專利名稱：氯化苯生產(chǎn)中含苯和氯化氫尾氣的回收及循環(huán)利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明氯化苯生產(chǎn)中含苯和氯化氫尾氣的回收及循環(huán)利用方法，屬化工生產(chǎn)過程排放物的回收利用領(lǐng)域，具體涉及排放氣體的回收利用。
背景技術(shù)：
有機(jī)化工原料氯化苯的生產(chǎn)廠家基本建在發(fā)展中國家，對(duì)于其生產(chǎn)所排放的含苯和氯化氫尾氣的回收多停留在初放的低級(jí)水平，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，中國專利申請(qǐng)“制硫酸鉀副產(chǎn)鹽酸脫析聯(lián)產(chǎn)PVC樹脂(200410081404.4)和中國專利申請(qǐng)“氯化氫的提純工藝”(2002100625.3)公開的是用曼海姆法生產(chǎn)硫酸鉀的副產(chǎn)氯化氫的提純回收方法。該副產(chǎn)鹽酸或氯化氫中均不含有機(jī)物，上述兩項(xiàng)專利申請(qǐng)的解析工藝，不涉及被解析的副產(chǎn)鹽酸或氯化氫中有機(jī)物雜質(zhì)的分離。目前尚未見有關(guān)含有機(jī)物的副產(chǎn)氯化氫的回收利用的報(bào)道，也未見有關(guān)從氯化苯生產(chǎn)尾氣回收利用苯和氯化氫的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氯化苯生產(chǎn)中含苯和氯化氫尾氣的回收及循環(huán)利用方法，以提升資源苯和氯化氫的利用率，達(dá)到節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和有利環(huán)境保護(hù)的目的。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的采用吸收-解析工藝，對(duì)排放尾氣中苯和氯化氫分別回收和循環(huán)利用，將氯化苯生產(chǎn)尾氣送入控溫絕熱吸收塔釜，控制該控溫絕熱吸收塔釜內(nèi)溫度高于苯的沸點(diǎn)80.1℃，塔頂設(shè)有水或稀鹽酸噴射泵，塔頂?shù)乃蛳←}酸噴射泵向塔內(nèi)噴水或噴稀鹽酸，使氯化苯尾氣中夾帶的苯成氣相上升進(jìn)入塔頂，噴射液流將尾氣中氯化氫吸收，在塔釜內(nèi)形成濃鹽酸，再分別從塔頂部的苯蒸氣中回收苯，循環(huán)送至氯化苯生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)使用；吸收塔釜內(nèi)濃鹽酸送至解析塔，經(jīng)解析回收的純凈干燥的氯化氫送至聚氯乙烯VCM合成生產(chǎn)線，無害氣體排放至大氣。
控溫絕熱吸收塔內(nèi)的溫度控制在82-90℃，塔頂溫度控制在80-85℃。從塔頂部苯蒸氣回收苯，是將苯蒸氣先經(jīng)過冷卻器冷凝，再通過氣液分離器分離后的氣態(tài)苯，由苯捕集器將其回收送至氯化苯生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)使用，經(jīng)過冷卻器而尚未冷凝的少量含苯蒸氣則進(jìn)入波紋塔，經(jīng)捕集器回送至控溫絕熱吸收塔再次回收或送入氯苯酸性沉降槽回收。
在吸收塔釜內(nèi)經(jīng)吸收形成的濃鹽酸送入解析塔釜，濃鹽酸在解析塔釜的解析條件為溫度100-120℃，蒸氣壓≤0.3MPa，解析塔出口氣體溫度68-92℃，解析塔出口壓力為微正壓0.01-0.03MPa，經(jīng)解析后帶有大量水蒸氣的氯化氫氣體，從解析塔釜出口進(jìn)入后續(xù)回收程序，該后續(xù)回收程序是帶有大量水蒸氣的氯化氫，依次通過二段冷凝器，氯化氫氣體溫度冷卻到0℃以下，再經(jīng)除霧器除去其中的酸霧，絕大部份水蒸氣已經(jīng)分離，仍含有極少量水份的氯化氫氣體，再通過濃硫酸干燥裝置干燥，成為含水量僅為0.01-0.03％，純度≥99％純凈氯化氫氣體，將該氯化氫氣體增壓至0.08-0.09MPa后，由壓縮機(jī)送至聚氯乙烯VCM合成生產(chǎn)線使用。
本發(fā)明技術(shù)進(jìn)步，效果顯著，絕熱吸收塔中的溫度控制在高于苯沸點(diǎn)溫度的適當(dāng)范圍內(nèi)，使氯化苯尾氣中夾帶的苯幾乎全部成氣相進(jìn)入塔頂組份，由塔頂出來的苯蒸氣經(jīng)冷凝器后絕大部份苯已和水分離，并送入本氯化苯生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)使用，未盡冷凝的氣體再進(jìn)波紋塔以次品氯苯吸收其中的苯，經(jīng)此兩道工序后，氯化苯尾氣中夾帶的苯全部回收并循環(huán)使用，既降低了苯耗，又保護(hù)了環(huán)境，本發(fā)明控制解析塔出口壓力在0.01-0.03MPa的微正壓下，增強(qiáng)了吸收塔內(nèi)解析效果，提高了解析效率。
本發(fā)明對(duì)解析后帶有大量水蒸氣的氯化氫氣體，在采用二段冷凝器冷凝，使氯化氫中絕大部分水份除去的基礎(chǔ)上，又采用了濃硫酸干燥除水裝置，保證了氯化氫氣體的水份在0.01-0.03％范圍內(nèi)，如此低水份，使該氯化氫幾乎無腐蝕性，因此，能采用壓縮機(jī)(納氏泵)將其增壓到0.08-0.09MPa，再通過管道輸送至聚氯乙烯VCM合成生產(chǎn)線成為可能。
本發(fā)明回收方法不僅回收率高，而且回收的產(chǎn)物純度高，所回收的苯基本直接進(jìn)入氯化苯生產(chǎn)線循環(huán)使用，回收的HCL純度≥99％，有機(jī)物含量≤500μg/L，水份為0.01-0.03％，無游離氯，完全滿足聚氯乙烯VCM合成對(duì)HCL原料的要求。聚氯乙烯VCM合成對(duì)HCL原料的要求是氯化氫純度≥93％，有機(jī)物含量≤1000μg/L，無游離氯。本工藝提純的氯化氫氣體完全滿足聚氯乙烯VCM合成所用原料HCL的要求。本發(fā)明方法通過對(duì)氯化苯尾氣的回收利用不僅提高了對(duì)苯和氯化氫的資源利用率，節(jié)約資源，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且有利環(huán)境，是一項(xiàng)實(shí)踐循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)綠色工藝方法。


圖1本發(fā)明絕熱吸收流程2本發(fā)明鹽酸解析流程圖具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明是如何實(shí)施的。
從氯化苯生產(chǎn)出來的氯化氫尾氣，經(jīng)尾氣分配臺(tái)分批進(jìn)入絕熱吸收塔，一次進(jìn)入絕熱塔的尾氣約1016kg，調(diào)節(jié)絕熱塔頂部噴射的稀鹽酸的流量，控制塔釜溫度在82℃，塔頂溫度在81℃，加入稀鹽酸量約為2000kg，經(jīng)過稀鹽酸與氯化氫的逆流傳質(zhì)傳熱后，尾氣中的苯蒸氣進(jìn)入絕熱塔頂部；塔釜內(nèi)吸收氯化氫后的稀鹽酸濃度升高成為濃鹽酸，此時(shí)，從絕熱吸收塔底部送出的濃度為31.2％的濃鹽酸約為2950kg，此濃鹽酸冷卻至常溫后，分批進(jìn)入解析塔按工藝條件解析為氯化氫；頂部出來的苯蒸氣及少量氯化氫約66kg，進(jìn)入苯冷凝器冷凝后，再通過氣液分離器分離，約有15kg氣態(tài)苯回收送至氯化苯生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)使用，經(jīng)過冷凝器還尚未冷凝的約1kg少量含苯蒸氣則進(jìn)入波紋吸收塔吸收后，經(jīng)捕集器回送至控溫絕熱吸收塔再次回收或送入氯苯酸性沉降槽回收，經(jīng)氣液分離器分離苯以后所存的稀鹽酸約50kg則回到絕熱吸收塔噴射泵作吸收液使用。與空氣成份相似的氣體放空，排至大氣。
取上述冷卻后的濃鹽酸約12m3，經(jīng)雙效換熱器后，使?jié)恹}酸溫度預(yù)熱到50℃后進(jìn)入解析塔，解析塔通蒸汽，保持蒸汽壓力為0.12Mpa，此時(shí)解析塔釜溫度為110℃，通過調(diào)節(jié)進(jìn)酸量，使塔頂溫度控制在78℃，解析塔出口壓力為0.15Mpa，經(jīng)解析后帶有大量水蒸氣的氯化氫氣體，從解析塔出口進(jìn)入后續(xù)回收程序先經(jīng)過一段冷凝器用水冷凝后，氯化氫溫度降到30℃，然后進(jìn)入二段冷凝器冷凝，氯化氫溫度降到-2℃，再經(jīng)除霧器除去其中的酸霧，此時(shí)的氯化氫含水在0.02～0.04％，然后進(jìn)入硫酸干燥塔干燥后，氯化氫水份含量下降到0.01～0.03％，此時(shí)約1100m3回收氯化氫氣體，其純度在99.4％，有機(jī)物含量為190μg/L，達(dá)到了合成PVC的原料要求，將此回收的純凈氯化氫采用納氏泵加壓到0.08-0.09MPa壓力后，輸送供聚氯乙烯VCM合成生產(chǎn)線使用。所存冷凝酸回到濃酸罐作為下一步進(jìn)解析塔的原料。
同理，絕熱吸收塔中可采用水取代稀鹽酸作為吸收液，其余工藝步驟相同。
權(quán)利要求
1.氯化苯生產(chǎn)中含苯和氯化氫尾氣的回收及循環(huán)利用方法，是采用吸收-解析工藝，對(duì)排放尾氣中苯和氯化氫分別回收和循環(huán)利用，將氯化苯生產(chǎn)尾氣送入控溫絕熱吸收塔釜，控制該控溫絕熱吸收塔釜內(nèi)溫度高于苯的沸點(diǎn)溫度，塔頂設(shè)有水或稀鹽酸噴射泵，塔頂?shù)乃蛳←}酸噴射泵向塔內(nèi)噴水或噴稀鹽酸，使氯化苯尾氣中夾帶的苯成氣相上升進(jìn)入塔頂，噴射液流將尾氣中氯化氫吸收，在塔釜內(nèi)形成濃鹽酸，分別從塔頂部的苯蒸氣中回收苯，循環(huán)送至氯化苯生產(chǎn)系統(tǒng)使用；吸收塔釜內(nèi)濃鹽酸送至解析塔，經(jīng)解析回收的純凈干燥的氯化氫送至聚氯乙烯VCM合成生產(chǎn)線，無害尾氣排放至大氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的氯化苯生產(chǎn)中含苯和氯化氫尾氣的回收及循環(huán)利用方法，其特征在于所述的控溫絕熱吸收塔內(nèi)的溫度控制在82-90℃，塔頂溫度控制在80-85℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的氯化苯生產(chǎn)中含苯和氯化氫尾氣的回收及循環(huán)利用方法，其特征在于所述的從塔頂部苯蒸氣回收苯，是將苯蒸氣先經(jīng)過冷卻器冷凝，再通過氣液分離器分離后的氣態(tài)苯，由苯捕集器將其回收送至氯化苯生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的氯化苯生產(chǎn)中含苯和氯化氫尾氣的回收及循環(huán)利用方法，其特征在于所述的經(jīng)過冷卻器而尚未冷凝的少量含苯蒸氣則進(jìn)入波紋塔，經(jīng)捕集器回送至控溫絕熱吸收塔或送入氯苯酸性沉降槽回收。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的氯化苯生產(chǎn)中含苯和氯化氫尾氣的回收及循環(huán)利用方法，其特征在于所述的送入解析塔的濃鹽酸，在解析塔釜的解析條件為溫度100-120℃，蒸氣壓≤0.3MPa，解析塔出口氣體溫度68-92℃，解析塔出口氣體壓力為微正壓0.01-0.03MPa，經(jīng)解析后帶有大量水蒸氣的氯化氫氣體，從解析塔釜出口進(jìn)入后續(xù)回收程序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的氯化苯生產(chǎn)中含苯和氯化氫尾氣的回收及循環(huán)利用方法，其特征在于所述的解析后帶有大量水蒸氣的氯化氫氣體從解析塔釜出口進(jìn)入的后續(xù)回收程序是先依次通過二段冷凝器，使氣體溫度冷卻到0℃以下，再經(jīng)除霧器除去其中的酸霧，仍含有極少量水份氯化氫氣體，再通過濃硫酸干燥裝置干燥，成為含水0.01-0.03％，純度≥99％干燥純凈的氯化氫氣體，將該氯化氫氣體增壓至0.08-0.09MPa后送至聚氯乙烯VCM合成生產(chǎn)線使用。
全文摘要
本發(fā)明氯化苯生產(chǎn)中含苯和氯化氫尾氣的回收及循環(huán)利用方法，屬化工生產(chǎn)過程排放物的回收利用領(lǐng)域，本發(fā)明采用吸收－解析工藝，將氯化苯生產(chǎn)尾氣送入吸收塔釜，塔釜內(nèi)溫度高于苯的沸點(diǎn)80.1℃溫度，從塔頂向塔內(nèi)噴水或稀鹽酸，使尾氣中夾帶的苯成氣相上升進(jìn)入塔頂，噴射液流將尾氣中氯化氫吸收，在塔釜內(nèi)形成濃鹽酸，再分別從塔頂部的苯蒸氣中回收苯，送至氯化苯生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)使用；塔釜內(nèi)濃鹽酸經(jīng)解析塔解析處理，成干燥純凈的氯化氫回收，送至聚氯乙烯生產(chǎn)線，最終排放的是與空氣成份類似的氣體，本發(fā)明技術(shù)效果顯著，氯化苯尾氣中夾帶的苯和氯化氫幾乎全部被回收和循環(huán)使用，既節(jié)約了資源和成本，又保護(hù)了環(huán)境，是實(shí)踐循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的好方法。
文檔編號(hào)C07C17/38GK101077466SQ20071005155
公開日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月15日
發(fā)明者周友福, 代大成, 邱建華, 王儉, 夏浩中, 楊雄 申請(qǐng)人:武漢祥龍電業(yè)股份有限公司