[发明专利]一种回收氟化氢的方法及系统

说明书

本发明提出了一种回收氟化氢的方法及系统，方法包括：(1)以NHsubgt;4/subgt;F·nHF氟化铵盐为吸附剂，与HF气体接触后，反应生成液相NHsubgt;4/subgt;F·(n+m)HF；(2)加热液相NHsubgt;4/subgt;F·(n+m)HF分解释放出m份HF气体以及解析的NHsubgt;4/subgt;F·nHF氟化铵盐。系统包括：HF吸收模块以及HF解析模块，所述HF吸收模块通过吸附剂NHsubgt;4/subgt;F·nHF氟化铵盐吸收高含HF反应气中的HF气体，并生成NHsubgt;4/subgt;F·(n+m)HF，所述HF解析模块通过加热NHsubgt;4/subgt;F·(n+m)HF释放HF气体。

技术领域

本发明涉及氟化工领域，特别是指一种从含HF的氟化反应气中回收氟化氢的方法及系统。

背景技术

在氟化工产品生产过程中，由于工艺指标要求，或为了确保产品品质，或为了降低生产成本，常常采用过量的氟化氢与其它原料反应，以得到理想的氟化工目标产品。

在生产含氟制冷剂、含氟发泡剂、氟聚合物的过程中，采用过量的氟化氢与氯烃、氟氯烃、氟烃原料进行氟化反应，来制备目标有机氟化物。如：氯仿(CHCl3)在催化剂作用下与AHF反应制备R22(CHClF₂)；二氯甲烷(CH₂Cl₂)在催化剂作用下与AHF反应制备R32(CH₂F₂)；三氯乙烯(CHClCCl₂)在催化剂作用下与AHF反应制备R134a(CH₂FCF₃)；以及四氟乙烯(CF₂CF₂)在催化剂作用下与AHF反应制备R125(CHF₂CF₃)等生产工艺中，AHF都是过量投加。

在含氟精细化学品生产过程中，同样存在着投加过量氟化氢的状况；例如，在生产三氟甲基吡啶化合物时，采用过量的氟化氢与三氯甲基吡啶化合物反应而成。

在已有的技术中，对于反应气中含有氯化氢和氟化氢的工艺流程，通常采用氯化氢精馏法脱除氯化氢，再采用水洗法脱除过量的氟化氢得到有机氟粗产品，同时产生低浓度的氟化氢水溶液。副产氟化氢水溶液并不能成为有水氢氟酸产品，一般以低价或免费赠送的方式，移出有机氟产品生产工厂。无法转移时，只能直接作为废酸送污水处理站进行无害化处理。不但浪费了宝贵的氟资源，增加了企业的生产成本，还增添了环保负担。

针对反应气中过量氟化氢的脱除，有采用压缩、冷冻、蒸馏的方法分离氟化氢，但这种方法对设备要求高、能耗大，且由于氟化氢与反应产物会形成共沸物或类共沸物，难以满足生产要求。也有采用吸附法进行分离，包括碱金属和碱土金属氟化物吸附法，虽然氟化氢回收率高，但吸附容量低，允许的气流速度低、设备体积庞大，脱氟温度高，操作复杂。因此，众多厂家仍然采用水洗法脱氟。

在CN1119010A中，发明人提出了一种从氟化氢与水和/或有机化合物的混合物中回收氟化氢的方法，采用氟化锂与氟化氢反应，生成氟化氢锂，加热分解氟化氢锂，释放出氟化氢，从而使氟化氢得到回收。该方法采用的碱土金属氟化物价格昂贵，成本高；并且吸收氟化氢的反应过程及其缓慢，效率很低；在分解氟化氢锂时，要采用高温分解，能耗较大。

在CN86104013B中，发明人提出了一种从含氟化氢的废气中分离氟化氢的方法；该方法采用含氯化吡啶或氟化吡啶或二者混合物与含氟化氢的废气接触；通过吸附和解析，使氟化氢气体得到回收。该方法的吸附效率较低，吸附剂成本较高。