CN204275784U - 一种温室气体分离去除系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温室气体分离去除系统，包括第一反应器、第一分离塔、第二反应器、第二分离塔、冷凝塔、第三分离塔、HCl吸收塔、第四分离塔、液相水碱洗系统、脱轻塔、精馏塔、萃取塔、闪蒸塔、萃取剂回收塔、一氯五氟乙烷回收脱轻塔、一氯五氟乙烷回收精馏塔、回收脱轻塔、回收精馏塔、四氟一氯乙烷回收脱轻塔、四氟一氯乙烷回收精馏塔等。本系统反应只涉及氟化反应；通过本系统制备分离的气体，温室气体的去除率在99.6%以上。

Description

一种温室气体分离去除系统

技术领域

 本实用新型涉及一种温室气体分离去除系统，属于环保领域。

背景技术

碳氟化合物时常用的制冷剂，主要应用于空调、工商制冷、冷水机组等行业中，用量极大，对大气臭氧层的破坏作用明显。

目前温室气体的分类系统主要存在以下几点不足：1、工艺路线长，成本较高，需要平衡其中副产物；2、分离工艺中，原料成本高，且难以贮存和运输，原料单耗高；3、由于氮气催化氟化反应的转化率和选择性不高，导致气体分离量达不到原设计的产能，副产物较多，催化剂易结焦失活，后续的分离十分困难。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种温室气体分离去除系统，包括温室气体储罐、氮气储罐、第一反应器、第一分离塔、第二分离塔、第二反应器、冷凝塔、第三分离塔、HCl吸收塔、第四分离塔、液相水碱洗系统、脱轻塔、焚烧系统、带有残液槽和缓冲罐的精馏塔、萃取塔、产品检验槽、闪蒸塔、1#气囊、1级一氯五氟乙烷浓缩槽、萃取剂回收塔、2级一氯五氟乙烷浓缩槽、一氯五氟乙烷回收脱轻塔、一氯五氟乙烷回收精馏塔、回收脱轻塔、回收精馏塔、提纯装置、四氟一氯乙烷回收脱轻塔、四氟一氯乙烷回收精馏塔等；其中温室气体储罐和氮气储罐通过管路连接第一反应器的进料口，第一反应器出料口通过管路连接第一分离塔，第一分离塔的塔釜通过管路连接至第一反应器的进料口，第一分离塔的塔顶通过管路经进料冷却器连接冷凝塔的进料口，冷凝塔的塔顶通过管路连接第二反应器的进料口，冷凝塔的塔釜通过管路连接第三分离塔的进料口，第三分离塔的塔顶通过管路连接HCl吸收塔的进料口，第三分离塔的塔釜通过管路连接第四分离塔的进料口，第四分离塔的塔釜通过管路连接第二分离塔的进料口和第一反应器的进料口，第二分离塔的塔顶通过管路连接第二反应器的进料口，第二反应器的出料口通过管路连接冷凝塔的进料口，第四分离塔的塔顶通过管路连接液相水碱洗系统，液相水碱洗系统的出料口通过管路连接脱轻塔的进料口，脱轻塔的塔顶通过管路连接焚烧系统，脱轻塔的塔釜通过管路连接精馏塔的进料口，精馏塔的塔顶通过管路连接萃取塔的进料口，萃取塔的塔顶通过管路连接产品检验槽，萃取塔的塔釜通过管路连接闪蒸塔的进料口，闪蒸塔的塔釜通过管路连接萃取塔的进料口，闪蒸塔的塔顶通过管路连接1#气囊，1#气囊通过管路经压缩机连接1级一氯五氟乙烷浓缩槽，1级一氯五氟乙烷浓缩槽通过管路经泵连接萃取剂回收塔的进料口，萃取剂回收塔的塔顶通过管路连接2级一氯五氟乙烷浓缩槽，萃取剂回收萃取剂回收塔的塔釜通过管路经萃取剂回收槽连接闪蒸塔，2级一氯五氟乙烷浓缩槽通过管路连接一氯五氟乙烷回收脱轻塔的进料口，一氯五氟乙烷回收脱轻塔的塔顶通过管路连接精馏塔的进料口，一氯五氟乙烷回收脱轻塔的塔釜通过管路连接一氯五氟乙烷回收精馏塔的进料口，一氯五氟乙烷回收精馏塔的塔釜通过管路连接1，1，1，2—四氟乙烷回收脱轻塔的进料口， 1，1，1，2—四氟乙烷回收脱轻塔的塔顶通过管路连接精馏塔的进料口， 1，1，1，2—四氟乙烷回收脱轻塔的塔釜通过管路连接回收精馏塔的进料口， 回收精馏塔的塔顶通过管路连接提纯装置，回收精馏塔的塔釜通过管路连接四氟一氯乙烷回收脱轻塔， 四氟一氯乙烷回收脱轻塔的塔顶通过管路连接精馏塔的进料口，四氟一氯乙烷回收脱轻塔的塔釜通过管路连接四氟一氯乙烷回收精馏塔的进料口， 四氟一氯乙烷回收精馏塔塔顶通过管路连接第二分离塔。

其脱轻塔、精馏塔、萃取塔、闪蒸塔、萃取剂回收塔的塔直径1200mm，塔高20m。

第一反应器、第一分离塔、第二分离塔、第二反应器、冷凝塔、第三分离塔的塔直径1600mm，塔高24m。

一氯五氟乙烷回收脱轻塔、一氯五氟乙烷回收精馏塔、回收脱轻塔、回收精馏塔的塔直径1400mm，塔高22m。

本实用新型的优点在于：

（1）工艺条件相对简单；

（2）通过本分离系统的分离，温室气体的去除率在99.6%以上；

（3）对催化剂活化工艺进行了优化，在反应工段增加分水器，将系统富集的水排出，以降低腐蚀，解决了催化剂失活导致转化率降低的问题。

附图说明

   图1是脱轻塔前工段的设备示意图。

图2是脱轻塔后工段的设备示意图。

1-温室气体储罐、2-氮气储罐、3-第一反应器、4-第一分离塔、5-第二分离塔、6-第二反应器、7-冷凝塔、8-第三分离塔、9-HCl吸收塔、10-第四分离塔、11-液相水碱洗系统、12-脱轻塔、13-焚烧系统、14-带有残液槽和缓冲罐的精馏塔、15-萃取塔、16-产品检验槽、17-闪蒸塔、18-1#气囊、19-1级一氯五氟乙烷浓缩槽、20-萃取剂回收塔、21-2级一氯五氟乙烷浓缩槽、22-一氯五氟乙烷回收脱轻塔、23-一氯五氟乙烷回收精馏塔、24-回收脱轻塔、25-回收精馏塔、26-提纯装置、27-四氟一氯乙烷回收脱轻塔、28-四氟一氯乙烷回收精馏塔。

具体实施方式

如图1所示的温室气体分离去除系统，包括温室气体储罐1、氮气储罐2、第一反应器3、第一分离塔4、第二分离塔5、第二反应器6、冷凝塔7、第三分离塔8、HCl吸收塔9、第四分离塔10、液相水碱洗系统11、脱轻塔12、焚烧系统13、带有残液槽和缓冲罐的精馏塔14、萃取塔15、产品检验槽16、闪蒸塔17、1#气囊18、1级一氯五氟乙烷浓缩槽19、萃取剂回收塔20、2级一氯五氟乙烷浓缩槽21、一氯五氟乙烷回收脱轻塔22、一氯五氟乙烷回收精馏塔23、回收脱轻塔24、回收精馏塔25、提纯装置26、四氟一氯乙烷回收脱轻塔27、四氟一氯乙烷回收精馏塔28等；其中温室气体储罐1和氮气储罐2通过管路连接第一反应器3的进料口，温室气体、氮气经过多次加热后进入第一反应器3，在第一反应器3中温室气体与部分氮气反应生成HCFC-123、四氟一氯乙烷、HCl及少量HFC-125，第一反应器3出料口通过管路连接第一分离塔4，出第一反应器3的物料与进第一反应器3的物料进行换热后经冷却进入第一分离塔4，第一分离塔4的塔釜通过管路连接至第一反应器3的进料口，分离的氮气自第一分离塔4的塔釜经氮气循环泵返回第一反应器3，第一分离塔4的塔顶通过管路经进料冷却器连接冷凝塔7的进料口，第一分离塔4塔顶的其余组分与第二反应器6出口物料混合经冷却后进入冷凝塔7,冷凝塔7的塔顶通过管路连接第二反应器6的进料口，冷凝塔7塔顶的组分返回第二反应器6继续反应，冷凝塔7的塔釜通过管路连接第三分离塔8的进料口，冷凝塔7塔釜的含HCL的组分进入第三分离塔8进行分离，第三分离塔8的塔顶通过管路连接HCl吸收塔9的进料口，HCl从第三分离塔8的塔顶分离进入HCl吸收塔9的制酸系统，第三分离塔8的塔釜通过管路连接第四分离塔10的进料口，第三分离塔8的塔釜物料进入第四分离塔10，第四分离塔10的塔釜通过管路连接第二分离塔5的进料口和第一反应器3的进料口，第四分离塔10中含HF的HCFC-123、四氟一氯乙烷釜液与来自四氟一氯乙烷回收精馏塔28塔顶的物料一起进入第二分离塔5，含氮气的物料返回第一反应器3的进料口，第二分离塔5的塔顶通过管路连接第二反应器6的进料口，第二分离塔5塔釜废液进入废液池处理，第二分离塔5塔顶物料与来自冷凝塔7塔顶的物料一起进入第二反应器6，第二反应器6的出料口通过管路连接冷凝塔7的进料口，在第二反应器6中部分HCFC-123、四氟一氯乙烷与HF反应生成HFC-125和HCl气体，同来自第一分离塔塔顶的物料一同进入冷凝塔7，第四分离塔10的塔顶通过管路连接液相水碱洗系统11，在第四分离塔10中HFC-125粗产品（含及其轻组分）自塔顶分出去液相水碱洗系统11，液相水碱洗系统11的出料口通过管路连接脱轻塔12的进料口，经液相水碱洗系统11净化后的粗产品进入脱轻塔12，脱轻塔12的塔顶通过管路连接焚烧系统13，脱轻塔12塔顶分离出少量轻组分HFC-116高空排放去焚烧系统13进行焚烧，脱轻塔12的塔釜通过管路连接精馏塔14的进料口，脱轻塔12的釜液送入精馏塔14，精馏塔14的塔顶通过管路连接萃取塔15的进料口，HFC-125粗品在精馏塔14塔顶分出进入萃取塔15，萃取塔15的塔顶通过管路连接产品检验槽16，在萃取塔15中，经萃取精馏后塔顶得到合格产品HFC-125进入产品检验槽16检验合格送灌装站进行灌装，萃取塔15的塔釜通过管路连接闪蒸塔17的进料口，萃取塔15中含一氯五氟乙烷、萃取剂的釜液进入闪蒸塔17，闪蒸塔17的塔釜通过管路连接萃取塔15的进料口，闪蒸塔17的塔釜回收的萃取剂经泵返回萃取塔15，闪蒸塔17的塔顶通过管路连接1#气囊18，1#气囊18通过管路经压缩机连接1级一氯五氟乙烷浓缩槽19，一氯五氟乙烷粗品由闪蒸塔17塔顶采出进1#气囊18，经压缩机压缩至1级一氯五氟乙烷浓缩槽19，1级一氯五氟乙烷浓缩槽19通过管路经泵连接萃取剂回收塔20的进料口，在闪蒸塔17中经分离塔顶得到的较纯一氯五氟乙烷经压缩机压至萃取剂回收塔20，萃取剂回收塔20的塔顶通过管路连接2级一氯五氟乙烷浓缩槽21，萃取剂回收塔20的塔顶得到的更纯的一氯五氟乙烷经冷凝进入2级一氯五氟乙烷浓缩槽21，萃取剂回收塔20的塔釜通过管路经萃取剂回收槽连接闪蒸塔17，萃取剂回收塔20的塔釜得到的萃取剂回收至萃取剂回收槽中，可送至闪蒸塔17中继续使用。2级一氯五氟乙烷浓缩槽21通过管路连接一氯五氟乙烷回收脱轻塔22的进料口，2级一氯五氟乙烷浓缩槽21的物料进入一氯五氟乙烷回收脱轻塔22，一氯五氟乙烷回收脱轻塔22的塔顶通过管路连接精馏塔14的进料口，在一氯五氟乙烷回收脱轻塔22的塔顶采出的较纯的HFC-125粗品返回至精馏塔14继续分离，一氯五氟乙烷回收脱轻塔22的塔釜通过管路连接一氯五氟乙烷回收精馏塔23的进料口，一氯五氟乙烷回收脱轻塔22的塔釜物料进入一氯五氟乙烷回收精馏塔23继续分离，一氯五氟乙烷回收精馏塔23塔顶采出一氯五氟乙烷返回至反应系统，一氯五氟乙烷回收精馏塔23的塔釜通过管路连接1，1，1，2—四氟乙烷回收脱轻塔24的进料口，一氯五氟乙烷回收精馏塔23塔釜物料与来自于精馏塔14的残液槽的物料一起进入1，1，1，2—四氟乙烷回收脱轻塔24，1，1，1，2—四氟乙烷回收脱轻塔24的塔顶通过管路连接精馏塔14的进料口，在1，1，1，2—四氟乙烷回收脱轻塔24的塔顶采出的含HFC-125的物料返回至精馏塔14继续分离，1，1，1，2—四氟乙烷回收脱轻塔24的塔釜通过管路连接回收精馏塔25的进料口，1，1，1，2—四氟乙烷回收脱轻塔24的塔釜物料进入回收精馏塔25继续分离，回收精馏塔25的塔顶通过管路连接提纯装置26，回收精馏塔25塔顶采出粗品送至提纯装置26提纯为产品，回收精馏塔25的塔釜通过管路连接四氟一氯乙烷回收脱轻塔27，回收精馏塔25的塔釜物料进入四氟一氯乙烷回收脱轻塔27，四氟一氯乙烷回收脱轻塔27的塔顶通过管路连接精馏塔14的进料口，四氟一氯乙烷回收脱轻塔27塔顶采出HFC-125粗品返回至精馏塔14继续提纯为产品，四氟一氯乙烷回收脱轻塔27的塔釜通过管路连接四氟一氯乙烷回收精馏塔28的进料口，四氟一氯乙烷回收脱轻塔27的塔釜物料进入四氟一氯乙烷回收精馏塔28，四氟一氯乙烷回收精馏塔28塔顶通过管路连接第二分离塔5，四氟一氯乙烷回收精馏塔28塔顶采出的四氟一氯乙烷不定期送至第二分离塔5通过反应继续氟化为HFC-125，四氟一氯乙烷回收精馏塔28塔釜废液排入废液池处理。

Claims (4)

1.一种温室气体分离去除系统，其特征在于，该系统包括温室气体储罐、氮气储罐、第一反应器、第一分离塔、第二分离塔、第二反应器、冷凝塔、第三分离塔、HCl吸收塔、第四分离塔、液相水碱洗系统、脱轻塔、焚烧系统、带有残液槽和缓冲罐的精馏塔、萃取塔、产品检验槽、闪蒸塔、1#气囊、1级一氯五氟乙烷浓缩槽、萃取剂回收塔、2级一氯五氟乙烷浓缩槽、一氯五氟乙烷回收脱轻塔、一氯五氟乙烷回收精馏塔、回收脱轻塔、回收精馏塔、提纯装置、四氟一氯乙烷回收脱轻塔、四氟一氯乙烷回收精馏塔；其中温室气体储罐和氮气储罐通过管路连接第一反应器的进料口，第一反应器出料口通过管路连接第一分离塔，第一分离塔的塔釜通过管路连接至第一反应器的进料口，第一分离塔的塔顶通过管路经进料冷却器连接冷凝塔的进料口，冷凝塔的塔顶通过管路连接第二反应器的进料口，冷凝塔的塔釜通过管路连接第三分离塔的进料口，第三分离塔的塔顶通过管路连接HCl吸收塔的进料口，第三分离塔的塔釜通过管路连接第四分离塔的进料口，第四分离塔的塔釜通过管路连接第二分离塔的进料口和第一反应器的进料口，第二分离塔的塔顶通过管路连接第二反应器的进料口，第二反应器的出料口通过管路连接冷凝塔的进料口，第四分离塔的塔顶通过管路连接液相水碱洗系统，液相水碱洗系统的出料口通过管路连接脱轻塔的进料口，脱轻塔的塔顶通过管路连接焚烧系统，脱轻塔的塔釜通过管路连接精馏塔的进料口，精馏塔的塔顶通过管路连接萃取塔的进料口，萃取塔的塔顶通过管路连接产品检验槽，萃取塔的塔釜通过管路连接闪蒸塔的进料口，闪蒸塔的塔釜通过管路连接萃取塔的进料口，闪蒸塔的塔顶通过管路连接1#气囊，1#气囊通过管路经压缩机连接1级一氯五氟乙烷浓缩槽，1级一氯五氟乙烷浓缩槽通过管路经泵连接萃取剂回收塔的进料口，萃取剂回收塔的塔顶通过管路连接2级一氯五氟乙烷浓缩槽，萃取剂回收萃取剂回收塔的塔釜通过管路经萃取剂回收槽连接闪蒸塔，2级一氯五氟乙烷浓缩槽通过管路连接一氯五氟乙烷回收脱轻塔的进料口，一氯五氟乙烷回收脱轻塔的塔顶通过管路连接精馏塔的进料口，一氯五氟乙烷回收脱轻塔的塔釜通过管路连接一氯五氟乙烷回收精馏塔的进料口，一氯五氟乙烷回收精馏塔的塔釜通过管路连接1，1，1，2—四氟乙烷回收脱轻塔的进料口， 1，1，1，2—四氟乙烷回收脱轻塔的塔顶通过管路连接精馏塔的进料口， 1，1，1，2—四氟乙烷回收脱轻塔的塔釜通过管路连接回收精馏塔的进料口， 回收精馏塔的塔顶通过管路连接提纯装置，回收精馏塔的塔釜通过管路连接四氟一氯乙烷回收脱轻塔， 四氟一氯乙烷回收脱轻塔的塔顶通过管路连接精馏塔的进料口，四氟一氯乙烷回收脱轻塔的塔釜通过管路连接四氟一氯乙烷回收精馏塔的进料口， 四氟一氯乙烷回收精馏塔塔顶通过管路连接第二分离塔。

2.根据权利要求1所述的温室气体分离去除系统，其特征在于，其脱轻塔、精馏塔、萃取塔、闪蒸塔、萃取剂回收塔的塔直径1200mm，塔高20m。

3.根据权利要求1所述的温室气体分离去除系统，其特征在于，第一反应器、第一分离塔、第二分离塔、第二反应器、冷凝塔、第三分离塔的塔直径1600mm，塔高24m。

4.根据权利要求1所述的温室气体分离去除系统，其特征在于，一氯五氟乙烷回收脱轻塔、一氯五氟乙烷回收精馏塔、回收脱轻塔、回收精馏塔的塔直径1400mm，塔高22m。