CN218811130U - 甲基氯硅烷生产过程中副产物含醇酸全回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种甲基氯硅烷生产过程中副产物含醇酸全回收系统，涉及含醇酸的回收技术领域。本系统中换热器与酸醇分离塔相连，酸醇分离塔的上端气体出口与氯化氢除水装置相连，氯化氢除水装置与醇酸分离装置相连，醇酸分离装置分别连接氯化氢缓冲罐和醇回收罐；酸醇分离塔的下端液体出口与换热器相连，换热器还与精馏塔相连，精馏塔与冷却除杂装置相连，冷却除杂装置与氯化氢缓冲罐相连。本系统采用物理分离法根据混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离，同时利用离子效应及盐吸效应采用持续操作的方法将混合物进一步提纯分离，达到全回收零排放的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及含醇酸的回收技术领域，尤其涉及一种甲基氯硅烷生产过程中副产物含醇酸全回收系统。
背景技术
随着有机硅工业技术不断进步与发展，原氯硅烷恒沸浓酸水解工艺已逐渐被先进的浓酸水解工艺随取代。在液相法合成氯甲烷的生产中使用浓酸水解HCl参与可逆的有机合成反应，在高温及催化剂共同作用下原官能团分解并组合成新的官能团，放出大量的热，经过冷却和提纯产出副产物含醇酸。含醇酸的存在直接影响可逆反应的平衡，制约生产，导致污水中COD含量升高，对于含醇酸的处理，常规脱吸及精馏工艺不能将其分解提纯，处理难度大。
现有技术中常用方法有盐酸再生法和酸碱中和法，其中，盐酸再生法采用加热蒸发、喷雾燃烧的方式，使用的盐酸再生装置都是国外引进设备，一次性投资大、运行维护费用高、一般中小型企业难以承受；所以大多数中小企业采用石灰中和法，使废酸液中和后达标排放，但是此方法需要消耗大量的石灰，并产生大量的含水率99%的泥渣需要干化处理。该方法处理设备投资和处理成本也较高，且废酸液中有用资源未能回收利用。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种甲基氯硅烷生产过程中副产物含醇酸全回收系统，利用同离子效应及盐吸效应，根据混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离，最终使副产物含醇酸中的酸与醇分离，实现原料的回收利用，达到全回收零排放标准。
为实现此技术目的，本实用新型采用如下方案：甲基氯硅烷生产过程中副产物含醇酸全回收系统，包括换热器、酸醇分离塔、精馏塔、冷却除杂装置、氯化氢除水装置、醇酸分离装置、氯化氢缓冲罐和醇回收罐；换热器与酸醇分离塔相连，酸醇分离塔的上端气体出口与氯化氢除水装置相连，氯化氢除水装置与醇酸分离装置相连，醇酸分离装置分别连接氯化氢缓冲罐和醇回收罐；酸醇分离塔的下端液体出口与换热器相连，换热器还与精馏塔相连，精馏塔与冷却除杂装置相连，冷却除杂装置与氯化氢缓冲罐相连。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本系统采用物理分离法根据混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离，同时利用离子效应及盐吸效应采用持续操作的方法将低浓度酸水混合物进一步提纯分离，达到全回收零排放的目的。
本实用新型的优选方案为：
换热器为列管式换热器，酸醇分离塔排出的液体作为列管式换热器的热源为原料供热。
酸醇分离塔内上部设置有分布器，下部设置有PTFE鲍尔环填料，酸醇分离塔的塔底连接有再沸器。
精馏塔连接有催化剂浓缩系统。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的甲基氯硅烷生产过程中副产物含醇酸全回收系统的连接示意图；
图中标记为：1、一级换热器；2、二级换热器；3、酸醇分离塔；4、氯化氢除水装置；5、醇酸分离装置；6、氯化氢缓冲罐；7、醇回收罐；8、第一再沸器；9、精馏塔；10、第二再沸器；11、浓缩系统；12、冷却除杂装置。
具体实施方式
为充分了解本实用新型之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本实用新型做详细说明，但本实用新型并不仅仅限于此。
如图1所示，本实用新型提供的一种甲基氯硅烷生产过程中副产物含醇酸全回收系统，由换热器、酸醇分离塔3、氯化氢除水装置4、醇酸分离装置5、氯化氢缓冲罐6、醇回收罐7、精馏塔9、浓缩系统11等组成。
换热器分为一级换热器1和二级换热器2，一级换热器1和二级换热器2结构相同，由返回的高温液体为即将进入酸醇分离塔3的低温液体预热，提高热能利用率。一级换热器1与二级换热器2连通，二级换热器2与酸醇分离塔3的进口连通，酸醇分离塔3上部固定有分布器，塔中部装有PTFE鲍尔环填料，并连接有第一再沸器8。酸醇分离塔3的顶部气体出口与氯化氢除水装置4连通，氯化氢除水装置4分别与醇酸分离装置5、酸醇分离塔3连通，醇酸分离装置5的出口分别连接氯化氢缓冲罐6和醇回收罐7。其中，氯化氢除水装置4为氯化氢冷却器，醇酸分离装置5为甲醇冷却器。
酸醇分离塔3的下部液体出口通过管道与二级换热器2的高温介质腔连通，二级换热器2的高温介质腔与一级换热器1的高温介质腔连通，一级换热器1的高温介质腔与精馏塔9的进口连通，精馏塔9的顶部气体出口与冷却除杂装置12连通，冷却除杂装置12与氯化氢缓冲罐6连通，冷却除杂装置12的液体出口连接用水管。精馏塔9的底部连接有第二再沸器10，精馏塔9的底部还连接有浓缩系统11，浓缩系统11另一端连接在精馏塔9进口处。浓缩系统11包括闪蒸罐和闪蒸再沸器，催化剂液体进入闪蒸罐进行加热，去除一定水分的催化剂液体浓缩后再次进入精馏塔9参与反应，闪蒸再沸器为闪蒸罐提供热量。
优选地，酸醇分离塔3：规格SMJ1100*14000，材质为石墨。精馏塔系统操作压力
P＝0.18~0.22mPa(G)，操作温度155~165℃，冷却系统循环水用量
Q=50~90m3/h，产出HCl量V=90~230m3/h。甲醇冷却器每小时酸水处理量
Q=10~20m3/h，系统操作压力
P＝0.11~0.2mPa(G)，操作温度60~110℃，脱出液态醇
Q=0.1~0.8m3/h，冷却系统循环水
Q=30~60m3/h，产出HCl量V=40~80m3/h。
工作过程：含醇酸液体经过一级换热器1和二级换热器2进入酸醇分离塔3内，经分布器喷淋而下，在塔内与来自第一再沸器8的稀盐酸甲醇气液混合物相遇，在PTFE鲍尔环填料间进行传热和传质，分离出气态的水、酸、醇混合物和液态的不含醇低浓度酸水，气态混合物进入氯化氢冷却器，分离出气态的酸、醇混合物，液体回流到酸醇分离塔3，气态的酸和、醇混合物送至甲醇冷却器，分离出气态酸氯化氢和液相醇，氯化氢气体进入氯化氢缓冲罐6，液相醇进入醇回收罐7收集起来。
不含醇低浓度酸水经过二级换热器2、一级换热器1将热量传递给初始含醇酸液体，实现不含醇低浓度酸水的降温，降温后的不含醇低浓度酸水送入精馏塔9内，加入金属氯化物盐（作为催化剂），利用同离子效应和盐析效应，打破原来酸气与水的气液平衡，使酸气对水的相对挥发度得到大幅度提高，破坏了酸水存在的恒沸点，采用精馏操作，实现酸水中水与酸气的分离，产出的水汽和酸气，经过冷却除杂装置12，酸气进入氯化氢缓冲罐6内存储起来供生产使用，水汽冷凝成液态水直接供给用户。稀释的催化剂进入浓缩系统11进行浓缩，合格后催化剂再次送入精馏塔9继续使用。
本实用新型对甲基氯硅烷生产过程中副产物含醇酸进行综合利用，解决了副产物后续环保处理，实现副产物全回收零排放，回收了大量的酸性气体与醇，减少了原材料的使用，经济与环保效益明显。
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种甲基氯硅烷生产过程中副产物含醇酸全回收系统，包括换热器、酸醇分离塔、精馏塔、冷却除杂装置、氯化氢除水装置、醇酸分离装置、氯化氢缓冲罐和醇回收罐；其特征在于，换热器与酸醇分离塔相连，酸醇分离塔的上端气体出口与氯化氢除水装置相连，氯化氢除水装置与醇酸分离装置相连，醇酸分离装置分别连接氯化氢缓冲罐和醇回收罐；酸醇分离塔的下端液体出口与换热器相连，换热器还与精馏塔相连，精馏塔与冷却除杂装置相连，冷却除杂装置与氯化氢缓冲罐相连。
2.根据权利要求1所述的甲基氯硅烷生产过程中副产物含醇酸全回收系统，其特征在于，换热器为列管式换热器，酸醇分离塔排出的液体作为列管式换热器的热源为原料供热。
3.根据权利要求1所述的甲基氯硅烷生产过程中副产物含醇酸全回收系统，其特征在于，酸醇分离塔内上部设置有分布器，下部设置有PTFE鲍尔环填料，酸醇分离塔的塔底连接有再沸器。
4.根据权利要求1所述的甲基氯硅烷生产过程中副产物含醇酸全回收系统，其特征在于，精馏塔连接有催化剂浓缩系统。
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