CN110194712A - 一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于废气回收处理，特别是提供一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，主要设备包括氟化反应装置、预冷冷凝器、中冷冷凝器、尾冷冷凝器、深冷冷凝器、放料缓冲罐、洗涤塔、塔釜、分层罐、氟化氢回收槽、三氟三氯乙烷粗品槽、平衡罐和氯化氢吸收系统，各设备之间通过管线连接；通过利用冷凝器、塔、分离罐、回收槽等设备充分回收生产1,1,1三氯三氟乙烷过程中，氟化反应生成的气体物料：三氟三氯乙烷、氯化氢及夹带的氟化氢，达到降低氟化氢的消耗。

Description

一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺

技术领域

本发明涉及废气回收处理技术领域，具体涉及一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺。

背景技术

1,1,1三氯三氟乙烷生产过程中，氟化反应生成的中间品三氟三氯乙烷气体和副产品氯化氢气体在反应塔顶排出同时夹带原料氟化氢气体排出，反应物料进入石墨降温、水吸收系统，氯化氢、氟化氢水吸收生成含氟盐酸，三氟三氯乙烷经过石墨降温后液化伴随着含氟盐酸一起进入分层设备中，根据物化性质的不同，在分层设备中和含氟盐酸分层，底部收集得到粗品三氟三氯乙烷液体，顶部含氟盐酸溢流至盐酸收集槽。

盐酸中含氟量高低对盐酸下游市场的使用选择性减小，使产品市场面收窄，影响盐酸的销售，制约生产，且夹带的氟化氢水吸收后不仅未体现出它的价值，还造成了原料氟化氢消耗大，增加了产品的原材料氟化氢的成本。为次公司组织相关专业人员，对生产的工艺进行讨论，通过对工艺的调整，增加一部分设备，回收产品中夹带的氟化氢，降低氟化氢的消耗，降低产品的生产成本。

发明内容

为解决上述现有技术的问题，本发明提供一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，通过利用冷凝器、塔、分离罐、回收槽等设备充分回收生产1,1,1三氯三氟乙烷过程中，氟化反应生成的气体物料：三氟三氯乙烷、氯化氢及夹带的氟化氢，达到降低氟化氢的消耗。

为了达到以上目的，本发明采取以下技术方案：一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，其中，主要设备包括氟化反应装置、预冷冷凝器、中冷冷凝器、尾冷冷凝器、深冷冷凝器、放料缓冲罐、洗涤塔、塔釜、分层罐、氟化氢回收槽、三氟三氯乙烷粗品槽、平衡罐和氯化氢吸收系统，各设备之间通过管线连接；所述氟化反应装置是生产中间产品三氟三氯乙烷的反应设备，反应物料主要是三氟三氯乙烷、氯化氢和夹带的氟化氢气体；反应物料通过管线按顺序输送到预冷冷凝器、中冷冷凝器、洗涤塔、尾冷冷凝器、深冷冷凝器、放料缓冲罐；各冷凝器冷凝成的液体通过管线输送到洗涤塔中，洗涤塔下设塔釜，液体通过洗涤塔进入塔釜，塔釜通过管线与分层罐连接，分层罐通过管线分别与氟化氢回收槽、三氟三氯乙烷粗品槽连接；所述放料缓冲罐与通过管线分别与洗涤塔和氯化氢吸收系统连接，将液体输送至洗涤塔，气体输送至氯化氢吸收系统。

进一步说，所述管线包括气相管线和液相管线，所述气相管线用于输送气体；所述液相管线用于输送液体。

进一步说，所述预冷冷凝器利用循环水进行冷凝大部分的三氟三氯乙烷，根据三氟三氯乙烷的物化性质，沸点47.57℃，循环水的温度不管是哪个季节，都能满足三氟三氯乙烷的冷却要求，来自氟化反应装置的气体物料中的三氟三氯乙烷经过预冷冷凝器能大部分冷凝下来，未冷凝的部分气体物料进入下级冷凝器进行冷却。

进一步说，所述中冷冷凝器利用-10℃乙二醇冷冻盐水进行冷凝未冷却完的三氟三氯乙烷和气体物料中夹带的大部分氟化氢，根据氟化氢的物化性质，沸点19.54℃，气体物料通过冷凝器，把上一级未冷凝的三氟三氯乙烷进一步冷凝，同时把夹带的大部分氟化氢进行冷凝，冷凝完的气体物料进入洗涤塔进行进一步的洗涤回收。

进一步说，所述洗涤塔是接收来自预冷冷凝器、中冷冷凝器、尾冷冷凝器、深冷冷凝器和放料缓冲罐的液体从洗涤塔上部进入，与来自中冷冷凝器的气体物料通过塔内填料逆流接触洗涤，进一步洗涤回收气体物料中的三氟三氯乙烷和氟化氢，液体物料经过洗涤塔进入塔釜，塔釜增加夹套，用-10℃的乙二醇对收集下来的液体物料进行冷却，控制好物料温度，使物料不易汽化，同时便于三氟三氯乙烷和氟化氢两种物料的分层；所述塔釜内液体物料根据液位自动溢流至分层罐，洗涤完的气体物料从塔顶进入尾冷冷凝器。

进一步说，所述尾冷冷凝器是冷凝从洗涤塔出来的氯化氢气体中剩余氟化氢，利用-10℃乙二醇冷冻盐水进行冷凝，冷却完进入深冷冷凝器；所述深冷冷凝器是提纯氯化氢气体，除去残余氟化氢等高沸物料，利用氟利昂进行冷凝，根据物料的物化性质，深冷冷凝器控制在-35～-38℃，通过低温冷凝提纯后的氯化氢再进入放料缓冲罐。

进一步说，所述放料缓冲罐是缓冲深冷冷凝器输送过来的氯化氢气体，再通过调节阀控制排至氯化氢吸收系统，气体通过缓冲增加放料缓冲罐放料的稳定性，缓冲罐底部放料管主要是回收气体因流速问题夹带的少量冷凝液体。

进一步说，所述塔釜底部液体进入分层罐进行分层，氟化氢液体处于上层，三氟三氯乙烷处于下层，分层罐下层液体三氟三氯乙烷进入粗品槽，上层液体氟化氢溢流至氟化氢回收槽，再输送至氟化投料系统。

进一步说，所述三氟三氯乙烷粗品槽、分层罐、氟化氢回收槽三个容器的顶部气相通过平衡罐平衡压力，三个容器与平衡罐通过平衡管连接。

进一步说，所述氯化氢吸收系统包括石墨吸收器、水洗塔、盐酸槽和循环泵，所述水洗塔为PP材料，所述盐酸槽为钢衬PE材料，所述循环泵为磁力衬PTFE材料；所述石墨吸收器通过管线与放料缓冲罐连接，放料缓冲罐内的氯化氢和微量氟化氢气体依次进入石墨吸收器，与水洗塔回液接触吸收部分氯化氢、氟化氢气体，未吸收的再从石墨吸收器下部排出，进入水洗塔底部，氯化氢、氟化氢气体被水洗塔塔顶的喷淋水洗液吸收后进入石墨吸收器，通过石墨夹套循环水控制吸收酸温度，通过石墨吸收器再回至盐酸槽，当盐酸槽盐酸浓度达到一定数值后，经循环泵送入盐酸储罐，作为副产品外售。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)各级冷凝器根据物料特性，选择不同的冷媒进行冷却，合理耗能；

2)通过对工艺的调整，盐酸中氢氟酸的含量由原先的5-6％降至0.4-0.5％，氟化氢的消耗有了大幅的下降，大大降低了生产成本，盐酸含氟量低，下游市场使用选择面宽，盐酸的销售也不制约生产，达到理想的效果，降耗且高产。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图；

其中，氟化反应装置1、预冷冷凝器2、中冷冷凝器3、尾冷冷凝器4、深冷冷凝器5、放料缓冲罐6、洗涤塔7、塔釜8、水洗塔9、石墨吸收器10、盐酸槽11和循环泵12、三氟三氯乙烷粗品槽13、平衡罐14、分层罐15、氟化氢回收槽16、平衡管17。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，其中，主要设备包括氟化反应装置1、预冷冷凝器2、中冷冷凝器3、尾冷冷凝器4、深冷冷凝器5、放料缓冲罐6、洗涤塔7、塔釜8、分层罐15、氟化氢回收槽16、三氟三氯乙烷粗品槽13、平衡罐14和氯化氢吸收系统，各设备之间通过管线连接；所述氟化反应装置1是生产中间产品三氟三氯乙烷的反应设备，反应物料主要是三氟三氯乙烷、氯化氢和夹带的氟化氢气体；反应物料通过管线按顺序输送到预冷冷凝器2、中冷冷凝器3、洗涤塔7、尾冷冷凝器4、深冷冷凝器5、放料缓冲罐6；各冷凝器冷凝成的液体通过管线输送到洗涤塔7中，洗涤塔7下设塔釜8，液体通过洗涤塔7进入塔釜8，塔釜8通过管线与分层罐14连接，分层罐14通过管线分别与氟化氢回收槽16、三氟三氯乙烷粗品槽13连接；所述放料缓冲罐6与通过管线分别与洗涤塔7和氯化氢吸收系统连接，将液体输送至洗涤塔7，气体输送至氯化氢吸收系统。

所述管线包括气相管线和液相管线，所述气相管线用于输送气体；所述液相管线用于输送液体。

所述预冷冷凝器2利用循环水进行冷凝大部分的三氟三氯乙烷，根据三氟三氯乙烷的物化性质，沸点47.57℃，循环水的温度不管是哪个季节，都能满足三氟三氯乙烷的冷却要求，来自氟化反应装置的气体物料中的三氟三氯乙烷经过预冷冷凝器2能大部分冷凝下来，未冷凝的部分气体物料进入下级冷凝器进行冷却。

所述中冷冷凝器3利用-10℃乙二醇冷冻盐水进行冷凝未冷却完的三氟三氯乙烷和气体物料中夹带的大部分氟化氢，根据氟化氢的物化性质，沸点19.54℃，气体物料通过冷凝器3，把上一级未冷凝的三氟三氯乙烷进一步冷凝，同时把夹带的大部分氟化氢进行冷凝，冷凝完的气体物料进入洗涤塔7进行进一步的洗涤回收。

所述洗涤塔7是接收来自预冷冷凝器2、中冷冷凝器3、尾冷冷凝器4、深冷冷凝器5和放料缓冲罐6的液体从洗涤塔7上部进入，与来自中冷冷凝器3的气体物料通过塔内填料逆流接触洗涤，进一步洗涤回收气体物料中的三氟三氯乙烷和氟化氢，液体物料经过洗涤塔7进入塔釜8，塔釜8增加夹套，用-10℃的乙二醇对收集下来的液体物料进行冷却，控制好物料温度，使物料不易汽化，同时便于三氟三氯乙烷和氟化氢两种物料的分层；所述塔釜8内液体物料根据液位自动溢流至分层罐15，洗涤完的气体物料从塔顶进入尾冷冷凝器4。

所述尾冷冷凝器4是冷凝从洗涤塔7出来的氯化氢气体中剩余氟化氢，利用-10℃乙二醇冷冻盐水进行冷凝，冷却完进入深冷冷凝5器；所述深冷冷凝器5是提纯氯化氢气体，除去残余氟化氢等高沸物料，利用氟利昂进行冷凝，根据物料的物化性质，深冷冷凝器5控制在-35～-38℃，通过低温冷凝提纯后的氯化氢再进入放料缓冲罐。

所述放料缓冲罐6是缓冲深冷冷凝器5输送过来的氯化氢气体，再通过调节阀控制排至氯化氢吸收系统，气体通过缓冲增加放料缓冲罐放料6的稳定性，缓冲罐6底部放料管主要是回收气体因流速问题夹带的少量冷凝液体。

所述塔釜8底部液体进入分层罐15进行分层，氟化氢液体处于上层，三氟三氯乙烷处于下层，分层罐15下层液体三氟三氯乙烷进入三氟三氯乙烷粗品槽13，上层液体氟化氢溢流至氟化氢回收槽16，再输送至氟化投料系统。

所述三氟三氯乙烷粗品槽13、分层罐15、氟化氢回收槽16三个容器的顶部气相通过平衡罐14平衡压力，三个容器与平衡罐14通过平衡管17连接。

所述氯化氢吸收系统包括石墨吸收器10、水洗塔9、盐酸槽11和循环泵12，所述水洗塔9为PP材料，所述盐酸槽11为钢衬PE材料，所述循环泵12为磁力衬PTFE材料；所述石墨吸收器10通过管线与放料缓冲罐6连接，放料缓冲罐6内的氯化氢和微量氟化氢气体依次进入石墨吸收器10，与水洗塔9回液接触吸收部分氯化氢、氟化氢气体，未吸收的再从石墨吸收器下部排出，进入水洗塔9底部，氯化氢、氟化氢气体被水洗塔9塔顶的喷淋水洗液吸收后进入石墨吸收器10，通过石墨夹套循环水控制吸收酸温度，通过石墨吸收器10再回至盐酸槽11，当盐酸槽11盐酸浓度达到一定数值后，经循环泵12送入盐酸储罐，作为副产品外售。

工艺流程：氟化反应装置1产生的气体物料主要为中间产品三氟三氯乙烷气体、副产氯化氢气体、夹带的氟化氢气体，通过放料阀调节进入预冷冷凝器2主要冷凝三氟三氯乙烷，经过预冷后进入中冷冷凝器3冷凝一部分氟化氢和预冷未冷下的三氟三氯乙烷，经过中冷冷凝器3后进入洗涤塔7底部，气体由下而上，与四级冷凝器的冷凝液逆向对流，洗涤回收气体中夹带的三氟三氯乙烷和氟化氢，经过洗涤塔7洗涤完进入尾冷冷凝器4，主要冷凝一部分未冷凝下的氟化氢气体，经过尾冷冷凝器4后剩余的主要为氯化氢气体和夹带少量的氟化氢，气体再进入深冷冷凝器5，进行低温冷凝回收剩余夹带氟化氢，回收完的氯化氢气体进入放料缓冲罐6，调节控制气体进入石墨吸收器10和水洗塔9，通过液体循环吸收制备盐酸；四级冷凝器冷凝下来的物料三氟三氯乙烷和氟化氢进入洗涤塔7和塔釜8，通过洗涤塔7和塔釜8降温进入分层罐15，根据物化性质不同，三氟三氯乙烷和氟化氢在分层罐15分层，底部三氟三氯乙烷进入三氟三氯乙烷粗品槽13，氟化氢从上部溢流至氟化氢回收槽16，回收的氟化氢可以继续进入氟化反应装置1投料使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，其特征在于：主要设备包括氟化反应装置、预冷冷凝器、中冷冷凝器、尾冷冷凝器、深冷冷凝器、放料缓冲罐、洗涤塔、塔釜、分层罐、氟化氢回收槽、三氟三氯乙烷粗品槽、平衡罐和氯化氢吸收系统，各设备之间通过管线连接；所述氟化反应装置是生产中间产品三氟三氯乙烷的反应设备，反应物料主要是三氟三氯乙烷、氯化氢和夹带的氟化氢气体；反应物料通过管线按顺序输送到预冷冷凝器、中冷冷凝器、洗涤塔、尾冷冷凝器、深冷冷凝器、放料缓冲罐；各冷凝器冷凝成的液体通过管线输送到洗涤塔中，洗涤塔下设塔釜，液体通过洗涤塔进入塔釜，塔釜通过管线与分层罐连接，分层罐通过管线分别与氟化氢回收槽、三氟三氯乙烷粗品槽连接；所述放料缓冲罐与通过管线分别与洗涤塔和氯化氢吸收系统连接，将液体输送至洗涤塔，气体输送至氯化氢吸收系统。

2.根据权利要求1所述的一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，其特征在于：所述管线包括气相管线和液相管线，所述气相管线用于输送气体；所述液相管线用于输送液体。

3.根据权利要求1所述的一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，其特征在于：所述预冷冷凝器利用循环水进行冷凝大部分的三氟三氯乙烷，根据三氟三氯乙烷的物化性质，沸点47.57℃，循环水的温度不管是哪个季节，都能满足三氟三氯乙烷的冷却要求，来自氟化反应装置的气体物料中的三氟三氯乙烷经过预冷冷凝器能大部分冷凝下来，未冷凝的部分气体物料进入下级冷凝器进行冷却。

4.根据权利要求1所述的一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，其特征在于：所述中冷冷凝器利用-10℃乙二醇冷冻盐水进行冷凝未冷却完的三氟三氯乙烷和气体物料中夹带的大部分氟化氢，根据氟化氢的物化性质，沸点19.54℃，气体物料通过冷凝器，把上一级未冷凝的三氟三氯乙烷进一步冷凝，同时把夹带的大部分氟化氢进行冷凝，冷凝完的气体物料进入洗涤塔进行进一步的洗涤回收。

5.根据权利要求1所述的一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，其特征在于：所述洗涤塔是接收来自预冷冷凝器、中冷冷凝器、尾冷冷凝器、深冷冷凝器和放料缓冲罐的液体从洗涤塔上部进入，与来自中冷冷凝器的气体物料通过塔内填料逆流接触洗涤，进一步洗涤回收气体物料中的三氟三氯乙烷和氟化氢，液体物料经过洗涤塔进入塔釜，塔釜增加夹套，用-10℃的乙二醇对收集下来的液体物料进行冷却，控制好物料温度，使物料不易汽化，同时便于三氟三氯乙烷和氟化氢两种物料的分层；所述塔釜内液体物料根据液位自动溢流至分层罐，洗涤完的气体物料从塔顶进入尾冷冷凝器。

6.根据权利要求1所述的一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，其特征在于：所述尾冷冷凝器是冷凝从洗涤塔出来的氯化氢气体中剩余氟化氢，利用-10℃乙二醇冷冻盐水进行冷凝，冷却完进入深冷冷凝器；所述深冷冷凝器是提纯氯化氢气体，除去残余氟化氢等高沸物料，利用氟利昂进行冷凝，根据物料的物化性质，深冷冷凝器控制在-35～-38℃，通过低温冷凝提纯后的氯化氢再进入放料缓冲罐。

7.根据权利要求1所述的一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，其特征在于：所述放料缓冲罐是缓冲深冷冷凝器输送过来的氯化氢气体，再通过调节阀控制排至氯化氢吸收系统，气体通过缓冲增加放料缓冲罐放料的稳定性，缓冲罐底部放料管主要是回收气体因流速问题夹带的少量冷凝液体。

8.根据权利要求1所述的一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，其特征在于：所述塔釜底部液体进入分层罐进行分层，氟化氢液体处于上层，三氟三氯乙烷处于下层，分层罐下层液体三氟三氯乙烷进入粗品槽，上层液体氟化氢溢流至氟化氢回收槽，再输送至氟化投料系统，所述三氟三氯乙烷粗品槽、分层罐、氟化氢回收槽三个容器的顶部气相通过平衡罐平衡压力，三个容器与平衡罐通过平衡管连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，其特征在于：所述氯化氢吸收系统包括石墨吸收器、水洗塔、盐酸槽和循环泵，所述水洗塔为PP材料，所述盐酸槽为钢衬PE材料，所述循环泵为磁力衬PTFE材料；所述石墨吸收器通过管线与放料缓冲罐连接，放料缓冲罐内的氯化氢和微量氟化氢气体依次进入石墨吸收器，与水洗塔回液接触吸收部分氯化氢、氟化氢气体，未吸收的再从石墨吸收器下部排出，进入水洗塔底部，氯化氢、氟化氢气体被水洗塔塔顶的喷淋水洗液吸收后进入石墨吸收器，通过石墨夹套循环水控制吸收酸温度，通过石墨吸收器再回至盐酸槽，当盐酸槽盐酸浓度达到一定数值后，经循环泵送入盐酸储罐，作为副产品外售。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种用于1,1,1三氯三氟乙烷生产中回收氟化氢工艺，其特征在于：氟化反应装置产生的气体物料主要为中间产品三氟三氯乙烷气体、副产氯化氢气体、夹带的氟化氢气体，通过放料阀调节进入预冷冷凝器主要冷凝三氟三氯乙烷，经过预冷后进入中冷冷凝器冷凝一部分氟化氢和预冷未冷下的三氟三氯乙烷，经过中冷冷凝器后进入洗涤塔底部，气体由下而上，与四级冷凝器的冷凝液逆向对流，洗涤回收气体中夹带的三氟三氯乙烷和氟化氢，经过洗涤塔洗涤完进入尾冷冷凝器，主要冷凝一部分未冷凝下的氟化氢气体，经过尾冷冷凝器后剩余的主要为氯化氢气体和夹带少量的氟化氢，气体再进入深冷冷凝器，进行低温冷凝回收剩余夹带氟化氢，回收完的氯化氢气体进入放料缓冲罐，调节控制气体进入石墨吸收器和水洗塔，通过液体循环吸收制备盐酸；四级冷凝器冷凝下来的物料三氟三氯乙烷和氟化氢进入洗涤塔和塔釜，通过洗涤塔和塔釜降温进入分层罐，根据物化性质不同，三氟三氯乙烷和氟化氢在分层罐分层，底部三氟三氯乙烷进入三氟三氯乙烷粗品槽，氟化氢从上部溢流至回收槽，回收的氟化氢可以继续进入氟化反应装置投料使用。