CN111330412B - 一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸系统及工艺 - Google Patents

一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸系统及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸系统及工艺，所述系统包括：尾气净化成酸装置，用于将副产氯化氢气体吸收成的含游离氯的31～33wt％盐酸；脱氯洗涤装置，用于将含游离氯的盐酸脱氯，得到30～31wt％脱氯盐酸；解析提浓装置，用于将一部分脱氯盐酸脱吸成氯化氢气体，再用另一部分脱氯盐酸吸收得到31～32wt％工业级盐酸；所述的尾气净化成酸装置、脱氯洗涤装置和解析提浓装置依次连通。本发明能够将氯化反应釜反应产生的含氯化氢的的废气吸收净化成工业用盐酸，实现了废气的回收利用，符合节能环保的理念。

Description

一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸系统及工艺
技术领域
本发明属于环保处理领域，尤其涉及一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸系统及工艺。
背景技术
盐酸是氯化氢气体的水溶液，具有强酸性，极易挥发，浓盐酸在空气中形成有刺激性气味的白色酸雾，一般作为溶剂、腐蚀剂、有机合成催化剂等广泛用于冶金、化学、食品、制革工业。目前氯化氢气体的吸收主要采用：绝热吸收塔(填料塔)和膜式吸收器，缺点是氯化氢的吸收效率较低，另外绝热吸收塔易出现淹塔、偏流现象，膜式吸收器采用吸收管，管内吸收液形成液膜对气体具有良好的吸收，同时管外进行水冷却，但是冷却水容易在管外形成结垢层影响换热效率，需要定期的停机清理和维护，使用非常不便而且运行成本较高。
2B油主要用于制造有机颜料中间体2B酸和农药绿麦隆除草剂及医药中间体等有机化学品的合成，由对硝基甲苯通过氯化反应后经硫化碱还原，精馏制得。目前，在2B油生产过程中，车间氯代工段氯化反应釜中会有副产氯化氢气体和游离氯。
中国专利CN200610051995.X公开了一种循环吸收氯化氢副产制备高纯盐酸的工艺，先将含有机杂质的氯化氢气体通过-10～-40℃冷凝器并经气液分离器；再将从气液分离器出来的含少量有机杂质的气体经颗粒活性炭吸附；吸附后的气体通入一级和二级石墨降膜吸收塔，用纯水吸收，得到所述的高纯盐酸，未经吸收的氯化氢再经冷水吸收后与石墨聚丙烯降膜吸收塔中的稀酸一起进入冷却槽，并用循环泵输入到一级降膜吸收塔入口，进行循环吸收。上述工艺中设备投资大、能耗高、经济效益较低。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸系统及工艺来处理氯化反应釜中产生的氯化氢气体和游离氯。
为了达到目的，本发明提供的技术方案为：
本发明涉及一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸系统，其包括：
尾气净化成酸装置，用于将副产氯化氢气体吸收成的含游离氯的31～33wt％盐酸；
脱氯洗涤装置，用于将含游离氯的盐酸脱氯，得到30～31wt％脱氯盐酸；
解析提浓装置，用于将一部分脱氯盐酸脱吸成氯化氢气体，再用另一部分脱氯盐酸吸收得到31～32wt％工业级盐酸；
所述的尾气净化成酸装置、脱氯洗涤装置和解析提浓装置依次连通。
优选地，所述的尾气净化成酸装置包括依次连接的洗涤槽、冷却器、降膜吸收器和第一吸收塔，所述的脱氯洗涤装置包括依次连接的蒸汽加热器、脱氯分离塔和氯化氢洗涤塔，所述的解析提浓装置包括依次连接的解析塔和第二吸收塔；所述的降膜吸收器的液体出口与脱氯分离塔的液体进口连接，脱氯分离塔的液体出口通过脱氯酸输送泵分别与解析塔的液体进口和第二吸收塔的液体进口连接。
优选地，所述的第一吸收塔和第二吸收塔为多级梯度吸收塔。
优选地，其还包括外置循环冷却器和盐酸冷却器，所述的第一吸收塔与外置循环冷却器连接，氯化氢洗涤塔与盐酸冷却器连接。
优选地，所述的解析塔底部的液体出口通过循环泵与第一吸收塔顶部的吸收液进口连接为第一吸收塔提供吸收液。
一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸工艺，其包括以下步骤：
(1)尾气净化成酸：将副产氯化氢气体吸收成的含游离氯的31～33wt％盐酸；
(2)脱氯洗涤：将含游离氯的盐酸脱氯，得到30～31wt％脱氯盐酸，脱氯气体经洗涤后排放；
(3)解析提浓：将一部分脱氯盐酸脱吸成氯化氢气体，再用另一部分脱氯盐酸吸收得到31～32wt％工业级盐酸。
优选地，其包括以下步骤：
(1)尾气净化成酸：氯化反应釜中产生的氯化氢气体通过洗涤槽去除有机物，经冷却器冷却后计量进入降膜吸收器，降膜吸收器中未吸收的氯化氢气体进入第一吸收塔，在第一吸收塔中进行多极梯度吸收，第一吸收塔塔底产生的稀盐酸从降膜吸收器顶部进入降膜吸收器，与来自氯化反应釜的氯化氢气体接触形成含游离氯的31～33wt％盐酸；
(2)脱氯洗涤：含游离氯的31～33wt％盐酸从脱氯分离塔的塔顶进入脱氯分离塔，蒸汽加热器将低压蒸汽加热后进入脱氯分离塔底部，蒸汽自下而上对盐酸进行汽提，盐酸中的游离氯被分离出并夹带大量氯化氢气体一同进入氯化氢洗涤塔，用脱盐水洗涤游离氯气体中的氯化氢气体，洗涤后的游离氯气体排出氯化氢洗涤塔；脱氯分离塔中的盐酸转变为30～31wt％脱氯盐酸；
(3)解析提浓：一部分脱氯盐酸通过脱氯酸输送泵加压输送至解析塔进行常规解析，产生氯化氢气体和18～22wt％盐酸，产生的氯化氢气体和另一部分脱氯盐酸共同进入第二吸收塔进行盐酸提浓，得到31～32wt％的工业级盐酸。
优选地，步骤(1)中，第一吸收塔通过外置循环冷却器排出大量吸收热，使产生的稀盐酸温度控制在35℃～45℃；步骤(2)中，氯化氢洗涤塔中氯化氢气体的溶解热通过盐酸冷却器移出氯化氢洗涤塔。
优选地，步骤(2)中，低压蒸汽的气压为0.15Mpa～0.25Mpa。
优选地，步骤(3)中，产生的18～22wt％盐酸通过循环泵进入到第一吸收塔中作为吸收液循环利用。
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明能够将氯化反应釜反应产生的含氯化氢的的废气吸收净化成工业用盐酸，实现了废气的回收利用，符合节能环保的理念；
2、本发明中产生的盐酸和氯化氢气体能够在本发明工艺中循环使用，减少工艺的原料，降低了生产成本；
3、本发明先通过降膜吸收器形成含游离氯的高浓度盐酸、然后通过低压蒸汽汽提脱氯，最后解析、吸收得到工业级盐酸，工艺流程短、废气处理效果好、产出的盐酸量大，脱氯效率高，具有较好的经济效益。
附图说明
图1是本发明中尾气净化成酸装置的结构示意图；
图2是本发明中脱氯洗涤装置和解析提浓装置的连接结构示意图；
示意图中的标注说明：
1-洗涤槽；2-冷却器；3-降膜吸收器；4-第一吸收塔；5-外置循环冷却器；6-蒸汽加热器；7-脱氯分离塔；8-氯化氢洗涤塔；9-解析塔；10-脱氯酸输送泵；11-盐酸冷却器；12-循环泵；13-氯化反应釜；14-第二吸收塔；15-输出泵。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1和图2所示，本实施例涉及一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸系统，用于处理氯化反应釜13中产生的氯化氢气体，其包括相互连通的尾气净化成酸系统、脱氯洗涤装置和解析提浓装置，所述的尾气净化成酸系统包括依次连接的洗涤槽1、冷却器2、降膜吸收器3和第一吸收塔4，所述的脱氯洗涤装置包括依次连接的蒸汽加热器6、脱氯分离塔7和氯化氢洗涤塔8，所述的解析提浓装置包括依次连接的解析塔9和第二吸收塔14。
所述的降膜吸收器3的液体出口与脱氯分离塔7的液体进口连接，脱氯分离塔7的液体出口通过脱氯酸输送泵10分别与解析塔9的液体进口和第二吸收塔14的液体进口连接，多个氯化反应釜13的排气口与洗涤槽1连通。
所述的第一吸收塔4和第二吸收塔均为多级梯度吸收塔。
所述的第一吸收塔4还与外置循环冷却器5连接，氯化氢洗涤塔8还与盐酸冷却器11连接。所述的解析塔9底部的液体出口通过循环泵12的输出口与第一吸收塔4顶部的吸收液进口连接，为第一吸收塔4提供吸收液。所述的解析塔9顶部气体出口与第二吸收塔的底部气体进口连接，为第二吸收塔14提供氯化氢气体。
一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸工艺，具体包括以下步骤：
(1)尾气净化成酸：氯化反应釜13中产生的氯化氢气体通过洗涤槽1去除氯化氢气体中夹带的有机物，经冷却器2冷却后计量进入降膜吸收器3，在降膜吸收器3中未吸收的氯化氢气体进入第一吸收塔4底部，吸收液从第一吸收塔4塔顶进入，在第一吸收塔4中进行多极梯度吸收，第一吸收塔4塔底产生的稀盐酸从降膜吸收器3顶部进入降膜吸收器3，与来自氯化反应釜13的氯化氢气体接触形成含游离氯的高浓度32％盐酸，第一吸收塔4通过外置循环冷却器5排出大量吸收热，使产生的稀盐酸温度控制在40℃；
(2)脱氯洗涤：32％含游离氯的高浓度盐酸从脱氯分离塔7的塔顶进入脱氯分离塔7，蒸汽加热器6将0.2Mpa的低压蒸汽加热后进入脱氯分离塔7底部，蒸汽自下而上对高浓度盐酸进行汽提，高浓度盐酸中的游离氯被分离出并夹带大量氯化氢气体一同进入氯化氢洗涤塔8，用脱盐水洗涤游离氯气体中的氯化氢气体，洗涤后的游离氯气体排出氯化氢洗涤塔8，氯化氢洗涤塔8中氯化氢气体的溶解热通过盐酸冷却器11移出氯化氢洗涤塔8；脱氯分离塔7中的高浓度盐酸转变为30.5％的脱氯盐酸；
(3)解析提浓：一部分30.5％的脱氯盐酸通过脱氯酸输送泵10加压输送至解析塔9进行常规解析，产生氯化氢气体和18～22wt％盐酸盐酸，产生的氯化氢气体和另一部分脱氯盐酸共同进入第二吸收塔进行盐酸提浓，得到符合国家标准的31～32wt％的工业级盐酸；产生的18～22wt％盐酸通过循环泵进入到第一吸收塔中作为吸收液循环利用。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方案，实际的结构并不局限于此。所以本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸系统，其特征在于，其包括：
尾气净化成酸装置，用于将副产氯化氢气体吸收成的含游离氯的31～33wt%盐酸；
脱氯洗涤装置，用于将含游离氯的盐酸脱氯，得到30～31wt%脱氯盐酸；
解析提浓装置，用于将一部分脱氯盐酸脱吸成氯化氢气体，再用另一部分脱氯盐酸吸收得到31～32wt%工业级盐酸；
所述的尾气净化成酸装置、脱氯洗涤装置和解析提浓装置依次连通；
所述的尾气净化成酸装置包括依次连接的洗涤槽、冷却器、降膜吸收器和第一吸收塔，所述的脱氯洗涤装置包括依次连接的蒸汽加热器、脱氯分离塔和氯化氢洗涤塔，所述的解析提浓装置包括依次连接的解析塔和第二吸收塔；所述的降膜吸收器的液体出口与脱氯分离塔的液体进口连接，脱氯分离塔的液体出口通过脱氯酸输送泵分别与解析塔的液体进口和第二吸收塔的液体进口连接；
其还包括外置循环冷却器和盐酸冷却器，所述的第一吸收塔与外置循环冷却器连接，氯化氢洗涤塔与盐酸冷却器连接；
所述的解析塔底部的液体出口通过循环泵与第一吸收塔顶部的吸收液进口连接为第一吸收塔提供吸收液。
2.根据权利要求1所述的氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸系统，其特征在于，所述的第一吸收塔和第二吸收塔为多级梯度吸收塔。
3.一种氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸工艺，其特征在于，采用权利要求1所述吸收净化成酸系统，其包括以下步骤：
（1）尾气净化成酸：将副产氯化氢气体吸收成的含游离氯的31～33wt%盐酸；氯化反应釜中产生的氯化氢气体通过洗涤槽去除有机物，经冷却器冷却后计量进入降膜吸收器，降膜吸收器中未吸收的氯化氢气体进入第一吸收塔，在第一吸收塔中进行多极梯度吸收，第一吸收塔塔底产生的稀盐酸从降膜吸收器顶部进入降膜吸收器，与来自氯化反应釜的氯化氢气体接触形成含游离氯的31～33wt%盐酸；
（2）脱氯洗涤：将含游离氯的盐酸脱氯，得到30～31wt%脱氯盐酸，脱氯气体经洗涤后排放；含游离氯的31～33wt%盐酸从脱氯分离塔的塔顶进入脱氯分离塔，蒸汽加热器将低压蒸汽加热后进入脱氯分离塔底部，蒸汽自下而上对盐酸进行汽提，盐酸中的游离氯被分离出并夹带大量氯化氢气体一同进入氯化氢洗涤塔，用脱盐水洗涤游离氯气体中的氯化氢气体，洗涤后的游离氯气体排出氯化氢洗涤塔；脱氯分离塔中的盐酸转变为30～31wt%脱氯盐酸；
（3）解析提浓：将一部分脱氯盐酸脱吸成氯化氢气体，再用另一部分脱氯盐酸吸收得到31～32wt%工业级盐酸；一部分脱氯盐酸通过脱氯酸输送泵加压输送至解析塔进行常规解析，产生氯化氢气体和18～22wt%盐酸，产生的氯化氢气体和另一部分脱氯盐酸共同进入第二吸收塔进行盐酸提浓，得到31～32wt%的工业级盐酸。
4.根据权利要求3所述的氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸工艺，其特征在于，步骤（1）中，第一吸收塔通过外置循环冷却器排出大量吸收热，使产生的稀盐酸温度控制在35℃～45℃；步骤（2）中，氯化氢洗涤塔中氯化氢气体的溶解热通过盐酸冷却器移出氯化氢洗涤塔。
5.根据权利要求3所述的氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸工艺，其特征在于，步骤（2）中，低压蒸汽的气压为0.15Mpa～0.25Mpa。
6.根据权利要求3所述的氯代工段副产氯化氢气体吸收净化成酸工艺，其特征在于，步骤（3）中，产生的18～22wt%盐酸通过循环泵进入到第一吸收塔中作为吸收液循环利用。
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