本發(fā)明涉及一種鹽酸回收方法及其裝置，特別是一種甲烷氟代物生產(chǎn)中副產(chǎn)鹽酸回收方法及其裝置。

背景技術(shù)：

甲烷氟（氟氯）代物生產(chǎn)一般以甲烷氯代物和氟化氫為原料，在反應(yīng)釜中經(jīng)過氟化催化反應(yīng)制備得到，同時產(chǎn)生大量的氯化氫副產(chǎn)品。然而一部分氟化氫易與甲烷氟代物形成共沸而被反應(yīng)氣帶出反應(yīng)釜，以常規(guī)的精餾方法較難分離HF氣體，一般需要在精餾前除去HF氣體。為分離反應(yīng)氣中的氯化氫，目前國內(nèi)外的傳統(tǒng)工藝中，以水洗工藝居多，即反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過水洗、堿洗脫除氯化氫、氟化氫等酸性氣體后，再經(jīng)脫水精餾得到有機產(chǎn)物。因此水洗副產(chǎn)鹽酸中不可避免的帶有較多的氟離子，特別是在開停車過程中，由于控制參數(shù)的變化，以及其他一些不穩(wěn)定因素，有更多的HF離開反應(yīng)釜進(jìn)入到鹽酸中，鹽酸中氟離子的含量將大于等于1000ppm，因此水洗得到的鹽酸含有較多的氟離子而成為廢酸。以年產(chǎn)10000t二氟甲烷裝置為例，每年將產(chǎn)生45000t含氟鹽酸（其中含HCL占30%左右），因無法利用而成為廢酸，造成極大的環(huán)境污染。目前有一種比較先進(jìn)的干法分離法，即將二氟甲烷反應(yīng)氣首先經(jīng)過初餾塔將氯化氫分離，基本上不產(chǎn)生含氟化氫廢酸稀溶液，但是初餾塔增加了設(shè)備和能耗，使二氟甲烷的制備成本增加。

美國霍尼韋爾國際公司，專利號200480026391.9提供了包含氟化氫和至少一種鹵代烴的混合物接觸低于93%重量的硫酸水溶液，從混合物中萃取氟化氫的方法，其特點是硫酸濃度優(yōu)選為50%～90%。回收后含有氟化氫的硫酸水溶液，通過無水氟化氫回收裝置循環(huán)使用。如使用上述工藝由于硫酸含水量較多，不可避免的會吸收一部分混合氣中的氯化氫。

現(xiàn)有技術(shù)都存在相應(yīng)的不足，因此需要一種成本較低并且回收鹽酸純度較高的甲烷氟代物副產(chǎn)鹽酸的回收方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本較低并且回收鹽酸純度較高的甲烷氟代物生產(chǎn)中副產(chǎn)鹽酸回收方法及其裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種甲烷氟代物生產(chǎn)中副產(chǎn)鹽酸回收方法，其特征在于包含以下步驟：

步驟一：使用質(zhì)量濃度30-35%的濃鹽酸萃取氟化反應(yīng)混合氣體中的HF；

步驟二：萃取后的混合氣體通過降膜吸收器吸收混合氣體中的HCL制得副產(chǎn)鹽酸；

步驟三：將剩余氣體水洗、堿洗處理進(jìn)入后續(xù)設(shè)備得到甲烷氟代物。

進(jìn)一步地，所述步驟一中濃鹽酸質(zhì)量濃度為31%。

進(jìn)一步地，所述步驟一中萃取溫度為5-30℃。

進(jìn)一步地，所述步驟一中31%濃鹽酸吸收氟化氫后氟化氫的含量控制在15wt%以內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述步驟一中萃取壓力控制在10kPa-100 kPa。

一種甲烷氟代物生產(chǎn)中副產(chǎn)鹽酸回收裝置，其特征在于：包含泡罩塔、降膜吸收器、水洗塔、堿洗塔和濃鹽酸高位槽，泡罩塔下端側(cè)面設(shè)置有反應(yīng)混合氣體進(jìn)口，泡罩塔上端氣體出口通過管道與降膜吸收器上端氣體進(jìn)口連接，濃鹽酸高位槽設(shè)置在泡罩塔上方并且濃鹽酸高位槽下端出口通過管道與泡罩塔上端進(jìn)液口連接，泡罩塔下端出液口與濃鹽酸循環(huán)泵一端連接，濃鹽酸循環(huán)泵另一端與泡罩塔中間進(jìn)液口連接，降膜吸收器下端出液口與鹽酸貯槽連接，降膜吸收器下端側(cè)面出氣口通過管道與水洗塔下端側(cè)面進(jìn)氣口連接，水洗塔上端出氣口通過管道與堿洗塔下端側(cè)面進(jìn)氣口連接，水洗塔上端側(cè)面開有工藝水進(jìn)水口，水洗塔下端出水口與水洗循環(huán)泵一端連接，水洗循環(huán)泵另一端與水洗塔上端循環(huán)進(jìn)水口連接，水洗塔下端側(cè)面出水口通過管道與降膜吸收器上端側(cè)面進(jìn)水口連接，堿洗塔上端出氣口與后續(xù)分離裝置連接。

進(jìn)一步地，所述堿洗塔下端出液口與堿洗循環(huán)泵一端連接，堿洗循環(huán)泵另一端與堿洗塔上端側(cè)面的進(jìn)液口連接。

進(jìn)一步地，所述泡罩塔采用耐腐蝕材料制成。

進(jìn)一步地，所述耐腐蝕材料為PP、PPR、聚四氟乙烯中的任一種。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：本發(fā)明能在常溫常壓下進(jìn)行，能耗小，經(jīng)濟(jì)有效，分離所用的萃取液是回用的副產(chǎn)鹽酸，來源于本生產(chǎn)工藝而無需另外購買；工藝得到的鹽酸品質(zhì)較高，氟離子含量在20ppm以下，減少了環(huán)境污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種甲烷氟代物生產(chǎn)中副產(chǎn)鹽酸回收裝置的示意圖。

圖2是本發(fā)明的濃鹽酸萃取的氟化氫不同濃度時鹽酸中氟離子含量表格。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。

一種甲烷氟代物生產(chǎn)中副產(chǎn)鹽酸回收方法，其特征在于包含以下步驟：

步驟一：使用質(zhì)量濃度30-35%的濃鹽酸萃取氟化反應(yīng)混合氣體中的HF；濃鹽酸質(zhì)量濃度優(yōu)選為31%，萃取溫度控制在5-30℃，最佳的控制在5℃～20℃，泡罩塔分離過程壓力控制在10kPa～100kPa，31%濃鹽酸吸收氟化氫后氟化氫的含量控制在15wt%以內(nèi)。

步驟二：萃取后的混合氣體通過降膜吸收器吸收混合氣體中的HCL制得副產(chǎn)鹽酸。

步驟三：將剩余氣體水洗、堿洗處理進(jìn)入后續(xù)設(shè)備得到甲烷氟代物。

經(jīng)過泡罩塔的混合氣進(jìn)入降膜吸收器，降膜吸收器吸收混合氣中的氯化氫氣體得到較高濃度、較高品質(zhì)的副產(chǎn)鹽酸，副產(chǎn)鹽酸濃度可以達(dá)到30-34%，所含氟離子在20ppm以下。

一種甲烷氟代物生產(chǎn)中副產(chǎn)鹽酸回收裝置，包含泡罩塔1、降膜吸收器3、水洗塔4、堿洗塔6和濃鹽酸高位槽8，泡罩塔1下端側(cè)面設(shè)置有反應(yīng)混合氣體進(jìn)口，泡罩塔1上端氣體出口通過管道與降膜吸收器3上端氣體進(jìn)口連接，濃鹽酸高位槽8設(shè)置在泡罩塔1上方并且濃鹽酸高位槽8下端出口通過管道與泡罩塔1上端進(jìn)液口連接，泡罩塔1下端出液口與濃鹽酸循環(huán)泵2一端連接，濃鹽酸循環(huán)泵2另一端與泡罩塔1中間進(jìn)液口連接，降膜吸收器3下端出液口與鹽酸貯槽連接，降膜吸收器3下端側(cè)面出氣口通過管道與水洗塔4下端側(cè)面進(jìn)氣口連接，水洗塔4上端出氣口通過管道與堿洗塔6下端側(cè)面進(jìn)氣口連接，水洗塔4上端側(cè)面開有工藝水進(jìn)水口，水洗塔4下端出水口與水洗循環(huán)泵5一端連接，水洗循環(huán)泵5另一端與水洗塔4上端循環(huán)進(jìn)水口連接，水洗塔4下端側(cè)面出水口通過管道與降膜吸收器3上端側(cè)面進(jìn)水口連接，堿洗塔6上端出氣口與后續(xù)分離裝置連接。堿洗塔6下端出液口與堿洗循環(huán)泵7一端連接，堿洗循環(huán)泵7另一端與堿洗塔6上端側(cè)面的進(jìn)液口連接。

泡罩塔1采用耐腐蝕材料制成。耐腐蝕材料為PP、PPR、聚四氟乙烯中的任一種。

將含有HF和HCl的氟化反應(yīng)混合氣通入泡罩塔，高位槽質(zhì)量濃度31%濃鹽酸從泡罩塔塔頂進(jìn)入，泡罩塔溫度控制在20℃，壓力控制在15kPa,經(jīng)泡罩塔吸收后的混合氣進(jìn)入降膜吸收器，降膜吸收器吸收混合氣中的絕大部分氯化氫氣體，然后混合氣進(jìn)入水洗塔水洗，鹽酸濃度循環(huán)至31%左右收集。分別檢測濃鹽酸萃取的氟化氫不同濃度時，鹽酸中氟離子含量，如圖2的表格所示。由此看出，隨著31%濃鹽酸中氟化氫含量的增加，所得鹽酸氟離子含量逐漸升高，較優(yōu)選的31%濃鹽酸中氟化氫含量控制在15（wt）%以下，副產(chǎn)鹽酸中氟離子含量小于20ppm。本發(fā)明二氟甲烷反應(yīng)氣中首先脫除氟化氫，脫除所用泡罩塔結(jié)構(gòu)簡單，且在常溫常壓下進(jìn)行，能耗小，經(jīng)濟(jì)有效，分離所用的萃取液是回用的副產(chǎn)鹽酸，來源于本生產(chǎn)工藝而無需另外購買；工藝得到的鹽酸品質(zhì)較高，氟離子含量在20ppm以下，減少了環(huán)境污染。

本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明所作的舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明說明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。