法，惯常使用的方法是压缩后冷冻液化回收，在高的压力下氯化有机物饱和蒸气压下不变，由此实现液化氯化有机物分离，一般为了使气体中氯化有机物浓度达到10ppb以下，要求4.0MPa下，液化温度要达到-160℃以下，能耗高，经济效益不好。
使用变温吸附法脱除空气中的水分，是通常的方法，能耗低，特别是低压气体脱除水分更加有效。由于再生温度高，吸附剂再生容易。一般使用两个及以上吸附床交替吸附与再生。CN101596396A《一种深度干燥气体的方法》公开了使用多层分段吸附剂的方法来干燥气体，但是由于再生温度高于90℃时，高浓度不饱和氯化有机物气体发生自聚合反应，因而，该发明不能用于含不饱和氯化有机气体吸附分离。
使用真空系统解吸氯化有机物，有两种方式，一种是机械真空泵，该泵由于出口温度高于90℃，容易造成氯化有机物自聚合反应，因此不能使用。另外一种是水环或油环真空泵，该泵温度运行低，但是水或油对氯化有机物形成污染，不易分离。
发明内容
一种含氯化有机物混合气的有机物低能耗回收工艺，将原料气体冷冻到≤90％氯化有机物可以通过液化分离的状态，通过液化将气体中的过饱和氯化有机物分离回收，将氯化有机物未液化的饱和气体送入到设立的三台以上吸附塔组中至少其中一个，吸附床上部采用列管式，下部采用空塔式，上部装易吸附难解吸的13X分子筛，下部装填易吸附易解吸的专用碳分子筛，把氯化有机物从气体中完全吸附分离，使外排气体中的氯化有机物浓度达到10ppb以下；吸附了氯化有机物的吸附塔达到一定时间后，切换另外的吸附塔继续分离有机氯化物，已经完成吸附的吸附塔通过降压与抽真空、升温解吸，解吸气升压后送回到原料气体，继续分离有机氯化物，由此实现氯化有机物的低能耗全回收，真空泵型式采用低温氯化有机物液环真空泵，泵密封采用机械隔离腔密封方式，密封腔内灌注惰性气体，密封气体压力高于表压0.1MPa。
具体实施方式
实施例1：某氯乙烯混合气成分如下。
(1)原料气组成：
成分 氮气 氯乙烯 氩气 乙炔
V/V 0.1166 0.7064 0.077 0.1
(2)原料气量：700Nm3/H；
(3)压力：～0.4Mpa(表压)；
(4)温度：～40℃。
在上述工况下，把氯乙烯混合气先降温到-25℃，液化分离氯乙烯，再将分离了90％氯乙烯的混合气直接送入3立方的三个吸附塔中的一个，在吸附塔出口，我们得到氯乙烯含量≤10ppb的废气，直接送入后工序。
吸附床上部采用列管式，下部采用空塔式，上部装易吸附难解吸的13X分子筛，下部装填易吸附易解吸的专用碳分子筛，吸附到一定时间后，结束吸附，切换已经完成解吸的吸附塔进入吸附过程，由此实现连续净化分离氯乙烯的目的。
吸附结束的塔，首先，降压逆放到常压回收氯乙烯气体进入回流气压缩机前气柜。继而使用真空泵抽空吸附塔，深度解吸氯乙烯。列管换热器在吸附塔抽空时加入温度低于80℃的热水，帮助吸附剂解吸氯乙烯。抽空完成，使用纯净氮气升压吸附塔到接近吸附压力。使用30℃冷却水冷却吸附剂，吸附塔及吸附剂冷却到接近进气温度。
抽真空所用的真空泵采用-25℃液态氯乙烯作为工作液，密封采用机械腔密封，密封腔内灌注压力超过0.1MPa的氮气，以防止氯乙烯泄漏发生。
实施例2：某氯甲烷混合气成分如下。
(1)原料气组成：
成分 氮气 氯乙烯 氩气 氯甲烷
V/V 0.666 0.008 0.007 0.319
(2)原料气量：700Nm3/H；
(3)压力：～0.4Mpa(表压)；
(4)温度：～40℃。
在上述工况下，把氯甲烷混合气先降温到-10℃，液化分离氯乙烯，再将分离了90％氯甲烷的混合气直接送入3立方的三个吸附塔中的一个，在吸附塔出口，我们得到总氯化有机物含量≤10ppb的废气，直接送入后工序。
吸附床上部采用列管式，下部采用空塔式，上部装易吸附难解吸的13X分子筛，下部装填易吸附易解吸的专用碳分子筛，吸附到一定时间后，结束吸附，切换已经完成解吸的吸附塔进入吸附过程，由此实现连续净化分离氯乙烯的目的。
吸附结束的塔，首先，降压逆放到常压回收氯乙烯气体进入回流气压缩机前气柜。继而使用真空泵抽空吸附塔，深度解吸氯乙烯。列管换热器在吸附塔抽空时加入温度低于80℃的热水，帮助吸附剂解吸氯乙烯。抽空完成，使用纯净氮气升压吸附塔到接近吸附压力。使用30℃冷却水冷却吸附剂，吸附塔及吸附剂冷却到接近进气温度。
抽真空所用的真空泵采用-40℃液态氯甲烷作为工作液，密封采用机械腔密封，密封腔内灌注压力超过0.1MPa的氮气，以防止氯化有机物泄漏发生。
实施例3：某氯丙烷混合气成分如下。
(1)原料气组成：
成分 氮气 氯甲烷 氩气 氯丙烷
V/V 0.57 0.301 0.01 0.109
(2)原料气量：700Nm3/H；
(3)压力：～0.4Mpa(表压)；
(4)温度：～40℃。
在上述工况下，把氯化有机物混合气先降温到-5℃，液化分离氯丙烷，再将分离了88％氯丙烷的混合气直接送入3立方的三个吸附塔中的一个，在吸附塔出口，我们得到有机氯含量≤10ppb的废气，直接送入后工序。
吸附床上部采用列管式，下部采用空塔式，上部装易吸附难解吸的13X分子筛，下部装填易吸附易解吸的专用碳分子筛，吸附到一定时间后，结束吸附，切换已经完成解吸的吸附塔进入吸附过程，由此实现连续净化分离氯乙烯的目的。
吸附结束的塔，首先，降压逆放到常压回收氯化有机物气体进入回流气压缩机前气柜。继而使用真空泵抽空吸附塔，深度解吸氯化有机物。列管换热器在吸附塔抽空时加入温度低于80℃的热水，帮助吸附剂解吸氯化有机物。抽空完成，使用纯净氮气升压吸附塔到接近吸附压力。使用30℃冷却水冷却吸附剂，吸附塔及吸附剂冷却到接近进气温度。
抽真空所用的真空泵采用-40℃液态氯甲烷作为工作液，密封采用机械腔密封，密封腔内灌注压力超过0.1MPa的氮气，以防止氯化有机物泄漏发生。
这个方法深度回收分离氯化有机物，能耗只有全深冷分离的二分之一。经济效益显著。

Claims (1)

1.一种含氯化有机物混合气的有机物低能耗回收工艺，将原料气体冷冻到≤90％氯化有机物可以通过液化分离的状态，通过液化将气体中的过饱和氯化有机物分离回收，将氯化有机物未液化的饱和气体送入到设立的三台以上吸附塔组中至少其中一个，吸附床上部采用列管式，下部采用空塔式，上部装易吸附难解吸的13X分子筛，下部装填易吸附易解吸的专用碳分子筛，把氯化有机物从气体中完全吸附分离，使外排气体中的氯化有机物浓度达到10ppb以下；吸附了氯化有机物的吸附塔达到一定时间后，切换另外的吸附塔继续分离有机氯化物，已经完成吸附的吸附塔通过降压与抽真空、升温解吸，解吸气升压后送回到原料气体，继续分离有机氯化物，由此实现氯化有机物的低能耗全回收，真空泵型式采用低温氯化有机物液环真空泵，泵密封采用机械隔离腔密封方式，密封腔内灌注惰性气体，密封气体压力高于表压0.1MPa。
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