[发明专利]一种甲烷法制氯甲烷中原料气与反应循环气的耦合净化方法

摘要

本发明公开了一种甲烷法制氯甲烷中原料气与反应循环气的耦合净化方法，包括如下步骤：（1）天然气作为原料气；（2）原料气经压缩1加压热交换后进入变压吸附（PSA）1的脱烃脱碳吸附工序~PSA1，吸附压力为0.3~1.0MPa、吸附温度为10~60℃，并流出半产品气；（3）半产品气直接进入干燥工序，流出满足甲烷法制备氯甲烷反应所需的甲烷产品气，经调压换热至反应所需的压力及温度后进入反应区进行反应；（4）反应区生成反应回收气进入变压吸附（PSA）2的脱氮吸附工序~PSA2，连续稳定流出脱氮后的反应循环气，与来自脱烃脱碳的PSA1半产品气混合进入干燥工序进行脱水，使得反应循环气中的甲烷得到充分利用。

主权项

1.一种甲烷法制氯甲烷中原料气与反应循环气的耦合净化方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）以商用天然气作为采用甲烷法制备氯甲烷过程中的原料气；（2）原料气经压缩1加压至0.3~1.0MPa、热交换后的温度为10~60℃后进入变压吸附（PSA）1的脱烃脱碳吸附工序~PSA1，吸附压力为0.3~1.0MPa、吸附温度为10~60℃，系统至少为4个或4个以上的吸附塔及相应的管道、调节阀与控制阀所组成，吸附塔内装填的吸附剂为氧化铝、活性炭、硅胶、分子筛中的一种或多种组合，至少1个吸附塔处于吸附状态，吸附完成后经过均压降、逆放、抽空或冲洗、均压升、终充以完成再次吸附前的准备工作，使得系统连续稳定流出半产品气，进入干燥工序；其中，半产品气中的乙烷（C2）及碳二以上，包括丙烷、丁烷与少量烯烃的组分（C2+组分）含量小于100~200ppm，CO2含量小于50~100ppm；吸附与解吸循环操作过程中的系统压力发生变化，而操作温度仍然维系在10~60℃不变；由逆放、抽空或冲洗组成的解吸气，进入一加热器升温至120~180℃，作为干燥工序的再生气体；（3）来自脱烃脱碳PSA1工序的半产品气，直接进入由二塔或三塔组成的分子筛吸附脱水的干燥工序，其中，一塔吸附脱水，流出满足甲烷法制备氯甲烷反应所需的甲烷产品气，其所含的C2+（含乙烷）组分含量小于100~200ppm，CO2含量小于50~100ppm，水含量为露点小于‑70~‑45℃，经过调压及换热至甲烷氯化或氧氯化或氢氯化反应所需的压力及温度后进入反应区进行反应，一塔再生，再生气体来自一加热器，再生温度为120~180℃，两塔交替切换保持连续流出甲烷产品气，或，另一塔备用；（4）来自甲烷氯化或氧氯化或氢氯化反应区生成的不含氯甲烷产品反应气，即，已从反应产物移出氯甲烷的反应气，经过包括碱洗水洗处理后形成富含甲烷的反应回收气，经过压缩2维系或加压至0.3~1.0MPa、热交换后的温度为10~60℃后进入变压吸附（PSA）2的脱氮吸附工序~PSA2，吸附压力为0.3~1.0MPa、吸附温度为10~60℃，系统至少为2个或2个以上的吸附塔及相应的管道、调节阀与控制阀所组成，吸附塔内装填的吸附剂为三氧化二铝、活性炭、硅胶、分子筛中的一种或多种组合，至少1个吸附塔处于吸附状态，吸附完成后经过顺放、逆放、升压、终充以完成再次吸附前的准备工作，使得系统连续稳定流出脱氮后的反应循环气，与来自脱烃脱碳的PSA1半产品气混合进入干燥工序进行脱水，使得反应循环气中的甲烷得到充分利用；吸附与解吸循环操作过程中的系统压力发生变化，而操作温度仍然维系在10~60℃不变；由逆放与抽空或冲洗组成的解吸气，与PSA1工序的解吸气一起进入一加热器升温至120~180℃，作为干燥工序的再生气体。