[实用新型]一种氯化氢与甲烷氯化物分离装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工气体处理设备技术领域，具体为一种氯化氢与甲烷氯化物分离装置。

背景技术

甲烷氯化物包括一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷，简称CMS，自20世纪30年代工业化生产以来，已成为有机氯产品中仅次于氯乙烯的大宗氯系产品，为重要的化工原料和有机溶剂。CMS用途广泛，在国民经济发展中有举足轻重的作用。

国内大多数厂家采用甲醇氢氯化法生产纯净的氯甲烷，生成的氯甲烷继续与氯气反应生产二氯甲烷、三氯甲烷以及四氯甲烷。在氯甲烷及其甲烷氯化物的生产过程中不可避免的产生大量的副产物氯化氢。而这些HCl气体由于含有或多或少的原料、副反应产物或产品等杂质，其利用受到限制。因此，有效的精制和利用这些副产品HCl气体不仅关系到企业的经济效益，也关系到环境的保护问题。

目前针对副产氯化氢，普遍采用水洗吸收副产盐酸的方法回收氯化氢；这种方法得到的是HCl的溶液，若要得到HCl气体，则需解析盐酸以分离盐酸溶液中的氯化氢，从而导致工艺流程长、占地大、投资大、运行成本高、污染重等问题。

专利文献《甲烷氯化物副产物氯化氢的提纯方法》（201010281731.X）介绍了利用变温吸附法来提纯甲烷氯化物副产物氯化氢。该方法的吸附剂再生过程为：将温度控制在300-500℃，压力控制在0.23-0.45MPa的加热氮气通入精脱吸附塔底部，从精脱吸附塔顶部出来的氮气再通入预吸附塔顶部，从预吸附塔底部出来的氮气经尾气冷却器冷却后送出界区。该工艺再生方法温度高，对设备、阀门及其它配套设施材质要求较高；装置运行期间，吸附与再生温差大，设备及吸附剂因温度冷热交替、热胀冷缩导致寿命大大缩短；再生加热温度很高，造成能耗巨大。

专利文献《从生产氯甲烷或四氯乙烯尾气中回收氯化氢的方法及系统》（201410066874.7）介绍了利用特有的溶剂对甲烷氯化物和四氯乙烯尾气中的氯化氢进行高选择性的分离，但是该系统中溶剂与尾气接触后需要进行分离回收步骤才能再次使用，增加了运行成本；该系统溶剂吸收尾气中其他物质后剩余的氯化氢还需经过深冷和除雾才能得到较高纯度的氯化氢，进一步增加了运行过程中的能耗；该系统溶剂使用后还会残留部分氯化氢，从而降低了氯化氢产品的收率。

以上两个专利公开的技术和工艺上与常规的水洗吸收副产盐酸的技术相比，在改善产品氢气品质，降低运行成本，延长设备及装置使用寿命，降低设备材质要求等方面没有突出和实质性的改进。

发明内容

本实用新型的发明目的是针对以上技术问题，提供一种工艺简单、运行成本低、自动化程度高、氯化氢产品纯度高、甲烷氯化物回收率高的甲烷氯化物生产尾气处理装置，特别适用于含甲烷氯化物的氯化氢与甲烷氯化物分离装置。

本实用新型的具体技术方案为：

氯化氢与甲烷氯化物分离装置，该装置包括吸附塔、解吸气缓冲罐、均压罐、程控阀、真空泵、吸附塔原料气进口和吸附塔净化气出口，每根管道上均设置程控阀，原料气通过原料气进口、管道和程控阀与吸附塔连接，吸附塔通过吸附塔净化气出口与净化气装置连接，吸附塔和解吸气缓冲罐均与真空泵连接，均压罐和解吸气缓冲罐均与吸附塔连接。该装置逆放气和抽空气会先输送到解吸气缓冲罐。

所述的吸附塔包括吸附塔原料气进口、吸附塔净化气出口、均压气出口、抽空气出口和逆放气出口；所述均压气出口通过管道与均压罐连接，抽空气出口通过管道与真空泵连接，逆放气出口通过管道与解吸气缓冲罐连接。

所述的吸附塔为3-10台，优选吸附塔的个数为4台，各个吸附塔之间并列连接。所述的吸附塔上均设置程控阀，程控阀与控制装置连接。在所述的吸附塔内装有活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛中的任意一种或几种的复合吸附剂填料。

含有氯化氢和甲烷氯化物的原料气在0.1-1.0MPa压力下进入氯化氢与甲烷氯化物分离装置，通过预先设定好的程序控制系统自动进入到已经再生好的吸附塔中，经过装填在吸附塔中的吸附剂进行分离，氯甲烷等杂质被吸附剂吸附停留在塔内，纯净的氯化氢产品从塔顶输出。一个吸附塔吸附结束后，将塔内剩余气体一部分从塔顶放入均压罐内，接着另一部分从塔底放入解吸气缓冲罐内，最后采用抽空的方式将吸附残留在吸附剂内的甲烷氯化物解吸出来，实现吸附剂的再生。一个吸附塔再生结束后，利用部分净化气对其升压至吸附压力，准备进入下一次吸附过程。整个过程由至少2台吸附塔循环工作，时间上均匀错开，全部切换过程由预先设置好的程序系统自动控制，保证装置连续、稳定、安全的运行。