CN205145924U - 一种分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于化工气体处理设备领域，具体为一种分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置，该装置包括吸附塔、均压罐、解吸气缓冲罐一、解吸气缓冲罐二、程控阀、自动控制系统，该装置中的各结构单元以循环方式依次经历吸附、均压降、逆向放压、抽空、均压升、最终升压步骤。使用本实用新型，在逆向放压和抽空步骤解吸回收三氯乙烯和氯化氢，回收率能达到99.99%；在吸附步骤，吸附剂吸附有机氯化物，获得纯净的氯化氢净化气产品，根据需要可以获得浓度达到99～99.99%的高纯氯化氢。本实用新型工艺简单、自动化程度高、投资少、运行成本低、安全环保节能，能广泛应用于有机氯化物生产行业。

Description

一种分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置

技术领域

本实用新型属于化工气体处理设备领域，具体为一种分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置。

背景技术

三氯乙烯作为重要的有机氯溶剂，应用领域非常广泛。主要可用作化工原料，如硫酸水解三氯乙烯，可制氯乙酸；将三氯乙烯与氧气或空发剂和非光催化剂或紫外光作用下制得二氯乙酰氯；三氯乙烯水解可生产氯乙酰氯；三氯乙烯进一步氯化制成四氯乙烯。

三氯乙烯的萃取、脱脂、清洁功能非常强，在己内酰胺生产中可作萃取剂；用作医药中间体甲氧基苯二酸酯类的粗制萃取剂；在骨胶生产行业中可代替苯脱除兽骨上的脂肪；在电视显像管、电冰箱、空调器生产线上用于一些精细件的清洗；无线电元件清洗中三氯乙烯能很好地清洗焊点上的松香助焊剂及碳膜上的粉尘；三氯乙烯在工业上还多用于金属零件电镀前的脱脂清洗，其效果优于四氯化碳。

三氯乙烯还可用于生产医药中间体和农药生产中的溶剂。在聚氯乙烯生产中，三氯乙烯用作分子量的调节剂。由于三氯乙烯以上诸多功能，因此使其在国民经济发展中有举足轻重的作用。

三氯乙烯的生产方法主要有乙炔法、乙烯直接氯化法、乙烯氧氯化法等。目前国内很多厂家都采用乙炔法生产三氯乙烯，乙炔与氯气在氯化塔内液相氯化，生成四氯乙烷，然后四氯乙烷与石灰进行皂化反应，脱出氯化氢，生成三氯乙烯，经粗馏、精馏得成品。但在生产中还是不可避免的伴随着产生大量副产品氯化氢气体，以及部分二氯乙烯、四氯乙烷、四氯乙烯、五氯乙烷、六氯乙烷等副产物，经过精馏后的气体由于含有大量氯化氢酸性气体及少量二氯乙烯、四氯乙烷、四氯乙烯、五氯乙烷、六氯乙烷等有机氯化物，因此不能随意排放，也不能回收利用，据了解目前各个生产企业都是采用简单的水洗方法进行处理。由于采用水洗方法，氯化氢气体会和水结合产生大量盐酸对碳钢设备腐蚀严重，而其中所含二氯乙烯、四氯乙烷、四氯乙烯、五氯乙烷、六氯乙烷等有机氯化物又是有机溶剂，因此在该水洗工艺对设备、管道、阀门等材质要求非常高，投资很大不利于推广，而且生成的盐酸等副产物含有有机氯化物，也不容易使用，因此导致很多企业将这部分都作为废水处理，既浪费了资源又污染环境。

针对水洗工艺存在的缺点，我公司专门曾研发了对含氯化氢和三氯乙烯等混合气体进行分离回收的变压吸附分离系统。众所周知，变压吸附技术在天然气、氯碱、石化等众多领域都已经有了广泛的运用，但是针对含有氯化氢和三氯乙烯等混合气体进行充分分离的净化系统的变压吸附分离系统在实际生产中运用却未有报道。

发明内容

本实用新型的发明目的是针对以上技术问题，尤其是现有三氯乙烯生产尾气中氯化氢和三氯乙烯等有机氯化物难分离回收的技术难点，提供一种分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置。该装置工艺简单、运行成本低、自动化程度高、氯化氢产品纯度高、三氯乙烯等有机氯化物回收率高。

本实用新型的具体技术方案为：

一种分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置，该装置包括吸附塔、均压罐、净化气缓冲罐、解吸气缓冲罐一、真空泵、程控阀和解吸气缓冲罐二，每根管道上均设置程控阀，在吸附塔的上端和下端分别设置吸附塔原料气进口和吸附塔净化气出口、原料气通过吸附塔原料气进口、管道和程控阀与吸附塔连接，吸附塔通过吸附塔净化气出口与净化气缓冲罐连接，吸附塔和解吸气缓冲罐均与真空泵连接，真空泵与解吸气缓冲罐二连接,解吸气缓冲罐一与解吸气缓冲罐二通过调节阀连接,均压罐和解吸气缓冲罐一均与吸附塔连接。

所述的吸附塔还设置了均压气出口、抽空气出口和逆放气出口；均压气出口通过管道与均压罐连接，抽空气出口通过管道与真空泵连接，逆放气出口通过管道与解吸气缓冲罐一连接。

所述的吸附塔为3-10台，各个吸附塔之间并列连接。在所述的吸附塔内装有活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛中的任意一种或几种的复合吸附剂填料。

所述的吸附塔上均设置程控阀，程控阀与控制装置连接。

在与所述解吸气缓冲罐二出口连接的解吸气管道上设有调节阀。

在所述的吸附塔净化气出口设有调节阀，净化气缓冲罐通过管道与吸附塔净化气出口连接。

含有氯化氢及少量三氯乙烯、二氯乙烯、四氯乙烷、四氯乙烯、五氯乙烷、六氯乙烷等有机氯化物的混合气体在0.2～1.0MPa(G)、温度5～40℃下进入本装置，经流量计计量后进入专门分离氯化氢和有机氯化物的变压吸附装置中。该变压吸附装置由多台(大于两台)吸附塔组成的变压吸附系统，由原料气进气口通入原料气,有机氯化物这类吸附能力较强的组份被吸附塔中所筛选的专用附剂吸附，在净化气出气口输出净化后的氯化氢气体至净化气缓冲罐,经净化气缓冲罐后调节阀压力调节后输出至后系统。被吸附塔所吸附的有机氯化物经真空泵抽空解吸后，进入两级解吸气缓冲罐内缓冲后送入厂方冷却系统冷却分离，分离出的有机氯化物回收利用，而未被液化的气体则返回原料气压缩机入口与原料气混合后循环利用。

在装置中所述的产品氯化氢管道，即吸附塔净化气出口设有调节阀来稳定装置的压力。该装置逆放气和抽空气会先输送到解吸气缓冲罐，与所述解吸气缓冲罐出口连接的解吸气管道上设有调节阀。抽空冲洗步骤的冲洗气来至回流部分净化气。

本实用新型的积极效果体现在：

(一)、本装置能对生产尾气进行分离提纯，得到高纯度氯化氢气体≥99.9％，有机氯化物杂质含量低于100ppm，使氯化氢得到回收利用，尾气中的三氯乙烯等有机氯化物可以得以浓缩返回精馏系统回收。水洗工艺只能简单笼统的对其进行处理，无法使尾气中氯化氢气体及三氯乙烯等有机氯化物回收利用，造成资源浪费，生产成本的上升；

(二)、由于本装置中所有过程均是在气相状态下进行，而且所有过程都不产生水分，尾气中氯化氢气体不会与水结合产生盐酸，腐蚀性大大低于水洗工艺，因此可以采用普通碳钢设备、管道，大大降低设备投资及运行风险、维修费用等；

(三)、本实用新型所实现的变压吸附系统对三氯乙烯生产尾气进行分离回收，所有组分均实现全回收，没有排放。而尾气水洗工艺则会产生大量废酸及有机废液，因此与水洗工艺相比，本实用新型具有较大优势；

(四)、本实用新型所采用变压吸附方法完全实现自动化操作，可以自动根据生产负荷调整各项参数，使装置始终处于最佳状态，而水洗工艺仍然是传统的人工操作，性能低下；

(五)、与水洗工艺相比，本实用新型运行费用低。在实际运行过程中只有真空泵运转所需少量电耗及少量冷却水，基本无其它费用。而水洗工艺则需要消耗大量水资源及大量人工成本。

附图说明

图1为本实用新型中分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置结构示意图；

其中，1——吸附塔；2——均压罐；3——净化气缓冲罐；4——解吸气缓冲罐一；5——真空泵；6——程控阀；7——吸附塔原料气进口；8——吸附塔净化气出口、9——解吸气缓冲罐二。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明，但不限制本发明的范围。

实施例1：

如图1所示，一种分离回收氯化氢与三氯乙烯的变压吸附装置，该装置包括吸附塔、均压罐、净化气缓冲罐、解吸气缓冲罐一、真空泵、程控阀和解吸气缓冲罐二，每根管道上均设置程控阀，在吸附塔的上端和下端分别设置吸附塔原料气进口和吸附塔净化气出口、原料气通过吸附塔原料气进口、管道和程控阀与吸附塔连接，吸附塔通过吸附塔净化气出口与净化气缓冲罐连接，吸附塔和解吸气缓冲罐均与真空泵连接，真空泵与解吸气缓冲罐二连接,解吸气缓冲罐一与解吸气缓冲罐二通过调节阀连接,均压罐和解吸气缓冲罐一均与吸附塔连接。

吸附塔还设置有均压气出口、抽空气出口和逆放气出口；均压气出口通过管道与均压罐连接，抽空气出口通过管道与真空泵连接，逆放气出口通过管道与解吸气缓冲罐一连接。

所述的吸附塔上均设置程控阀，程控阀与控制装置连接。所述的吸附塔为4台，各个吸附塔之间并列连接。在所述的吸附塔内装有活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛中的至少一种吸附剂填料。

在与解吸气缓冲罐二出口连接的解吸气管道上设有调节阀。在吸附塔净化气出口设有调节阀，净化气缓冲罐通过管道与吸附塔净化气出口连接。

三氯乙烯生产精馏尾气压力为0.4MPa，气量约为1000Nm³/h，其尾气组分如下表所示：

表1三氯乙烯精馏尾气组成(V％)

变压吸附装置由四个吸附塔和二个解吸气缓冲罐、一个均压罐、一个净化气缓冲罐、真空泵以及相应的管道程控阀连接而成，见图1。三氯乙烯精馏尾气经管道和程控阀进入吸附床，气体中的三氯乙烯及其它有机氯化物被吸附并滞留在吸附床内，纯度大于等于99.99％的氯化氢作为产品气，从塔顶排出。被滞留在吸附床内的三氯乙烯及其它有机氯化物经过逆放和抽空步骤被解吸出作为回收气。

每个吸附塔循环操作过程相同，只是在时间上均匀错开。

实施例仅仅为了清楚说明本发明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于本公司所属的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出不同形式的变化或改动，由此引伸出的显而易见的变化或变动均处于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置，该装置包括吸附塔（1）、均压罐（2）、净化气缓冲罐（3）、解吸气缓冲罐一（4）、真空泵（5）、程控阀（6）和解吸气缓冲罐二（9），其特征在于：在吸附塔（1）的上端和下端分别设置吸附塔原料气进口（7）和吸附塔净化气出口（8）、原料气通过吸附塔原料气进口（7）、管道和程控阀（6）与吸附塔（1）连接，吸附塔（1）通过吸附塔净化气出口（8）与净化气缓冲罐（3）连接，吸附塔（1）和解吸气缓冲罐一（4）均与真空泵（5）连接，真空泵（5）与解吸气缓冲罐二（9）连接,解吸气缓冲罐一(4)与解吸气缓冲罐二（9）通过调节阀连接,均压罐（2）和解吸气缓冲罐一（4）均与吸附塔（1）连接。

2.根据权利要求1所述的分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置，其特征在于：所述的吸附塔（1）还包括均压气出口、抽空气出口和逆放气出口；均压气出口通过管道与均压罐（2）连接，抽空气出口通过管道与真空泵（5）连接，逆放气出口通过管道与解吸气缓冲罐一（4）连接。

3.根据权利要求1所述的分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置，其特征在于：所述的吸附塔（1）为3-10台，各个吸附塔之间并列连接。

4.根据权利要求3所述的分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置，其特征在于：所述的吸附塔（1）上均设置程控阀（6），程控阀（6）与控制装置连接。

5.根据权利要求1所述的分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置，其特征在于：在与所述解吸气缓冲罐二（9）出口连接的解吸气管道上设有调节阀。

6.根据权利要求1所述的分离回收氯化氢及三氯乙烯的变压吸附装置，其特征在于：在所述的吸附塔净化气出口（8）设有调节阀，净化气缓冲罐（3）通过管道与吸附塔净化气出口（8）连接。