本發(fā)明涉及一種偏氟乙烯生產(chǎn)中副產(chǎn)氯化氫的干法分離精制方法及裝置。

背景技術(shù)：

偏氟乙烯CH₂CF₂(VDF)是含氟烯徑的重要品種之一，主要用作合成高分子材料單體。偏氟乙烯單體制備途徑較多，國內(nèi)普遍采用二氟一氯乙烷(HCFC-142b)熱裂解路線生產(chǎn)偏氟乙烯單體，其具有原料易得，流程簡單，產(chǎn)品純度較高的優(yōu)點(diǎn)。HCFC-142b熱裂解生產(chǎn)偏氟乙烯的工藝流程及原理如下：原料汽化預(yù)熱后，進(jìn)入反應(yīng)器裂解反應(yīng)生成含有偏氟乙烯和氯化氫及少量其他副產(chǎn)物的裂解混合氣體，該裂解混合氣體通過水洗除氯化氫后，進(jìn)入氯化鈣噴淋塔除水，再經(jīng)壓縮、硅膠干燥、精餾即可得到產(chǎn)品偏氟乙烯。

在HCFC-142b高溫?zé)崃呀馍a(chǎn)偏氟乙烯過程中，會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物氯化氫，其質(zhì)量一般約為產(chǎn)品偏氟乙烯的0.57倍?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般對(duì)含氯化氫與偏氟乙烯的裂解混合氣體采用上述冷卻后再水洗的方式除去其中的氯化氫，并副產(chǎn)濃度小于30％的稀鹽酸。該工藝較為簡單，但是副產(chǎn)的稀鹽酸價(jià)值不高，也無法直接利用其中的氯化氫；而且在吸收氯化氫制稀鹽酸的過程中有部分氯化氫會(huì)揮發(fā)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)環(huán)境安全及工作人員的身體健康，對(duì)周圍的設(shè)備管道腐蝕也比較嚴(yán)重。隨著環(huán)保要求日益提高，副產(chǎn)的稀鹽酸因含氟離子，已經(jīng)越來越難被應(yīng)用，若采用堿中和則會(huì)產(chǎn)生大量廢水和固體廢棄物，增加環(huán)境負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)難以高效、經(jīng)濟(jì)地利用偏氟乙烯生產(chǎn)中的副產(chǎn)物氯化氫的問題，提供了一種偏氟乙烯生產(chǎn)中副產(chǎn)氯化氫的干法分離精制方法及裝置。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

本發(fā)明提供了一種偏氟乙烯生產(chǎn)中副產(chǎn)氯化氫的干法分離精制方法，其包括如下步驟：

(1)將偏氟乙烯生產(chǎn)工段中得到的裂解混合氣體通入氯化氫精餾塔中精餾；

(2)將所述氯化氫精餾塔的塔頂?shù)玫降穆然瘹錃怏w冷凝，得到液相氯化氫及氣相氯化氫；所述液相氯化氫回流至所述氯化氫精餾塔中，所述氣相氯化氫即為氯化氫產(chǎn)品；

其中，步驟(1)中，所述精餾的壓力為1.0～1.6Mpa，所述精餾的溫度為-30～0℃；

步驟(2)中，所述氯化氫精餾塔的回流比為15～60。

本發(fā)明中，步驟(1)中，所述偏氟乙烯生產(chǎn)工段為本領(lǐng)域常規(guī)的以二氟一氯乙烷(HCFC-142b)為原料通過熱裂解路線生產(chǎn)偏氟乙烯單體的工藝，所述裂解混合氣體為二氟一氯乙烷經(jīng)熱裂解反應(yīng)后得到的含有偏氟乙烯和氯化氫及少量其他副產(chǎn)物的混合氣體。

本發(fā)明中，步驟(1)中，所述精餾的溫度較佳地為-30～-20℃。

本發(fā)明中，步驟(1)中，所述氯化氫精餾塔的回流比較佳地為20～30。

本發(fā)明中，步驟(1)中，所述裂解混合氣體較佳地經(jīng)壓縮機(jī)升壓后再通入所述氯化氫精餾塔；更佳地，所述裂解混合氣體經(jīng)壓縮機(jī)升壓后的壓力為1.0～1.8Mpa。

本發(fā)明中，步驟(1)中，所述裂解混合氣體較佳地經(jīng)冷卻器降溫后再通入所述氯化氫精餾塔；更佳地，所述裂解混合氣體經(jīng)冷卻器冷卻后的溫度為0～60℃。

本發(fā)明中，步驟(1)中，所述裂解混合氣體較佳地從所述氯化氫精餾塔的中部通入。

本發(fā)明中，步驟(2)中，所述液相氯化氫經(jīng)所述回流與所述裂解混合氣體混合后，經(jīng)所述再沸器加熱成為氣相后再次精餾。

本發(fā)明中，步驟(2)中，將所述氯化氫精餾塔的塔釜餾分作為返回料通入所述偏氟乙烯生產(chǎn)工段精制，用于制備偏氟乙烯。

本發(fā)明還提供了一種用于上述偏氟乙烯生產(chǎn)中副產(chǎn)氯化氫的干法分離精制方法的裝置，其包括氯化氫精餾塔、冷凝器、再沸器、冷卻器和壓縮機(jī)；所述冷凝器的底部與所述氯化氫精餾塔的塔頂相連接，所述冷凝器的液相出口與所述氯化氫精餾塔的上部相連接，所述再沸器與所述氯化氫精餾塔的底部相連接，所述冷卻器的出氣口與所述氯化氫精餾塔的中部相連接，所述壓縮機(jī)的出氣口與所述冷卻器的進(jìn)氣口相連接。

在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明的工藝方法可以直接得到高壓干燥的氯化氫氣體用于供應(yīng)下游工藝，如送至甲烷氯化物或聚氯乙烯(PVC)車間作為原料，避免了氯化氫的氣體揮發(fā)，極大地減少了鹽酸對(duì)周圍環(huán)境及設(shè)備、管線的腐蝕，減少環(huán)境負(fù)擔(dān)，同時(shí)又減少了氯化氫吸收、解析、精制等工藝過程，減少能源消耗；本發(fā)明所得氣相氯化氫產(chǎn)品的純度達(dá)99.8％以上，同時(shí)主要產(chǎn)品偏氟乙烯中的氯化氫含量為0.2％以下，再經(jīng)過原偏氟乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)的堿洗即可脫除，以達(dá)到偏氟乙烯精餾要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

下述實(shí)施例中，所述百分比均指質(zhì)量百分比。

下述各實(shí)施例中使用的用于上述偏氟乙烯生產(chǎn)中副產(chǎn)氯化氫的干法分離精制方法的裝置如圖1所示，其包括氯化氫精餾塔1、冷凝器2、再沸器3、冷卻器4和壓縮機(jī)5；所述冷凝器2的底部與所述氯化氫精餾塔1的塔頂相連接，所述冷凝器2的液相出口與所述氯化氫精餾塔1相連接，所述再沸器3與所述氯化氫精餾塔1的底部相連接，所述冷卻器4的出氣口與所述氯化氫精餾塔1的中部相連接，所述壓縮機(jī)5的出氣口與所述冷卻器4的進(jìn)氣口相連接。

實(shí)施例1

本實(shí)施例針對(duì)1000噸/年偏氟乙烯生產(chǎn)裝置回收氯化氫，其中，氯化氫精餾塔的直徑為550mm，高度為45000mm，填料高度為35m，理論塔板數(shù)為200塊；對(duì)氯化氫精餾塔塔頂餾分所得氣相氯化氫產(chǎn)品采用本領(lǐng)域常規(guī)的GC色譜方法分析測(cè)定其氯化氫含量。

本例的氯化氫干法分離精制方法包括如下步驟：

(1)將偏氟乙烯生產(chǎn)過程中得到的含氯化氫和偏氟乙烯的裂解混合氣體壓縮到1.6Mpa并冷卻到10℃后，通入氯化氫精餾塔的中部，在壓力1.3Mpa，溫度-25℃的條件下精餾；

(2)將所述氯化氫精餾塔的塔頂?shù)玫降穆然瘹錃怏w冷凝，得到液相氯化氫及氣相氯化氫；所述液相氯化氫回流至所述氯化氫精餾塔中，回流比25，與所述裂解混合氣體混合后經(jīng)再沸器加熱成為氣相后再次精餾；所述氣相氯化氫經(jīng)冷凝器氣相出口通入其他車間如甲烷氯化物或PVC生產(chǎn)裝置作為原料；氯化氫精餾塔的塔釜餾分通入原偏氟乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)。

實(shí)施例2

本例的氯化氫干法分離精制裝置與實(shí)施例1一致。

本例的氯化氫干法分離精制方法包括如下步驟：

(1)將偏氟乙烯生產(chǎn)過程中得到的含氯化氫和偏氟乙烯的裂解混合氣體壓縮到1.0Mpa并冷卻到0℃后，通入氯化氫精餾塔的中部，在壓力1.0Mpa，溫度-30℃的條件下精餾；

(2)將所述氯化氫精餾塔的塔頂?shù)玫降穆然瘹錃怏w冷凝，得到液相氯化氫及氣相氯化氫；所述液相氯化氫回流至所述氯化氫精餾塔中，回流比15，與所述裂解混合氣體混合后經(jīng)再沸器加熱成為氣相后再次精餾；所述氣相氯化氫經(jīng)冷凝器氣相出口通入其他車間如甲烷氯化物或PVC生產(chǎn)裝置作為原料；氯化氫精餾塔的塔釜餾分通入原偏氟乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)。

實(shí)施例3

本例的氯化氫干法分離精制裝置與實(shí)施例1一致。

本例的氯化氫干法分離精制方法包括如下步驟：

(1)將偏氟乙烯生產(chǎn)過程中得到的含氯化氫和偏氟乙烯的裂解混合氣體壓縮到1.8Mpa并冷卻到60℃后，通入氯化氫精餾塔的中部，在壓力1.6Mpa，溫度-0℃的條件下精餾；

(2)將所述氯化氫精餾塔的塔頂?shù)玫降穆然瘹錃怏w冷凝，得到液相氯化氫及氣相氯化氫；所述液相氯化氫回流至所述氯化氫精餾塔中，回流比60，與所述裂解混合氣體混合后經(jīng)再沸器加熱成為氣相后再次精餾；所述氣相氯化氫經(jīng)冷凝器氣相出口通入其他車間如甲烷氯化物或PVC生產(chǎn)裝置作為原料；氯化氫精餾塔的塔釜餾分通入原偏氟乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)。

對(duì)比例1

本例的氯化氫干法分離精制裝置與實(shí)施例1一致。

本例的氯化氫干法分離精制方法包括如下步驟：

(1)將偏氟乙烯生產(chǎn)過程中得到的含氯化氫和偏氟乙烯的裂解混合氣體壓縮到1.0Mpa并冷卻到0℃后，通入氯化氫精餾塔的中部，在壓力1.6Mpa，溫度-20℃的條件下精餾；

(2)將所述氯化氫精餾塔的塔頂?shù)玫降穆然瘹錃怏w冷凝，得到液相氯化氫及氣相氯化氫；所述液相氯化氫回流至所述氯化氫精餾塔中，回流比5，與所述裂解混合氣體混合后經(jīng)再沸器加熱成為氣相后再次精餾；所述氣相氯化氫經(jīng)冷凝器氣相出口通入其他車間如甲烷氯化物或PVC生產(chǎn)裝置作為原料；氯化氫精餾塔的塔釜餾分通入原偏氟乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)。

對(duì)比例2

本例的氯化氫干法分離精制裝置與實(shí)施例1一致。

本例的氯化氫干法分離精制方法包括如下步驟：

(1)將偏氟乙烯生產(chǎn)過程中得到的含氯化氫和偏氟乙烯的裂解混合氣體壓縮到1.0Mpa并冷卻到0℃后，通入氯化氫精餾塔的中部，在壓力2.0Mpa，溫度20℃的條件下精餾；

(2)將所述氯化氫精餾塔的塔頂?shù)玫降穆然瘹錃怏w冷凝，得到液相氯化氫及氣相氯化氫；所述液相氯化氫回流至所述氯化氫精餾塔中，回流比15，與所述裂解混合氣體混合后經(jīng)再沸器加熱成為氣相后再次精餾；所述氣相氯化氫經(jīng)冷凝器氣相出口通入其他車間如甲烷氯化物或PVC生產(chǎn)裝置作為原料；氯化氫精餾塔的塔釜餾分通入原偏氟乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)。

效果實(shí)施例1

將實(shí)施例1～3和對(duì)比例1～2所得塔頂餾分所得氣相氯化氫中氯化氫含量的數(shù)據(jù)匯總?cè)缦卤硭尽?/p>

表1氯化氫含量測(cè)試結(jié)果匯總

由上表可見，本發(fā)明各實(shí)施例所得的氣相氯化氫產(chǎn)品純度可達(dá)99.8％以上，完全可以作為原料應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，例如作為氯乙烯單體生產(chǎn)原料；同時(shí)，各實(shí)施例對(duì)應(yīng)的偏氟乙烯生產(chǎn)工藝的主要產(chǎn)品偏氟乙烯中的氯化氫含量均為0.2％以下，只需經(jīng)過原偏氟乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)的堿洗即可脫除，達(dá)到偏氟乙烯精餾要求。本發(fā)明的氯化氫干法分離精制方法杜絕了傳統(tǒng)吸收方法產(chǎn)生的稀鹽酸，避免了氯化氫氣體揮發(fā)，極大的減少了鹽酸對(duì)周圍環(huán)境及設(shè)備、管線的腐蝕，減少了環(huán)境負(fù)擔(dān)，同時(shí)又減少了氯化氫吸收、解析、精制等工藝過程，減少能源消耗，具有廣闊的應(yīng)用前景。