CN217940147U

CN217940147U - 清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统

Info

Publication number: CN217940147U
Application number: CN202221910559.4U
Authority: CN
Inventors: 郑亚威; 菅盘铭; 张虎; 马小利; 孙春辉; 陈明军; 刘新文
Original assignee: Ningxia Purui Chemical Co ltd
Current assignee: Ningxia Purui Chemical Co ltd
Priority date: 2022-07-22
Filing date: 2022-07-22
Publication date: 2022-12-02
Anticipated expiration: 2032-07-22

Abstract

本实用新型提供一种清洁型反式1，2‑二氯乙烯生产系统，属于化工工艺技术领域。系统包括乙炔净化单元、反式1，2‑二氯乙烯制备单元及尾气处理单元。乙炔净化单元包括乙炔洗涤塔及与乙炔洗涤塔连接的洗涤液储槽，洗涤液储槽设置有洗涤液出料泵。反式1，2‑二氯乙烯制备单元设置有酸性尾气收集管。尾气处理单元包括尾气洗涤塔，尾气洗涤塔的塔底进料端连接酸性尾气收集管，塔顶进料端连接洗涤液出料泵的出料端。设置尾气洗涤塔，用乙炔净化过程所产生的碱性废水洗涤反式1,2‑二氯乙烯生产过程中所产生的酸性尾气，降低外排尾气中的酸性物质的含量，降低外排尾气对环境的污染，同时，综合利用乙炔净化过程所产生的碱性废水，实现清洁生产。

Description

清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统

技术领域

本实用新型属于化工工艺技术领域，特别涉及一种清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统。

背景技术

反式1,2-二氯乙烯（trans-1,2-Dichloroethylene，CAS号:156-60-5）是一种良好的溶剂及化工原料，其主要被用作油漆、树脂、蜡、橡胶、乙酸纤维的溶剂，或被用于干洗剂、杀虫剂、杀菌剂、麻醉剂、低温萃取剂及冷冻剂等，反式1,2-二氯乙烯也是一种新型的环保有机溶剂。

以乙炔为原料，在催化剂的存在下，进行选择氯化，是工业生产反式1,2-二氯乙烯的主要工艺路线之一。例如，公开号为CN112961026A的中国发明专利公开了一种乙炔净化连锁控制式反式-1,2-二氯乙烯制备系统，包括合成塔、再生塔、母液储罐、再生储罐、中和装置，合成塔塔底气相入口用于通入乙炔气体，塔底液相入口连接母液罐的出口，合成塔塔顶气相出口连接合成用冷凝器，再生塔的塔底气相入口用于通入氯气，再生塔塔顶液相入口连接再生储罐。还设置脱轻塔、精馏塔、间歇塔，粗品罐通过管线及动力泵连接脱轻塔、精馏塔。上述发明专利中，乙炔为前序步骤制备形成的物料，作为生产反式1,2-二氯乙烯的原料，与母液储罐内的催化剂母液进入合成塔，二者反应生成含有反式1,2-二氯乙烯的粗品，被夺去一个氯离子的母液排入至再生储罐，再生储罐内的液体被泵送至再生塔内，再生塔通入氯气，氯气中的一个氯离子被缺少氯离子的母液吸收，实现母液的再生，再生后的母液存储在母液储罐内，再次打入合成塔使用，再生塔塔顶仍然存在一部分二氯乙烯，被再生用冷凝器冷凝回流至粗品罐内，进而提高系统内部的二氯乙烯的转化率，提高粗品罐内二氯乙烯的成品率。再生塔塔顶仍然存在一部分二氯乙烯，被再生用冷凝器冷凝回流至粗品罐内。通过脱轻塔对粗品罐中的二氯乙烯进行第一次轻质低温精馏处理，使轻质杂质被脱除，再经过精馏塔进行第二次重质高温精馏，使重质杂质被脱除，精馏塔塔顶馏出气相反式1,2-二氯乙烯，经过冷凝后存储在成品罐内，经过该二次处理得到的二氯乙烯含量可达到99.9%。其中，母液通常采用氯化铜溶液，氯化铜含量不低于98%，被夺去一个氯离子的母液为氯化亚铜溶液，氯化亚铜含量不低于98%。

上述技术方案以乙炔为原料，制备了反式1,2-二氯乙烯，并以净化原料乙炔所产生的碱性废液中和粗反式1,2-二氯乙烯中的酸性物质，实现了废水的综合利用。然而，反式1,2-二氯乙烯生产过程中，还产生大量的酸性尾气，如直接排放，将导致车间生产环境恶化，不符合清洁生产要求。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统，以解决现有技术中存在的反式1,2-二氯乙烯生产过程中产生的酸性尾气不能科学处理，不符合清洁生产要求的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统，包括：

乙炔净化单元，用于对乙炔进行净化；所述乙炔净化单元包括乙炔洗涤塔及与所述乙炔洗涤塔连接的洗涤液储槽，所述洗涤液储槽设置有洗涤液出料泵；

反式1，2-二氯乙烯制备单元，用于以乙炔为其中一个原料，生产反式1，2-二氯乙烯产品；所述反式1，2-二氯乙烯制备单元设置有酸性尾气收集管；以及

尾气处理单元，用于处理反式1，2-二氯乙烯生产过程中所产生的酸性尾气；所述尾气处理单元包括尾气洗涤塔，所述尾气洗涤塔的塔底进料端连接所述酸性尾气收集管，塔顶进料端连接所述洗涤液出料泵的一个出料端。

优选地，所述尾气洗涤塔的塔底出料端连接所述洗涤液储槽。

优选地，所述尾气处理单元还包括第一氧化反应器，所述第一氧化反应器的进料端连接所述尾气洗涤塔的塔顶出料端；所述第一氧化反应器的进料端还连接有二氧化氯进料管。

优选地，所述尾气处理单元还包括第二氧化反应器，所述第二氧化反应器的进料端连接所述酸性尾气收集管；所述第二氧化反应器的进料端还连接有二氧化氯进料管；所述第二氧化反应器的出料端连接所述尾气洗涤塔的塔底进料端。

优选地，所述反式1，2-二氯乙烯制备单元包括粗品中和装置，所述粗品中和装置用于中和粗反式1，2-二氯乙烯中的酸性物质；所述粗品中和装置的进料端连接有碱进料管，所述洗涤液出料泵的一个出料端连接所述碱进料管。

优选地，所述反式1，2-二氯乙烯制备单元还包括合成装置和精制装置；

所述合成装置用于以乙炔为原料，与母液接触，合成粗反式1,2-二氯乙烯；所述合成装置包括合成反应塔，所述合成反应塔设置有母液进料管；

所述精制装置包括依次设置的轻组分蒸馏塔、产品精馏塔及循环馏分蒸馏塔；所述轻组分蒸馏塔用于从粗反式1,2-二氯乙烯分离第一轻组分；所述产品精馏塔用于从分离了轻组分的粗反式1,2-二氯乙烯中分离得到反式1,2-二氯乙烯产品；所述循环馏分蒸馏塔用于从所述产品精馏塔的塔底重组分中分离得到循环馏分；所述循环馏分蒸馏塔的塔顶设置有循环馏分收集组件，所述循环馏分收集组件的出料端连接所述母液进料管。

优选地，所述轻组分蒸馏塔的塔顶设置有第一轻组分收集组件，所述第一轻组分收集组件的出料端连接所述母液进料管。

优选地，所述合成反应塔的进料端设置进料预处理组件，塔顶设置粗反式1,2-二氯乙烯收集组件；所述合成反应塔的出料端还连接有再生液储槽；

所述合成装置还包括母液再生塔，所述母液再生塔的进料端连接所述再生液储槽的出料端；所述母液再生塔的塔底设置有氯气进料管；所述母液再生塔的塔底还连接有母液储槽，所述母液储槽的出料端连接所述母液进料管；

所述母液再生塔的塔顶出料端连接所述粗反式1,2-二氯乙烯收集组件。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

设置尾气洗涤塔，用乙炔净化过程所产生的碱性废水洗涤反式1,2-二氯乙烯生产过程中所产生的酸性尾气，降低外排尾气中的酸性物质（如HCl、Cl₂）的含量，降低外排尾气对环境的污染，同时，综合利用乙炔净化过程所产生的碱性废水，实现清洁生产。

附图说明

图1为一实施例中清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统的设备流程示意图。

图2为又一实施例中清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统的设备流程示意图。

图中：清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统10、乙炔净化单元100、乙炔洗涤塔110、洗涤液储槽120、洗涤液出料泵121、反式1，2-二氯乙烯制备单元200、中和装置210、碱进料管211、酸性尾气收集管201、合成装置220、合成反应塔221、母液进料管222、进料预处理组件223、粗反式1,2-二氯乙烯收集组件224、再生液储槽225、母液再生塔226、氯气进料管227、母液储槽228、乙炔回收管229、精制装置230、轻组分蒸馏塔231、第一轻组分收集组件2311、产品精馏塔232、循环馏分蒸馏塔233、循环馏分收集组件2331、间歇塔234、第二轻组分收集组件2411、尾气处理单元300、尾气洗涤塔310、第一氧化反应器320、二氧化氯进料管301、第二氧化反应器330。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型的技术方案做进一步描述，本实用新型不仅限于以下具体实施方式。

需要理解的是，实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件。在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参看图1，在本实用新型的一个具体实施方式中，一种清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统10，用于以乙炔为其中一个原料，制备反式1，2-二氯乙烯。系统包括乙炔净化单元100、反式1，2-二氯乙烯制备单元200以及尾气处理单元300。

所述乙炔净化单元100用于对乙炔进行净化。所述乙炔净化单元100包括乙炔洗涤塔110及与所述乙炔洗涤塔110连接的洗涤液储槽120，所述洗涤液储槽120设置有洗涤液出料泵121。

所述反式1，2-二氯乙烯制备单元200用于以乙炔为其中一个原料，生产反式1，2-二氯乙烯产品。所述反式1，2-二氯乙烯制备单元200设置有酸性尾气收集管201，用于收集反式1，2-二氯乙烯生产过程中所产生的酸性尾气。

所述尾气处理单元300用于处理反式1，2-二氯乙烯生产过程中所产生的酸性尾气。所述尾气处理单元300包括尾气洗涤塔310，所述尾气洗涤塔310的塔底进料端连接所述酸性尾气收集管201，塔顶进料端连接所述洗涤液出料泵121的一个出料端。

具体地，在所述乙炔洗涤塔110中，用清水对原料乙炔进行净化。乙炔净化后所产生的洗涤液被排入所述洗涤液储槽120中，该部分洗涤液中含有部分碱性物质（CaO、Ca（OH）₂等）。反式1，2-二氯乙烯生产过程中所产生的酸性尾气（含HCl、Cl₂等）经所述酸性尾气收集管201集中收集后，经过所述尾气洗涤塔310，与来自所述洗涤液储槽120的碱性的洗涤液接触，使得尾气中的酸性物质被中和或被吸收，从而降低外排尾气中的酸性物质的含量，降低外排尾气对环境的影响，实现清洁生产。

在其中一个实施例中，所述尾气洗涤塔310的塔底出料端连接所述洗涤液储槽120。来自所述洗涤液储槽120的碱性的洗涤液与反式1，2-二氯乙烯生产过程中所产生的酸性尾气接触，对尾气进行洗涤后，从所述尾气洗涤塔310的塔底排出，并排入所述洗涤液储槽120中，循环使用，以提高水的利用率。

在其中一个优选的实施例中，所述尾气处理单元300还包括第一氧化反应器320，所述第一氧化反应器320的进料端连接所述尾气洗涤塔310的塔顶出料端。所述第一氧化反应器320的进料端还连接有二氧化氯进料管301。

反式1，2-二氯乙烯生产过程中所产生的酸性尾气经所述尾气洗涤塔310洗涤，降低酸性物质含量后，被排入所述第一氧化反应器320，与二氧化氯接触，酸性尾气中的至少部分VOCs类物质被二氧化氯氧化，以进一步降低外排尾气中的VOCs类物质含量，实现清洁生产。

在另一个优选的实施例中，请一并参看图2，所述尾气处理单元300还包括第二氧化反应器330，所述第二氧化反应器330的进料端连接所述酸性尾气收集管201。所述第二氧化反应器330的进料端还连接有二氧化氯进料管301。所述第二氧化反应器330的出料端连接所述尾气洗涤塔310的塔底进料端。

反式1，2-二氯乙烯生产过程中所产生的酸性尾气首先经过所述第二氧化反应器330，与二氧化氯混合，使得酸性尾气中的至少部分VOCs类物质被二氧化氯氧化。经二氧化氯氧化的尾气被排入所述尾气洗涤塔310，与来自所述洗涤液储槽120的碱性的洗涤液接触洗涤，降低尾气中的酸性物质（HCl、Cl₂、ClO₂等）含量后排放，实现清洁化生产。

作为优选，所述反式1，2-二氯乙烯制备单元200包括粗品中和装置210，所述粗品中和装置210用于中和粗反式1，2-二氯乙烯中的酸性物质；所述粗品中和装置210的进料端连接有碱进料管211，所述洗涤液出料泵121的一个出料端连接所述碱进料管211。

来自所述洗涤液储槽120的碱性的洗涤液的至少部分被作为用于中和粗反式1，2-二氯乙烯中的酸性物质的碱液，或与来自碱进料管211的液碱混合后，对粗反式1，2-二氯乙烯中的酸性物质进行中和，进一步提高了废水的利用率。

在本实用新型的又一些优选的实施方式中，所述反式1，2-二氯乙烯制备单元200还包括合成装置220和精制装置230。

所述合成装置220用于以乙炔为原料，与母液接触，合成粗反式1,2-二氯乙烯。所述精制装置230用于从粗反式1,2-二氯乙烯中分离得到反式1,2-二氯乙烯产品。

所述合成装置220包括合成反应塔221，所述合成反应塔221设置母液进料管222。所述精制装置230包括依次设置的轻组分蒸馏塔231、产品精馏塔232及循环馏分蒸馏塔233。所述轻组分蒸馏塔231用于从粗反式1,2-二氯乙烯分离第一轻组分，所述产品精馏塔232用于从分离了轻组分的粗反式1,2-二氯乙烯中分离得到反式1,2-二氯乙烯产品。所述循环馏分蒸馏塔233用于从所述产品精馏塔232的塔底重组分中分离得到循环馏分。所述循环馏分蒸馏塔233的塔顶设置有循环馏分收集组件2331，所述循环馏分收集组件2331的出料端连接所述母液进料管222。

所述合成反应塔221用于实现乙炔和母液（例如CuCl₂溶液）的接触，并获得粗反式1,2-二氯乙烯。具体地，经净化后的乙炔气体从乙炔气体进料管223，与经由所述母液进料管222输送的母液，混合后，由所述合成反应塔221的塔底送入所述合成反应塔221。乙炔气体在80℃-150℃的反应温度下进行加成反应，生成的主要成分为反式1,2-二氯乙烯的粗反式1,2-二氯乙烯被从所述合成反应塔221的塔顶采出。

粗反式1,2-二氯乙烯经碱洗后，被送入所述精制装置230。粗反式1,2-二氯乙烯首先经所述轻组分蒸馏塔231分离去除其中的轻组分。所述轻组分蒸馏塔231的塔底的重组分被送入所述产品精馏塔232，从所述产品精馏塔232的塔顶采出反式1,2-二氯乙烯产品，塔底采出重组分。

从所述产品精馏塔232的塔底采出的重组分被送入所述循环馏分蒸馏塔233，从所述循环馏分蒸馏塔233的塔顶采出55℃-65℃的馏分，作为循环馏分，至少部分被与母液一并混合后，送入所述合成反应塔221。

将所述循环馏分蒸馏塔233的塔顶采出55℃-65℃的循环馏分输送返回所述合成装置220，从而至少增加了反应体系中重组分馏分的含量，有利于抑制重组分馏分的生成，从而有利于提高选择性，提高反式1,2-二氯乙烯的收率。实验表明，将上述循环馏分送入所述合成装置220后，所得到的粗反式1,2-二氯乙烯中，重组分馏分的含量与改进前比，并无统计学差异。

进一步地，考虑抑制所述合成反应塔221中轻组分的生成，以提高反应选择性，提高反式1,2-二氯乙烯的收率，所述轻组分蒸馏塔231的塔顶设置有第一轻组分收集组件2311，所述第一轻组分收集组件2311的出料端连接所述母液进料管222。将至少部分轻组分与母液一并混合后，送入所述合成反应塔221，从而增加反应体系中的轻组分的含量，有利于提高反式1,2-二氯乙烯。

需要注意的是，虽然将轻组分作为反应原料，参与乙炔加成反应，一定程度有利于提高反应选择性和反式1,2-二氯乙烯的收率，但是，过多轻组分的存在增加了反应的控制难度。

本领域一般技术人员容易想到的是，作为替换，可以对产品精馏塔232进行改造，以能够从侧线采出反式1,2-二氯乙烯，并同时从塔顶采出55℃-65℃的循环馏分，上述技术方案的替换并不存在技术难度。

在一些实施方式中，所述精制装置230还包括间歇塔234，所述间歇塔234用于从所述循环馏分蒸馏塔233的塔底重组分中分离得到第二轻组分。所述间歇塔234的塔顶设置第二轻组分收集组件2411，所述第二轻组分收集组件2411的出料端连接所述合成装置220的出料端。即使经所述轻组分蒸馏塔231、所述产品精馏塔232及所述循环馏分蒸馏塔233后，残留的重组分中，依然含有少量的轻组分物质。定期或不定期将所述循环馏分蒸馏塔233的塔底重组分经所述间歇塔234，进一步分馏，回收其中的轻组分，从而提高反式1,2-二氯乙烯的收率。

在一个优选地实施例中，为实现反式1,2-二氯乙烯的连续、高效生产，所述合成反应塔221的进料端设置进料预处理组件223，塔顶设置粗反式1,2-二氯乙烯收集组件224。所述合成反应塔221的出料端还连接有再生液储槽225。

所述合成装置220还包括母液再生塔226，所述母液再生塔226的进料端连接所述再生液储槽225的出料端。所述母液再生塔226的塔底设置有氯气进料管227。所述母液再生塔226的塔底还连接有母液储槽228，所述母液储槽228的出料端连接所述母液进料管222。所述母液再生塔226的塔顶出料端连接所述粗反式1,2-二氯乙烯收集组件224。

上述实施例中，设置母液再生塔226，以对所述合成反应塔221采出的失去活性的母液（例如，CuCl₂溶液）进行再生。具体地，乙炔和具有活性的母液经所述进料预处理组件，进入所述合成反应塔221，乙炔进行加成反应，并通过所述粗反式1,2-二氯乙烯收集组件224从所述合成反应塔221的塔顶采出粗反式1,2-二氯乙烯。活性降低或失去活性的母液从所述合成反应塔221被采出后，首先排入所述再生液储槽225，然后经所述再生液储槽225，输送至所述母液再生塔226。

由所述氯气进料管227，向所述母液再生塔226中通入氯气，以使得活性降低或失去活性的母液活化，活化后的母液被排入所述母液储槽228，以供给所述合成反应塔221使用。对母液进行活化的过程中，乙炔持续进行加成反应，生成的粗反式1,2-二氯乙烯被从所述母液再生塔226的塔顶采出，并入所述粗反式1,2-二氯乙烯收集组件224中。

在一些实施例中，所述进料预处理组件223包括用于预热乙炔和母液的混合物的预热器。

在一些实施例中，所述反式1,2-二氯乙烯收集组件224的出料端还设置有乙炔回收管229，所述乙炔回收管229连接所述母液进料管222。由所述合成反应塔221顶部采出的反应混合物经冷凝后，乙炔与反应产物分离，乙炔被从所述乙炔回收管229输送返回所述合成反应塔221，提高乙炔转化率，提高反式1,2-二氯乙烯收率。

可以理解的是，本实用新型技术方案是基于公开号为CN112961026A的中国发明专利的进一步改进，本实用新型技术方案未提及的技术特征，可参考上述专利申请文件。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统，其特征在于，所述尾气洗涤塔的塔底出料端连接所述洗涤液储槽。

3.如权利要求1所述的清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统，其特征在于，所述尾气处理单元还包括第一氧化反应器，所述第一氧化反应器的进料端连接所述尾气洗涤塔的塔顶出料端；所述第一氧化反应器的进料端还连接有二氧化氯进料管。

4.如权利要求1所述的清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统，其特征在于，所述尾气处理单元还包括第二氧化反应器，所述第二氧化反应器的进料端连接所述酸性尾气收集管；所述第二氧化反应器的进料端还连接有二氧化氯进料管；所述第二氧化反应器的出料端连接所述尾气洗涤塔的塔底进料端。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统，其特征在于，所述反式1，2-二氯乙烯制备单元包括粗品中和装置，所述粗品中和装置用于中和粗反式1，2-二氯乙烯中的酸性物质；所述粗品中和装置的进料端连接有碱进料管，所述洗涤液出料泵的一个出料端连接所述碱进料管。

6.如权利要求5所述的清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统，其特征在于，所述反式1，2-二氯乙烯制备单元还包括合成装置和精制装置；

7.如权利要求6所述的清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统，其特征在于，所述轻组分蒸馏塔的塔顶设置有第一轻组分收集组件，所述第一轻组分收集组件的出料端连接所述母液进料管。

8. 如权利要求6所述的清洁型反式1，2-二氯乙烯生产系统，其特征在于，所述合成反应塔的进料端设置进料预处理组件，塔顶设置粗反式1,2-二氯乙烯收集组件；所述合成反应塔的出料端还连接有再生液储槽；所述合成装置还包括母液再生塔，所述母液再生塔的进料端连接所述再生液储槽的出料端；所述母液再生塔的塔底设置有氯气进料管；所述母液再生塔的塔底还连接有母液储槽，所述母液储槽的出料端连接所述母液进料管；所述母液再生塔的塔顶出料端连接所述粗反式1,2-二氯乙烯收集组件。