[发明专利]一种草甘膦尾气中氯甲烷的回收方法及系统

说明书

本发明公开了一种草甘膦尾气中氯甲烷的回收方法及系统，所述方法包括以下步骤：将原料气进行压缩冷凝，增压至0.7MPaG‑1.0MPaG，冷凝至不凝气中氯甲烷的浓度高于爆炸上限，进行气液分离，得到液态氯甲烷产品和不凝气；不凝气进入膜分离过程，控制膜分离过程的截留侧氯甲烷浓度低于爆炸下限，膜分离过程的渗透侧气体返回至压缩冷凝过程；膜分离过程的截留侧气体进入变压吸附过程，控制变压吸附过程的解吸气中氯甲烷的浓度高于爆炸上限。本发明集成压缩冷凝、膜分离和变压吸附技术，回收过程安全性高，高效实现氯甲烷回收率可达99.99％以上，净化气中氯甲烷含量低于20mg/m³，满足达标排放要求，无需‑35℃冷源，显著降低设备、管路投资和能量消耗。

技术领域

本发明涉及一种化工分离技术领域，具体涉及一种从草甘膦生产工艺尾气中回收氯甲烷的方法及系统。

背景技术

草甘膦是一种广谱灭生性除草剂，其生产过程会产生大量含有氯甲烷的尾气，直接排放会污染大气环境；同时氯甲烷也是一种化工溶剂和甲基化剂，是制备有机硅聚合物和其他氯代烃的主要原料。因此，从草甘膦尾气中回收氯甲烷具有重要的经济和社会环境效益。

烷基酯法合成草甘膦副产尾气中，除大量氯甲烷外，还含有甲缩醛、甲醇、氯化氢、水分及空气等。目前，主要回收工艺是将尾气经洗涤、干燥后，通过压缩、冷凝(一般采用三级冷凝，其中三级冷凝温度-35℃)回收液态氯甲烷。该过程回收率一般为85％-95％，不凝气中仍含有7V％～10V％左右的氯甲烷，无法满足直接排放要求。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种草甘膦尾气中氯甲烷的回收方法及系统。本发明采用的技术手段如下：

一种草甘膦尾气中氯甲烷的回收方法，包括以下步骤：

S1：将原料气进行压缩冷凝，增压至0.7MPaG-1.0MPaG，冷凝至不凝气中氯甲烷的浓度高于爆炸上限，进行气液分离，得到液态氯甲烷产品和不凝气；

S2：不凝气进入膜分离过程，控制膜分离过程的截留侧氯甲烷浓度低于爆炸下限，膜分离过程的渗透侧气体返回至压缩冷凝过程；

S3：膜分离过程的截留侧气体进入变压吸附过程，控制变压吸附过程的解吸气中氯甲烷的浓度高于爆炸上限。

进一步地，步骤S1中，冷凝至不凝气中氯甲烷的浓度为19V％以上；步骤S2中，控制膜分离过程的截留侧氯甲烷浓度为5V％以下；步骤S3中，变压吸附过程控制解吸气中氯甲烷的浓度为19V％以上。

进一步地，步骤S1中，冷凝至不低于-8℃。

进一步地，步骤S2中，截留侧氯甲烷浓度控制通过控制膜的切割率实现，步骤S3中，使用分离系数为6以上的吸附剂。

进一步地，冷凝过程包括一级冷凝过程、复热过程和二级冷凝过程，气液分离过程的不凝气与一级冷凝过程的输出气在复热过程中进行热量交换，对不凝气进行复热，复热的不凝气进入膜分离过程。

一种草甘膦尾气中氯甲烷的回收系统，用于实现本发明所述的草甘膦尾气中氯甲烷的回收方法，按物流方向依次包括压缩机、冷凝装置、气液分离器、膜分离器和变压吸附器，所述气液分离器的不凝气出口与膜分离器的入口相连，所述膜分离器的渗透侧出口与压缩机的入口相连，所述膜分离器的截留侧出口与变压吸附器的入口相连，所述变压吸附器的解吸气出口与压缩机的入口相连，所述膜分离器包括对氯甲烷具有优先透过性能的分离膜。

进一步地，所述冷凝装置按物流方向依次包括一级冷凝器、复热器和二级冷凝器，所述气液分离器的不凝气出口与复热器的冷介质入口相连，所述复热器的冷介质出口与膜分离器的入口相连。

进一步地，所述一级冷凝器的介质为循环水，所述二级冷凝器的介质为-15℃盐水。