CN110204416A

CN110204416A - 一种化工生产过程中氯甲烷尾气的回收方法

Info

Publication number: CN110204416A
Application number: CN201910455432.4A
Authority: CN
Inventors: 尚剑; 陈维平; 王永东; 罗晖
Original assignee: Hualu Engineering and Technology Co Ltd
Current assignee: Hualu Engineering and Technology Co Ltd
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2019-09-06

Abstract

本发明公开了一种化工生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，从分离塔冷凝器排出的含氯甲烷的不凝气，进入吸收塔底部，从吸收塔塔顶注入吸收剂：甲醇或甲烷氯化物，吸收不凝气中的氯甲烷气体，出吸收塔顶的气体经冷凝器回收吸收剂后，尾气送后系统，出吸收塔底富含氯甲烷的吸收液，送其他装置回用。本发明充分利用了不凝气中各组分挥发度的差异，以及吸收剂在不同温度、压力条件下对氯甲烷气体优异的选择性吸收，可将氯甲烷尾气中的氯甲烷气体充分回收，氯甲烷回收率≥95wt％，吸收后的尾气中氯甲烷含量≤0.1wt％，吸收剂的损失≤0.5wt％，不但最大程度回收了有价值的物料，能耗较低，同时减少了后系统的处理压力和环境污染，降低了工业装置的建设和运行费用。

Description

一种化工生产过程中氯甲烷尾气的回收方法

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，具体涉及到一种化工生产过程中的氯甲烷尾气的回收方法及设备。

背景技术

目前在甲基氯硅烷、甲烷氯化物的生产过程中，出分离塔顶冷凝器的不凝气中除含有大量不凝气体(如：N₂、CH₄、HCl、C₂H₆)，还含有大量的氯甲烷(占不凝气总量的20％～55wt％)。目前的工业生产中，对于该不凝气中氯甲烷气体的回收，多采用低温冷凝氯甲烷+气液分离的常规方法，该方法需使用深冷冷媒，操作温度低，设备投资高，而且氯甲烷回收效果不高(氯甲烷回收率≤90％)，造成了后系统处理的能耗、运行费用较高，最终排放废气对环境的污染较大。

以甲基氯硅烷生产为例，如不凝气不经回收直接排放，损失的氯甲烷将占到甲基氯硅烷生产中正常消耗量的2～5.5wt％。因此，回收不凝气中的氯甲烷不仅可以减少污染物的排放，同时也直接降低了甲基氯硅烷的原料消耗水平，具有十分可观的经济效益和环保作用。

中国专利CN 101870709B公开了一种通过粗氯硅烷作为吸收剂，吸收不凝气中氯甲烷气体的方法，该方法可将不凝气中氯甲烷含量降至≤0.5wt％，但吸收温度为-25～-40℃，操作温度较低，能耗和设备投资较大。

因此，如何高效的将不凝气中的氯甲烷进行回收，减少原料消耗、能耗、降低运行和建设费用，同时减少污染物排放，是目前急需解决的问题。

发明内容

针对上述现有回收技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种化工生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，既充分回收了不凝气中的氯甲烷，同时不吸收气体中的其它组分，提高了不凝气中氯甲烷的回收率，减少原料消耗、能耗、降低运行和建设费用，同时减少污染物排放，

本发明所采用的技术方案是：一种化工生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征是：从分离塔冷凝器排出的含氯甲烷的不凝气进入吸收塔底部，从吸收塔塔顶加入吸收剂，在一定温度、压力下吸收不凝气中氯甲烷气体，吸收塔的塔底排出富含氯甲烷的吸收液；出吸收塔顶的气体经吸收塔冷凝器回收吸收剂后，尾气送后系统，经吸收塔冷凝器冷凝下来的吸收剂返回吸收塔继续使用，出吸收塔底富含氯甲烷的吸收液，送其他装置回用；其中氯甲烷气体吸收率≥95wt％，吸收后尾气中氯甲烷≤0.1wt％，吸收剂损失率≤0.5％，吸收塔冷凝器可回收出吸收塔顶气体中85wt％以上的吸收剂。

一种生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：所述的吸收剂为甲醇或甲烷氯化物，其中甲烷氯化物为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳中的单独一种或几种的混合物。

一种生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：被吸收剂吸收的气体为氯甲烷或氯化氢。

一种生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：所述的吸收塔操作压力为0.0～5.0MPaG，操作温度为-25～200℃；

所述的吸收塔冷凝器操作压力为0～5.0MPaG，操作温度为-25～180℃；

所述的吸收塔塔顶加入吸收剂的操作温度为-25～200℃；

所述的吸收塔塔顶加入吸收剂与不凝气的质量流量之比为0.05～100。

一种生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：所述的吸收塔操作压力为0～1.0MPaG，操作温度为-15～80℃；

所述的吸收塔冷凝器操作压力为0～2.0MPaG，操作温度为

-15～80℃；所述的吸收塔塔顶加入吸收剂的操作温度为-10～60℃；

所述的吸收塔塔顶加入吸收剂与不凝气的质量流量之比3～30。

一种生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：进入吸收塔底部的不凝气，是未经处理的或经过了水洗、碱洗方式处理后的气体。

一种生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：出吸收塔塔顶气体进入也可不通过吸收塔冷凝器回收吸收剂，直接从吸收塔塔顶送后系统。

一种生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：吸收塔是板式塔、填料塔或塔板与填料构成的复合型塔。

一种生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：分离塔冷凝器、吸收塔冷凝器是单台换热设备或制冷系统。

一种生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：分离塔冷凝器、吸收塔冷凝器是多台换热设备或制冷系统。

本发明的有益效果是：

本发明充分利用了不凝气中各组分挥发度的差异，以及吸收剂在不同温度、压力条件下对氯甲烷气体优异的选择性吸收，可将氯甲烷尾气中的氯甲烷气体充分回收，提高了不凝气中氯甲烷的回收率，既充分的选择回收了不凝气中的氯甲烷，同时不吸收气体中的其它组分。

氯甲烷回收率≥95wt％，吸收后的尾气中氯甲烷含量≤0.1wt％，吸收剂的损失≤0.5wt％，不但最大程度回收了有价值的物料，能耗较低，同时减少了后系统的处理压力和环境污染，降低了工业装置的建设和运行费用。

本发明环保效益显著；吸收剂易得且损失较少；操作工况(温度、压力等)较温和且能耗低；含氯甲烷吸收液无需做进一步处理，可直接用做氯甲烷合成、甲烷氯化物等装置的进料。

本方法适用于有机硅的生产过程、甲烷氯化物生产过程以及尾气中可能含有氯甲烷气体的其它化工生产过程。

附图说明

图1是氯甲烷尾气的回收方法及设备流程示意图

附图标号：1-分离塔；2-分离塔冷凝器；3-吸收塔；4-吸收塔冷凝器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明所涉及到的主要设备有：连接有分离塔冷凝器2的分离塔1、顶部连接有吸收塔冷凝器4的吸收塔3。

如图1所示，出分离塔顶气体经分离塔冷凝器2冷凝后，液相的氯甲烷一部分返回分离塔1作为塔顶回流，一部分采出，不凝气进入吸收塔3底部。塔顶加入的吸收剂吸收不凝气中氯甲烷气体。出吸收塔顶的气体经吸收塔冷凝器4回收部分吸收剂后，尾气送后系统，冷凝下来的回收吸收剂返回吸收塔3循环使用，出吸收塔底的含氯甲烷的吸收液送其他装置回用。

其中，图1中所示的分离塔冷凝器2、吸收塔冷凝器4，可以是单台或多台换热设备，也可以是一个制冷系统。

图1中所示的吸收剂为甲醇或甲烷氯化物，其中甲烷氯化物为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，可以是其中单独一种或几种的混合物。

图1中所示的吸收塔3操作压力为0.0～5.0MPaG，操作温度为-25～200℃；优选操作压力为0～1.0MPaG，操作温度为-15～80℃。

图1中所示的吸收塔冷凝器4操作压力为0～5.0MPaG，操作温度为-25～180℃；优选操作压力为0～2.0MPaG，操作温度为-15～80℃。

图1中所示的吸收塔顶加入吸收剂的操作温度为-25～200℃；优选操作温度为-10～60℃。

图1中所示的吸收塔顶加入吸收剂与含氯甲烷不凝气的质量流量之比为0.05～100；优选为的质量流量之比3～30。

图1中所示的吸收塔1为板式塔，也可以是填料塔，或者是塔板与填料构成的复合型塔。

图1中所示的含氯甲烷的吸收液，可直接做为氯甲烷合成、甲烷氯化物装置的进料。

图1中所示的流程为优选流程，进入吸收塔底部的含氯甲烷的不凝气，也可以是经过水洗或碱洗等方式处理后的氯甲烷尾气；

图1中所示的出吸收塔顶的气体可全部或者部分的进入吸收塔冷凝器4回收吸收剂，也可以不经过吸收塔冷凝器4，直接从塔顶排出。

本发明利用了吸收剂对于氯甲烷气体优异的选择性吸收，可将不凝气中的氯甲烷充分回收，而少吸收不凝气中的其他组份，氯甲烷回收率≥95wt％，吸收后尾气中氯甲烷含量≤0.1wt％。利用吸收剂与氯甲烷之间显著的挥发度的差异，利用吸收塔冷凝器4回收吸收剂，可使吸收剂的损失率≤0.5wt％。该方法可充分利用吸收剂甲醇、甲烷氯化物的沸点高、汽化热小的特性，不必采用深冷方法，而且吸收剂回收能耗较其他吸收剂更低。

以下为本发明的典型但非限制性实施例：

实施例1：某套6万吨/年甲基氯硅烷粗单体合成装置，出分离塔冷凝器2的不凝气正常流量为725kg/h，其中氯甲烷流量为290kg/h。

采用本发明方法及设备，吸收剂甲醇时，在优选的吸收剂与含氯甲烷不凝气的质量流量下，将甲醇从吸收塔3顶部加入，并设置吸收塔冷凝器4回收甲醇并返回吸收塔。出吸收塔冷凝器4的尾气其中氯甲烷为≤0.001kg/h，几乎被全部吸收，氯甲烷回收率≥99.99％。

经吸收后尾气中的带走少量甲醇，甲醇损失率≤0.2％。吸收塔冷凝器4消耗的冷量为0.8MPaG下290kg/h纯氯甲烷气体全部冷凝所需冷量的不足70％。

出吸收塔3的吸收液中，含不凝气中几乎全部氯甲烷、少量氯化氢及低分子饱和烷烃，进行气化后可以直接做为液相法氯甲烷合成的原料，其中的低分子饱和烷烃在合成氯甲烷的反应过程中可视为惰性组分不参与、不影响合成条件，该方法不但可以提高氯甲烷合成的产率，而且可以降低原料损失。

6万吨/年甲基氯硅烷粗单体生产装置，正常需要消耗的氯甲烷流量为7371kg/h，采用本技术后，可从氯甲烷尾气中回收290kg/h氯甲烷，占氯甲烷总消耗量的3.9％，可以显著提升装置的经济性。同时，处理后的排放尾气中几乎不含氯甲烷气体，剩余组分为相对好处理的甲醇、氯化氢和小分子饱和烷烃，通过焚烧+水洗等常规方式处理即可达标，减少了废气排放。

从以上说明和数据可以看出，采用本发明方法及设备，可以以较低的设备投资和能量消耗实现对于甲基氯硅烷生产尾气中的氯甲烷的回收，有着很好的经济性和环保价值。

以上所述仅是本发明的典型实施方式，特别应当指出的是：对于本技术领域的普通技术人员来说，在本发明的基础上，还可以修改流程、工序、设备，并进行若干的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种化工生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：

从分离塔冷凝器排出的含氯甲烷的不凝气进入吸收塔底部，从吸收塔塔顶加入吸收剂，在一定温度、压力下吸收不凝气中氯甲烷气体，吸收塔的塔底排出富含氯甲烷的吸收液；出吸收塔顶的气体经吸收塔冷凝器回收吸收剂后，尾气送后系统，经吸收塔冷凝器冷凝下来的吸收剂返回吸收塔继续使用，出吸收塔底富含氯甲烷的吸收液，送其他装置回用；其中氯甲烷气体吸收率≥95wt％，吸收后尾气中氯甲烷≤0.1wt％，吸收剂损失率≤0.5％，吸收塔冷凝器可回收出吸收塔顶气体中85wt％以上的吸收剂。

2.根据权利要求1所述的生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：所述的吸收剂为甲醇或甲烷氯化物，其中甲烷氯化物为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳中的单独一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：被吸收剂吸收的气体为氯甲烷或氯化氢。

4.根据权利要求1所述的生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：所述的吸收塔操作压力为0.0～5.0MPaG，操作温度为-25～200℃；

所述的吸收塔塔顶加入吸收剂的操作温度为-25～200℃；

5.根据权利要求4所述的生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：所述的吸收塔操作压力为0～1.0MPaG，操作温度为-15～80℃；

所述的吸收塔冷凝器操作压力为0～2.0MPaG，操作温度为-15～80℃；所述的吸收塔塔顶加入吸收剂的操作温度为-10～60℃；所述的吸收塔塔顶加入吸收剂与不凝气的质量流量之比3～30。

6.根据权利要求1所述的生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：进入吸收塔底部的不凝气，是未经处理的或经过了水洗、碱洗方式处理后的气体。

7.根据权利要求1所述的生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：出吸收塔塔顶气体不通过吸收塔冷凝器回收吸收剂，直接从吸收塔塔顶送后系统。

8.根据权利要求1所述的生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：吸收塔是板式塔、填料塔或塔板与填料构成的复合型塔。

9.根据权利要求1所述的生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：分离塔冷凝器、吸收塔冷凝器是单台换热设备或制冷系统。

10.根据权利要求1所述的生产过程中氯甲烷尾气的回收方法，其特征在于：分离塔冷凝器、吸收塔冷凝器是多台换热设备或制冷系统。