CN116812871A - 一种氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的工艺和设备 - Google Patents
一种氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的工艺和设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的工艺，所述工艺具体为：第一步，深冷冷凝，第二步，气液分离，第三步，分子筛吸附，上述工艺通过如下设备进行，所述设备包括用于收集副产氯化氢尾气的尾气管；所述尾气管接入到一级冷凝设备，所述一级冷凝设备接入到二级冷凝设备；所述二级冷凝设备输出端接入到三级分离器；所述三级分离器输出端接入到分子筛吸附模组；所述分子筛吸附模组为13X型沸石分子筛模组；所述分子筛吸附模组净气端接入到净气管。本发明的氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的工艺和设备，能够通过副产氯化氢尾气制备高纯氯化氢气体，具有极高的经济效益和环保效益。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的工艺和设，属于高纯氯化氢气体的生产及含VOCs尾气治理技术领域。
背景技术
在氯甲苯工业化生产中，均采用甲苯和氯气为原料催化反应制取，因反应条件不同，可分别制取不同的一氯甲苯，主要有：氯化苄、邻氯甲苯、对氯甲苯等；反应还大量副产氯化氢气体，反应产物经过精馏后得到氯甲苯产品，但是会排放大量氯化氢尾气，而且尾气中有机物种类会很多，主要有甲苯，还有各种一氯甲苯、二氯甲苯、甚至三氯甲苯等，排放尾气成为需要处理的VOCs有害气体，一般的处理方法是通过水喷淋吸收后制成盐酸，但是由于盐酸纯度很差，外销或使用均有麻烦；如果能够对产生的氯化氢尾气进行深度提纯，能够彻底去除尾气中的有机物，就可以生产出高纯度氯化氢气体，具有很高的经济价值和环保效益。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的工艺和设备，能够通过副产氯化氢尾气制备高纯氯化氢气体，具有极高的经济效益和环保效益。
本发明的氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的工艺，所述工艺具体为：
第一步，深冷冷凝，首先接收氯甲苯生产工艺的副产氯化氢尾气，并将副产氯化氢尾气送入到深冷冷凝设备进行深冷冷凝；其中，深冷冷凝需将副产氯化氢尾气冷凝至-60℃；
第二步，气液分离，当副产氯化氢尾气完成深冷冷凝后，送入到气液分离设备进行气液分离， 除去2微米以上液滴；
第三步，分子筛吸附，完成气液分离的气体进入到分子筛吸附，通过分子筛吸附后，得到高纯氯化氢气体；所述高纯氯化氢气体纯度不低于99.99%。
一种氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的设备，包括用于收集副产氯化氢尾气的尾气管；所述尾气管接入到一级冷凝设备，所述一级冷凝设备接入到二级冷凝设备；所述一级冷凝设备将氯化氢尾气先冷凝至-30℃，二级冷凝设备将氯化氢尾气冷凝至-60℃；所述二级冷凝设备输出端接入到三级分离器；所述三级分离器包括依次连接的一级旋风分离器、二级叶片式分离器和三级聚结器；所述三级分离器输出端接入到分子筛吸附模组；所述分子筛吸附模组为13X型沸石分子筛模组；所述分子筛吸附模组净气端接入到净气管。
进一步地，所述净气管上并接有分管；所述分管通过关断阀和风机接入到脱附循环罐；所述脱附循环罐输出端通过脱附风机接入到电加热器；所述电加热器输出端接入到分子筛吸附模组的脱附气入口；所述电加热器的排气端温度不低于300℃；所述分子筛吸附模组的脱附排气端并接到尾气管。
进一步地，所述净气管上并接有分管；所述分管通过关断阀接入到分子筛吸附模组的脱附气入口；所述分子筛吸附模组的脱附排气端并接到尾气管；所述分子筛吸附模组的脱附循环排出端接入到脱附冷凝器，所述脱附冷凝器接入到脱附循环罐；所述脱附循环罐输出端通过脱附风机接入到电加热器；所述电加热器输出端接入到分子筛吸附模组的脱附循环吸入端；所述电加热器的排气端温度不低于300℃。
进一步地，所述一级冷凝设备由-45℃直冷制冷机构成；所述二级冷凝设备由-80℃直冷复叠制冷机构成。
进一步地，所述一级旋风分离器除去200微米以上液滴，二级叶片式分离器除去10微米以上液滴，所述三级聚结器除去2微米以上液滴。
与现有技术相比，本发明的氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的工艺和设备，将待处理含有VOCs成分的氯化氢尾气提纯为高纯度（99.99%以上）氯化氢气体，其具有极高的经济价值；同时，尾气中的有机物全面回收，变成了可循环使用的化工原料；本发明同时具有极高的经济效益和环保效益。
附图说明
图1为本发明的制备高纯氯化氢的工艺流程示意图。
图2为本发明的制备高纯氯化氢的设备结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的工艺和设备，所述工艺具体为：
第一步，深冷冷凝，首先接收氯甲苯生产工艺的副产氯化氢尾气，并将副产氯化氢尾气送入到深冷冷凝设备进行深冷冷凝；其中，深冷冷凝需将副产氯化氢尾气冷凝至-60℃；
第二步，气液分离，当副产氯化氢尾气完成深冷冷凝后，送入到气液分离设备进行气液分离， 除去2微米以上液滴；
第三步，分子筛吸附，完成气液分离的气体进入到分子筛吸附，通过分子筛吸附后，得到高纯氯化氢气体；所述高纯氯化氢气体纯度不低于99.99%。
如图2所示，一种氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的设备，包括用于收集副产氯化氢尾气的尾气管；所述尾气管接入到一级冷凝设备，所述一级冷凝设备接入到二级冷凝设备；所述一级冷凝设备将氯化氢尾气先冷凝至-30℃，二级冷凝设备将氯化氢尾气冷凝至-60℃；所述二级冷凝设备输出端接入到三级分离器；所述三级分离器包括依次连接的一级旋风分离器、二级叶片式分离器和三级聚结器；所述三级分离器输出端接入到分子筛吸附模组；所述分子筛吸附模组为13X型沸石分子筛模组；所述分子筛吸附模组净气端接入到净气管。
其中，所述净气管上并接有分管；所述分管通过关断阀和风机接入到脱附循环罐；所述脱附循环罐输出端通过脱附风机接入到电加热器；所述电加热器输出端接入到分子筛吸附模组的脱附气入口；所述电加热器的排气端温度不低于300℃；所述分子筛吸附模组的脱附排气端并接到尾气管。
所述一级冷凝设备由-45℃直冷制冷机构成；所述二级冷凝设备由-80℃直冷复叠制冷机构成。
所述一级旋风分离器除去200微米以上液滴，二级叶片式分离器除去10微米以上液滴，所述三级聚结器除去2微米以上液滴。
再一实施例中，所述净气管上并接有分管；所述分管通过关断阀接入到分子筛吸附模组的脱附气入口；所述分子筛吸附模组的脱附排气端并接到尾气管；所述分子筛吸附模组的脱附循环排出端接入到脱附冷凝器，所述脱附冷凝器接入到脱附循环罐；所述脱附循环罐输出端通过脱附风机接入到电加热器；所述电加热器输出端接入到分子筛吸附模组的脱附循环吸入端；所述电加热器的排气端温度不低于300℃。
本发明的氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的工艺和设备，将氯甲苯工艺副产的氯化氢尾气高度提纯，制备生产纯度≥99.99%的高纯氯化氢气体：
1、制备工艺为：深冷冷凝+分子筛吸附；
2、氯化氢尾气深冷冷凝温度为：≤-60℃，有两个功能：
功能一：彻底除去高沸点（200℃以上）的物质，包括各种二氯甲苯、三氯甲苯，使尾气中沸点200℃以上的有机物浓度降至0.001%以下，尾气中总有机物浓度降至：0.1%以下，实现尾气中氯化氢气体纯度：≧99.9%
功能二：彻底除去水分，防止形成盐酸，对后续吸附分子筛及设备造成腐蚀；
3、深冷冷凝工艺包括两个工序：低温冷凝+气液分离；：
低温冷凝工序：氯化氢尾气经两级冷凝，一级冷凝至-30℃，二级冷凝至-60℃；一级冷凝采用-45℃直冷制冷机冷凝、二级冷凝采用-80℃直冷复叠制冷机冷凝；
气液分离工序：冷凝至-60℃的尾气经过三级高效气液分离，将尾气中的液滴彻底分离：
一级旋风分离器分离： 除去200微米以上液滴；
二级叶片式分离器分离：除去10微米以上液滴；
三级聚结器分离：除去2微米以上液滴。
4、分子筛吸附工艺：深冷冷凝后的尾气经过分子筛吸附后，氯化氢气体纯度：≧99.99%；
选用分子筛类型为：13X型沸石分子筛；分子筛吸附箱为两套：一套吸附、一套脱附
5、分子筛脱附工艺：采用净化后高纯度氯化氢气体为脱附气，脱附温度：300℃，采用电加热高纯度氯化氢气体，脱附排气与待处理尾气汇合，一同进入深冷冷凝系统。
上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (6)
1.一种氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的工艺，其特征在于：所述工艺具体为：
第一步，深冷冷凝，首先接收氯甲苯生产工艺的副产氯化氢尾气，并将副产氯化氢尾气送入到深冷冷凝设备进行深冷冷凝；其中，深冷冷凝需将副产氯化氢尾气冷凝至-60℃；
第二步，气液分离，当副产氯化氢尾气完成深冷冷凝后，送入到气液分离设备进行气液分离， 除去2微米以上液滴；
第三步，分子筛吸附，完成气液分离的气体进入到分子筛吸附，通过分子筛吸附后，得到高纯氯化氢气体；所述高纯氯化氢气体纯度不低于99.99%。
2.一种氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的设备，其特征在于：包括用于收集副产氯化氢尾气的尾气管；所述尾气管接入到一级冷凝设备，所述一级冷凝设备接入到二级冷凝设备；所述一级冷凝设备将氯化氢尾气先冷凝至-30℃，二级冷凝设备将氯化氢尾气冷凝至-60℃；所述二级冷凝设备输出端接入到三级分离器；所述三级分离器包括依次连接的一级旋风分离器、二级叶片式分离器和三级聚结器；所述三级分离器输出端接入到分子筛吸附模组；所述分子筛吸附模组为13X型沸石分子筛模组；所述分子筛吸附模组净气端接入到净气管。
3.根据权利要求2所述的氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的设备，其特征在于：所述净气管上并接有分管；所述分管通过关断阀和风机接入到脱附循环罐；所述脱附循环罐输出端通过脱附风机接入到电加热器；所述电加热器输出端接入到分子筛吸附模组的脱附气入口；所述电加热器的排气端温度不低于300℃；所述分子筛吸附模组的脱附排气端并接到尾气管。
4.根据权利要求2所述的氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的设备，其特征在于：所述净气管上并接有分管；所述分管通过关断阀接入到分子筛吸附模组的脱附气入口；所述分子筛吸附模组的脱附排气端并接到尾气管；所述分子筛吸附模组的脱附循环排出端接入到脱附冷凝器，所述脱附冷凝器接入到脱附循环罐；所述脱附循环罐输出端通过脱附风机接入到电加热器；所述电加热器输出端接入到分子筛吸附模组的脱附循环吸入端；所述电加热器的排气端温度不低于300℃。
5.根据权利要求2所述的氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的设备，其特征在于：所述一级冷凝设备由-45℃直冷制冷机构成；所述二级冷凝设备由-80℃直冷复叠制冷机构成。
6.根据权利要求2所述的氯甲苯生产的副产尾气制备高纯氯化氢的设备，其特征在于：所述一级旋风分离器除去200微米以上液滴，二级叶片式分离器除去10微米以上液滴，所述三级聚结器除去2微米以上液滴。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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