CN118419857B - 一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统及方法,所述装置系统通过设置循环换热器来移去未反应的氯化氢相变热和溶解热,从而将六氯苯全部集中在急冷装置中;通过设置过滤器和循环换热器的洗涤系统,实现了液相中六氯苯的脱除;通过在线切换过滤器与循环换热器实现交替运行,然后采用循环换热器的洗涤系统实现了六氯苯的洗脱外排,降低了循环换热器的堵塞风险,提高了装置稳定性,还可以降低副产盐酸的固含量,解决了副产盐酸回用的问题。
Description
技术领域
本发明涉及氯化氢氧化制氯气反应技术领域,具体涉及一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统及方法。
背景技术
在光气法生产异氰酸酯的工艺中,通过羰基取代反应后,大部分氯原子以氯化氢的形式排出,大量副产氯化氢给企业带来了较大的经济和环境压力,直接制约了异氰酸酯行业的发展。
为了解决这一问题,目前常用的处理副产氯化氢的方式包括吸收法制盐酸、酸碱中和、制造氯乙烯等产品以及Deacon法氯化氢氧化生产氯气等。其中,Deacon法氯化氢氧化工艺以其实现氯资源的循环利用而备受关注,符合资源循环的经济发展模式,对于促进涉氯产业的可持续发展和环境保护至关重要。此外,Deacon法氯化氢氧化工艺具有无其它副反应、工艺流程简单、高效率等诸多优点。
目前,氯化氢氧化制氯气过程需采用上游异氰酸酯副产氯化氢,其副产氯化氢含大量的氯苯类物质,包括一氯苯、二氯苯、三氯苯等,为了获得纯净的氯化氢,需要对氯苯类物质进行脱除。CN 112121603A公开了一种从氯化氢气体中脱除氯苯的方法及装置,包括含氯苯的氯化氢气体通过气体膜截留脱除氯苯;所述的气体膜是一种复合膜,包括铸底膜和选择层膜,具有高通量与高截留率的优良表现,可显著提高HCl中氯苯脱除效率。同时,同时采用负载于ZrO2溶胶的改性活性炭吸附剂,来进一步降低HCl中的氯苯含量。CN115006975A公开了一种二氯苯副产物中氯化氢回收利用方法,包括以下步骤:步骤一:副产气体洗涤;步骤二:副产气体脱氯;步骤三:吸收制酸;步骤四:有机物相分离;步骤五:树脂吸附除苯;步骤六:解吸冷却;步骤七:氧化干燥,可充分将副产的盐酸中的有机物脱除,从而得到相对纯净的氯化氢气体,供后序氯磺酸装置使用。以上发明均通过从原料氯化氢中脱除氯苯或苯,所需工艺成本较高,且需要对各种氯苯均进行截留,脱除效果也具有一定的局限性。
通过将副产氯化氢进行氧化反应会生成六氯苯,氯苯的种类减少,但是不去除反应气相中的六氯苯,仍然会限制高含量氯苯类氯化氢的使用,同时副产盐酸固含量偏高,会导致高负荷下装置精制系统堵塞严重、无法长期运行等问题。
因此,针对现有技术的不足,亟需提供一种能够以高含量氯苯类氯化氢为原料制氯气、有效脱除六氯苯且保证稳定性的装置系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统及方法,采用所述装置系统可以脱除六氯苯,降低循环换热器堵塞风险,提高装置稳定性,同时能够降低副产盐酸固含量至1ppm以下,解决副产盐酸的回用问题。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统,所述装置系统包括沿物料流向依次连接的冷凝器、急冷装置、过滤器以及第一泵送装置,所述第一泵送装置排出的液相部分进行外排,部分流经循环换热器后返回至急冷装置中;
所述过滤器包括交替运行的第一过滤器与第二过滤器;所述循环换热器包括交替运行的第一循环换热器与第二循环换热器;所述第一循环换热器与第二循环换热器分别独立地连接有洗涤剂加热器,所述洗涤剂加热器通过第二泵送装置分别独立地向第一循环换热器与第二循环换热器输送洗涤剂;所述第二泵送装置连接有废液收集器。
本发明提供的氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统,通过设置循环换热器来移去未反应的氯化氢相变热和溶解热,从而将六氯苯全部集中在急冷装置中;通过设置过滤器和循环换热器的洗涤系统,实现了液相中六氯苯的脱除;通过在线切换过滤器与循环换热器实现交替运行,然后采用循环换热器的洗涤系统实现了六氯苯的洗脱外排。所述装置系统能够脱除六氯苯,降低了循环换热器堵塞风险,提高了装置稳定性。
优选地,所述冷凝器设置有反应气相入口。
优选地,所述冷凝器的种类包括管式换热器或板式换热器;
所述冷凝器的出口与急冷装置的底部入口连接;
所述急冷装置的种类包括填料塔,塔板数为1-5块,例如可以是1块、2块、3块、4块或5块,优选为2-3块;
所述循环换热器的种类包括管壳式换热器。
优选地,所述急冷装置的顶部设置有氯气出口。
优选地,所述过滤器的种类包括篮式过滤器、袋式过滤器或滤芯过滤器中的任意一种,优选为滤芯过滤器;
所述过滤器的过滤精度为0.5-40μm,例如可以是0.5μm、1μm、3μm、5μm、10μm、25μm或40μm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为1-5μm。
优选地,所述第一泵送装置包括第一输送泵。
优选地,所述第二泵送装置包括第二输送泵。
优选地,所述洗涤剂加热器设置有洗涤剂入口。
优选地,所述废液收集器包括废液池。
第二方面,本发明提供了一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,所述方法通过第一方面所述的氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统进行,所述方法包括如下步骤:
对氯化氢氧化后得到的反应气相依次进行冷凝与急冷,所得盐酸经过过滤,部分进行外排,部分经过换热后循环返回至急冷中;
根据所述第一过滤器与第二过滤器的压差切换运行并洗涤第一过滤器与第二过滤器;根据所述急冷装置的底部出口温度切换运行第一循环换热器与第二循环换热器,然后对换热后的循环换热器进行循环洗涤,所得含六氯苯的洗涤液进行外排。
本发明提供的氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,通过监控急冷装置的底部出口温度,可以调整循环换热器的冷量;通过监控第一过滤器与第二过滤器的压差和急冷装置的底部出口温度来确认六氯苯的拦截效率;通过控制循环洗涤的温度和时间来保证循环换热器中六氯苯的洗脱效果。所述方法可以使用高含量氯苯类的原料氯化氢,保证原料来源的多样性,同时可以将六氯苯脱除,从而降低循环换热器的堵塞风险,提高急冷系统未反应氯化氢的脱除效率,提高装置稳定性;还可以降低副产盐酸的固含量至1ppm以下,解决了副产盐酸回用的问题。
优选地,所述冷凝后反应气相的温度为80-180℃,例如可以是80℃、100℃、130℃、150℃或180℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为100-150℃;
所述急冷装置的底部出口温度为30-70℃,底部循环量为100-400t/h。
所述急冷装置的底部出口温度为30-70℃,例如可以是30℃、40℃、50℃、60℃或70℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为30-50℃。
所述急冷装置的底部循环量为100-400t/h,例如可以是100t/h、150t/h、200t/h、250t/h、300t/h或400t/h,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为150-250t/h。
所述部分进行外排的盐酸量为2-30t/h,例如可以是2t/h、5t/h、10t/h、20t/h、25t/h或30t/h,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为5-20t/h,所述部分经过换热后循环返回至急冷中的盐酸量为所述急冷装置的底部循环量。
优选地,所述急冷后得到的氯气由急冷装置的顶部排出。
本发明中控制冷凝后反应气相的温度,可以保证反应气相中六氯苯不凝华,全部带入急冷装置中。
优选地,所述盐酸的溶质质量浓度为15-32%,盐酸中的六氯苯含量为0.1-1ppm。
所述盐酸的溶质质量浓度为15-32%,例如可以是15%、20%、25%、30%或32%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述盐酸中的六氯苯含量为0.1-1ppm,例如可以是0.1ppm、0.3ppm、0.5ppm、0.8ppm或1ppm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,所述第一过滤器与第二过滤器的压差为50-250kPa时,切换运行第一过滤器与第二过滤器;
所述急冷装置的底部出口温度为55-70℃时,切换运行第一循环换热器与第二循环换热器;
所述循环换热器的出口温度为20-60℃,例如可以是20℃、30℃、40℃、50℃或60℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为20-40℃。
所述第一过滤器与第二过滤器的压差为50-250kPa,例如可以是50kPa、100kPa、150kPa、200kPa或250kPa,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为100-200kPa。
所述急冷装置的底部出口温度为55-70℃,例如可以是55℃、58℃、60℃、65℃或70℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为55-60℃。
优选地,所述循环洗涤所用洗涤液包括溶质质量浓度为0.5-5%的非离子表面活性剂水溶液,例如可以是0.5%、1%、1.5%、2%、3%或5%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为1-2%;
所述非离子表面活性剂水溶液中的溶质包括蔗糖脂肪酸脂、脂肪酸山梨坦或聚山梨酯中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制性的组合包括蔗糖脂肪酸脂与脂肪酸山梨坦的组合,脂肪酸山梨坦与聚山梨酯的组合,或蔗糖脂肪酸脂、脂肪酸山梨坦与聚山梨酯的组合;
所述洗涤液为60-100℃加热后得到的洗涤液,例如可以是60℃、70℃、80℃、90℃或100℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为80-100℃;
所述循环洗涤的循环量为100-250t/h,洗涤时间为10-60min。
所述循环洗涤的循环量为100-250t/h,例如可以是100t/h、150t/h、180t/h、200t/h或250t/h,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为150-200t/h。
所述循环洗涤的洗涤时间为10-60min,例如可以是10min、20min、25min、30min、40min或60min,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为20-30min。
优选地,所述含六氯苯的洗涤液的浊度含量>5%时进行外排,同时额外补充洗涤液至液位恒定。
所述含六氯苯的洗涤液的浊度含量>5%,例如可以是6%、8%、9%或10%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述“浊度”是表示溶液透明度或清澈度的性质,它指的是溶液中悬浮颗粒造成的光散射。
作为本发明所述的方法的优选技术方案,所述方法包括如下步骤:
对氯化氢氧化后得到的反应气相依次进行冷凝与急冷,所得氯气由急冷装置的顶部排出,所得盐酸经过过滤,部分进行外排,部分经过换热后循环返回至急冷中;
所述冷凝后反应气相的温度为80-180℃;所述急冷装置的底部出口温度为30-70℃,底部循环量为100-400t/h;所述盐酸的溶质质量浓度为15-32%,盐酸中的六氯苯含量为0.1-1ppm;
所述第一过滤器与第二过滤器的压差为50-250kPa时,切换运行并洗涤第一过滤器与第二过滤器;所述急冷装置的底部出口温度为55-70℃时,切换运行第一循环换热器与第二循环换热器;所述循环换热器的出口温度为20-60℃;然后采用60-100℃加热后得到的溶质质量浓度为0.5-5%的非离子表面活性剂水溶液对换热后的循环换热器进行循环洗涤,循环量为100-250t/h,洗涤时间为10-60min;所得含六氯苯的非离子表面活性剂水溶液的浊度含量>5%时进行外排,同时额外补充非离子表面活性剂水溶液至液位恒定。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明提供的氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统,通过设置循环换热器来移去未反应的氯化氢相变热和溶解热,从而将六氯苯全部集中在急冷装置中;通过设置过滤器和循环换热器的洗涤系统,实现了液相中六氯苯的脱除;通过在线切换过滤器与循环换热器实现交替运行,然后采用循环换热器的洗涤系统实现了六氯苯的洗脱外排;
(2)本发明提供的方法,通过监控急冷装置的底部出口温度,可以调整循环换热器的冷量;通过监控第一过滤器与第二过滤器的压差和急冷装置的底部出口温度来确认六氯苯的拦截效率;通过控制循环洗涤的温度和时间来保证循环换热器中六氯苯的洗脱效果;所述方法可以使用高含量氯苯类的原料氯化氢,保证原料来源的多样性,同时可以将六氯苯脱除,从而降低循环换热器的堵塞风险,提高急冷系统未反应氯化氢的脱除效率,提高装置稳定性;还可以降低副产盐酸的固含量至1ppm以下,解决了副产盐酸回用的问题。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统的结构示意图;
其中:1,冷凝器;2,急冷装置;3,第一输送泵;4,第一过滤器;5,第二过滤器;6,第一循环换热器;7,第二循环换热器;8,洗涤剂加热器;9,第二输送泵;10,废液池。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
以下实施例中的化学试剂均来自伊诺凯化学试剂有限公司,分析纯,市售。
氯化氢中氯苯类物质含量测试方法:气相经过吸附管吸附氯苯类物质一定时间,然后利用二硫化碳浸泡萃取,萃取后油相采用美国Agilent公司的7890A气相色谱仪进行定量分析。测试条件:采用ECD检测器和HP-5色谱柱,进样口温度280℃,载气(氮气)流速3mL/min,分流比50:1,检测器温度280℃,氢气流速30mL/min;
外排盐酸中六氯苯含量测试方法:利用正己烷萃取水相中六氯苯,上层油相采用美国Agilent公司的7890A气相色谱仪进行定量分析。测试条件:采用ECD检测器和HP-5色谱柱,进样口温度280℃,载气(氮气)流速3mL/min,分流比50:1,检测器温度280℃,氢气流速30mL/min;
洗涤液浊度测试方法:采用哈希TU5400SC在线浊度检测仪测定洗涤液中浊度含量,保证待测试的液体避免有气泡或其他杂质;将采集的液体样品稀释一定倍数置于浊度检测仪器的光学池中,让仪器发射光线穿过样品,读三次取平均数乘以倍数即为溶液浊度。
实施例1
本实施例提供了一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统,如图1所示,所述装置系统包括沿物料流向依次连接的冷凝器1、急冷装置2、过滤器以及第一输送泵3,所述第一输送泵3排出的液相部分进行外排,部分流经循环换热器后返回至急冷装置2中;
所述过滤器包括交替运行的第一过滤器4与第二过滤器5;所述循环换热器包括交替运行的第一循环换热器6与第二循环换热器7;所述第一循环换热器6与第二循环换热器7分别独立地连接有洗涤剂加热器8,所述洗涤剂加热器8通过第二输送泵9分别独立地向第一循环换热器6与第二循环换热器7输送洗涤剂;所述第二输送泵9连接有废液池10;
所述冷凝器1的种类为管式换热器;所述急冷装置2的种类为塔板数3块的填料塔;所述循环换热器的种类为管壳式换热器;所述过滤器的种类为过滤精度为3μm的滤芯过滤器;所述冷凝器1设置有反应气相入口;所述急冷装置2的顶部设置有氯气出口;所述洗涤剂加热器8设置有洗涤剂入口。
实施例2
本实施例提供了一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统,与实施例1的区别在于,所述急冷装置2的种类为塔板数1块的填料塔,所述过滤器的种类为过滤精度为0.5μm的篮式过滤器,其余均与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供了一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统,与实施例1的区别在于,所述急冷装置2的种类为塔板数5块的填料塔,所述过滤器的种类为过滤精度为40μm的袋式过滤器,其余均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供了一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统,与实施例1的区别在于,将所述过滤器调整为连续运行的第一过滤器4,将所述循环换热器调整为连续运行的第一循环换热器6,所述第一循环换热器6未连接洗涤剂加热器8与第二输送泵9,其余均与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供了一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统,与实施例1的区别在于,将所述循环换热器调整为连续运行的第一循环换热器6,所述第一循环换热器6未连接洗涤剂加热器8与第二输送泵9,其余均与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供了一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统,与实施例1的区别在于,除将所述过滤器调整为连续运行的第一过滤器4外,其余均与实施例1相同。
应用例1
本应用例提供了一种应用实施例1提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,所述方法包括如下步骤:
对氯苯含量为15ppm的氯化氢氧化后得到的反应气相进行冷凝,得到100℃的反应气相,然后进行急冷,所得氯气由急冷装置2的顶部排出,所得盐酸经过过滤,部分进行外排,部分经过换热后循环返回至急冷中;所述急冷装置2的底部循环量为200t/h,部分进行外排的盐酸量为10t/h;所述盐酸的溶质质量浓度为20%;
所述急冷的过程中,第一过滤器4与第二过滤器5的压差为200kPa时,切换运行过滤器并洗涤置换;所述急冷装置2的底部出口温度为58℃时,切换运行循环换热器,所述循环换热器的出口温度为30℃;然后采用90℃加热后得到的溶质质量浓度为2%的脂肪酸山梨坦水溶液对换热后的循环换热器进行循环洗涤,循环量为200t/h,洗涤时间为25min;所得含六氯苯的脂肪酸山梨坦水溶液的浊度含量为6%时进行外排,同时额外补充脂肪酸山梨坦水溶液至液位恒定。
本应用例中外排的盐酸中六氯苯固含量为0.1ppm,装置系统可以实现长时间高负荷稳定运行,循环换热器的堵塞问题得以解决。
应用例2
本应用例提供了一种应用实施例1提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,所述方法包括如下步骤:
对氯苯含量为10ppm的氯化氢氧化后得到的反应气相进行冷凝,得到80℃的反应气相,然后进行急冷,所得氯气由急冷装置2的顶部排出,所得盐酸经过过滤,部分进行外排,部分经过换热后循环返回至急冷中;所述急冷装置2的底部循环量为100t/h,部分进行外排的盐酸量为30t/h;所述盐酸的溶质质量浓度为32%;
所述急冷的过程中,第一过滤器4与第二过滤器5的压差为50kPa时,切换运行过滤器并洗涤置换;所述急冷装置2的底部出口温度为55℃时,切换运行循环换热器,所述循环换热器的出口温度为20℃;然后采用60℃加热后得到的溶质质量浓度为5%的脂肪酸山梨坦水溶液对换热后的循环换热器进行循环洗涤,循环量为250t/h,洗涤时间为10min;所得含六氯苯的脂肪酸山梨坦水溶液的浊度含量为8%时进行外排,同时额外补充脂肪酸山梨坦水溶液至液位恒定。
本应用例中外排的盐酸中六氯苯固含量为0.3ppm,装置系统可以实现长时间高负荷稳定运行,循环换热器的堵塞问题得以解决。
应用例3
本应用例提供了一种应用实施例1提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,所述方法包括如下步骤:
对氯苯含量为20ppm的氯化氢氧化后得到的反应气相进行冷凝,得到180℃的反应气相,然后进行急冷,所得氯气由急冷装置2的顶部排出,所得盐酸经过过滤,部分进行外排,部分经过换热后循环返回至急冷中;所述急冷装置2的底部循环量为400t/h,部分进行外排的盐酸量为2t/h;所述盐酸的溶质质量浓度为15%;
所述急冷的过程中,第一过滤器4与第二过滤器5的压差为250kPa时,切换运行过滤器并洗涤置换;所述急冷装置2的底部出口温度为70℃时,切换运行循环换热器,所述循环换热器的出口温度为60℃;然后采用100℃加热后得到的溶质质量浓度为0.5%的脂肪酸山梨坦水溶液对换热后的循环换热器进行循环洗涤,循环量为100t/h,洗涤时间为60min;所得含六氯苯的脂肪酸山梨坦水溶液的浊度含量为9%时进行外排,同时额外补充脂肪酸山梨坦水溶液至液位恒定。
本应用例中外排的盐酸中六氯苯固含量为0.5ppm,装置系统可以实现长时间高负荷稳定运行,循环换热器的堵塞问题得以解决。
应用例4
本应用例提供了一种应用实施例1提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,与应用例1的区别在于,控制所述冷凝后反应气相的温度为60℃,其余均与应用例1相同。
本应用例中外排的盐酸中六氯苯固含量为0.1ppm,由于控制冷凝后反应气相的温度过低,会导致冷凝器出口堵塞,换热效率持续降低,最终装置系统无法高负荷运转,逐步降低负荷,直至停车。
应用例5
本应用例提供了一种应用实施例1提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,与应用例1的区别在于,控制所述冷凝后反应气相的温度为190℃,其余均与应用例1相同。
本应用例中外排的盐酸中六氯苯固含量为0.8ppm,由于控制冷凝后反应气相的温度过高,会导致急冷系统中无法将六氯苯全部冷凝下来,顶部除雾器堵塞以及从顶部带至下游影响产品质量。
应用例6
本应用例提供了一种应用实施例1提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,与应用例1的区别在于,第一过滤器4与第二过滤器5的压差为40kPa时,切换运行过滤器并洗涤置换,其余均与应用例1相同。
本应用例中外排的盐酸中六氯苯固含量为0.1ppm,由于控制第一过滤器与第二过滤器的压差过小,会导致过滤器切换频繁,增加运行成本。
应用例7
本应用例提供了一种应用实施例1提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,与应用例1的区别在于,第一过滤器4与第二过滤器5的压差为260kPa时,切换运行过滤器并洗涤置换,其余均与应用例1相同。
本应用例中外排的盐酸中六氯苯固含量为1.2ppm,由于控制第一过滤器与第二过滤器的压差过大,会导致过滤效果下降导致副产盐酸中六氯苯含量升高。
应用例8
本应用例提供了一种应用实施例1提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,与应用例1的区别在于,所述急冷装置2的底部出口温度为45℃时,切换运行循环换热器,其余均与应用例1相同。
本应用例中外排的盐酸中六氯苯固含量为0.1ppm,由于在急冷装置的底部出口温度过低时就切换运行循环换热器,会导致循环换热器切换清洗频繁,增加运行成本。
应用例9
本应用例提供了一种应用实施例1提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,与应用例1的区别在于,所述急冷装置2的底部出口温度为80℃时,切换运行循环换热器,其余均与应用例1相同。
本应用例中外排的盐酸中六氯苯固含量为0.3ppm,由于急冷装置的底部出口温度过高时才切换运行循环换热器,会导致急冷装置底部温度逐渐上涨,装置系统无法高负荷运转,逐步降低负荷,直至停车。
应用例10
本应用例提供了一种应用实施例2提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,所述方法的步骤与应用例1相同。
本应用例中外排的盐酸中六氯苯固含量为0.1ppm,过滤器滤芯精度偏高,过滤器压差增加快,切换频繁,增加运行成本,装置系统可以实现长时间高负荷稳定运行,循环换热器的堵塞问题得以解决。
应用例11
本应用例提供了一种应用实施例3提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,所述方法的步骤与应用例1相同。
本应用例中外排的盐酸中六氯苯固含量为1.1ppm,过滤器滤芯精度偏低,循环换热器切换清洗频次高,增加运行成本,装置系统可以实现长时间高负荷稳定运行,循环换热器的堵塞问题得以解决。
对比应用例1
本对比应用例提供了一种应用对比例1提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,与应用例1的区别在于,无切换运行过滤器并洗涤置换的步骤,无切换运行循环换热器并循环洗涤的步骤,其余与应用例1相同。
本对比应用例中过滤器/循环换热器堵塞,盐酸中六氯苯含量持续上升,外排受限,急冷装置底部温度持续升高,装置系统无法高负荷运转,逐步降低负荷,直至停车,外排的盐酸中六氯苯含量达到500ppm,盐酸无法回用。
对比应用例2
本对比应用例提供了一种应用对比例2提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,与应用例1的区别在于,无切换运行循环换热器并循环洗涤的步骤,其余与应用例1相同。
本对比应用例中外排的盐酸中六氯苯含量未检出,但循环换热器换热效率逐渐降低,急冷装置底部温度逐渐上涨,装置系统无法高负荷运转,逐步降低负荷,直至停车。
对比应用例3
本对比应用例提供了一种应用对比例3提供的装置系统进行氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,与应用例1的区别在于,无切换运行过滤器并洗涤置换的步骤,其余与应用例1相同。
本对比应用例中过滤器堵塞,外排盐酸受限,外排的盐酸中六氯苯含量达到20ppm,盐酸无法回用,装置系统无法高负荷运转,逐步降低负荷,直至停车。
综上所述,本发明提供的氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统,通过设置循环换热器来移去未反应的氯化氢相变热和溶解热,从而将六氯苯全部集中在急冷装置中;通过设置过滤器和循环换热器的洗涤系统,实现了液相中六氯苯的脱除;通过在线切换过滤器与循环换热器实现交替运行,然后采用循环换热器的洗涤系统实现了六氯苯的洗脱外排;
本发明提供的方法,通过监控急冷装置的底部出口温度,可以调整循环换热器的冷量;通过监控第一过滤器与第二过滤器的压差和急冷装置的底部出口温度来确认六氯苯的拦截效率;通过控制循环洗涤的温度和时间来保证循环换热器中六氯苯的洗脱效果;所述方法可以使用高含量氯苯类的原料氯化氢,保证原料来源的多样性,同时可以将六氯苯脱除,从而降低循环换热器的堵塞风险,提高急冷系统未反应氯化氢的脱除效率,提高装置稳定性;还可以降低副产盐酸的固含量至1ppm以下,解决了副产盐酸回用的问题。
以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统,其特征在于,所述装置系统包括沿物料流向依次连接的冷凝器、急冷装置、过滤器以及第一泵送装置,所述第一泵送装置排出的液相部分进行外排,部分流经循环换热器后返回至急冷装置中;
氯气由急冷装置的顶部排出,急冷装置的底部得到含固相六氯苯的盐酸;
所述过滤器包括交替运行的第一过滤器与第二过滤器;所述循环换热器包括交替运行的第一循环换热器与第二循环换热器;所述第一循环换热器与第二循环换热器分别独立地连接有洗涤剂加热器,所述洗涤剂加热器通过第二泵送装置分别独立地向第一循环换热器与第二循环换热器输送洗涤剂;所述第二泵送装置连接有废液收集器。
2.根据权利要求1所述的装置系统,其特征在于,所述冷凝器的种类包括管式换热器或板式换热器;
所述急冷装置的种类包括填料塔,塔板数为1-5块;
所述循环换热器的种类包括管壳式换热器。
3.根据权利要求1所述的装置系统,其特征在于,所述过滤器的种类包括篮式过滤器、袋式过滤器或滤芯过滤器中的任意一种;
所述过滤器的过滤精度为0.5-40μm。
4.一种氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的方法,其特征在于,所述方法通过权利要求1-3任一项所述的氯化氢氧化制氯气中去除六氯苯的装置系统进行,所述方法包括如下步骤:
对氯化氢氧化后得到的反应气相依次进行冷凝与急冷,所得盐酸经过过滤,部分进行外排,部分经过换热后循环返回至急冷中;
根据所述第一过滤器与第二过滤器的压差切换运行并洗涤第一过滤器与第二过滤器;根据所述急冷装置的底部出口温度切换运行第一循环换热器与第二循环换热器,然后对换热后的循环换热器进行循环洗涤,所得含六氯苯的洗涤液进行外排。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述冷凝后反应气相的温度为80-180℃;
所述急冷装置的底部出口温度为30-70℃,底部循环量为100-400t/h。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述盐酸的溶质质量浓度为15-32%,盐酸中的六氯苯含量为0.1-1ppm。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一过滤器与第二过滤器的压差为50-250kPa时,切换运行第一过滤器与第二过滤器;
所述急冷装置的底部出口温度为55-70℃时,切换运行第一循环换热器与第二循环换热器;
所述循环换热器的出口温度为20-60℃。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述循环洗涤所用洗涤液包括溶质质量浓度为0.5-5%的非离子表面活性剂水溶液;
所述洗涤液为60-100℃加热后得到的洗涤液;
所述循环洗涤的循环量为100-250t/h,洗涤时间为10-60min。
9.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述含六氯苯的洗涤液的浊度含量>5%时进行外排,同时额外补充洗涤液至液位恒定。
10.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
对氯化氢氧化后得到的反应气相依次进行冷凝与急冷,所得盐酸经过过滤,部分进行外排,部分经过换热后循环返回至急冷中;
所述冷凝后反应气相的温度为80-180℃;所述急冷装置的底部出口温度为30-70℃,底部循环量为100-400t/h;所述盐酸的溶质质量浓度为15-32%,盐酸中的六氯苯含量为0.1-1ppm;
所述第一过滤器与第二过滤器的压差为50-250kPa时,切换运行并洗涤第一过滤器与第二过滤器;所述急冷装置的底部出口温度为55-70℃时,切换运行第一循环换热器与第二循环换热器;所述循环换热器的出口温度为20-60℃;然后采用60-100℃加热后得到的溶质质量浓度为0.5-5%的非离子表面活性剂水溶液对换热后的循环换热器进行循环洗涤,循环量为100-250t/h,洗涤时间为10-60min;所得含六氯苯的非离子表面活性剂水溶液的浊度含量>5%时进行外排,同时额外补充非离子表面活性剂水溶液至液位恒定。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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