甲烷氯化物生产过程中减少废碱的系统及方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911357090.9 (22)申请日 2019.12.25 (71)申请人 山东东岳氟硅材料有限公司 地址 256401 山东省淄博市桓台县唐山镇 (72)发明人 路国伟于洪彬 (74)专利代理机构 济南金迪知识产权代理有限 公司 37219 代理人 赵龙群 (51)Int.Cl. C07C 17/16(2006.01) C07C 17/38(2006.01) C07C 19/03(2006.01) (54)发明名称 一种甲烷氯化物生产过程中减少废碱的系 统及方法 (57。

2、)摘要 本发明涉及一种甲烷氯化物生产过程中减 少废碱的系统及方法， 属于甲烷氯化物生产技术 领域， 该系统包括依次连接的反应单元、 激冷单 元、 酸洗塔、 碱洗塔、 干燥单元、 氯甲烷压缩单元 和贮存单元； 酸洗塔包括填料层和位于填料层上 方的泡罩层， 碱洗塔内设置有pH在线检测仪， 当 碱洗塔内pH小于9时排出废碱液， 新鲜的碱液进 入碱洗塔； 酸洗塔增加泡罩塔板， 吸收水从泡罩 塔板的上层加入， 增加了游离酸的吸收效果， 减 少了碱洗塔碱液的消耗； 碱洗塔增加pH在线检测 仪， 充分利用碱液中的有效成分， 在保证碱液吸 收效果的基础上， 减少了废碱的产生。 本发明从 源头上减少了高盐高CO。

3、D废碱的产生， 减少了废 碱处理费用， 降低了企业生产成本。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 111039745 A 2020.04.21 CN 111039745 A 1.一种甲烷氯化物生产过程中减少废碱的系统， 其特征在于， 包括依次连接的反应单 元、 激冷单元、 酸洗塔、 碱洗塔、 干燥单元、 氯甲烷压缩单元和贮存单元； 所述酸洗塔包括填料层和位于填料层上方的泡罩层， 所述碱洗塔内设置有pH在线检测 仪， 当碱洗塔内pH小于9时排出废碱液， 新鲜的碱液进入碱洗塔。 2.根据权利要求1所述的甲烷氯化物生产过程中减少废碱的系统， 其特征在于， 所述泡 罩层由多层泡罩塔板组成， 酸。

4、洗塔底部的稀盐酸从酸洗塔填料层上部喷淋进入， 吸收水从 泡罩塔板上部加入， 进一步吸收气相中过量的HCl。 3.根据权利要求2所述的甲烷氯化物生产过程中减少废碱的系统， 其特征在于， 泡罩塔 板与酸洗塔焊接连接。 4.一种甲烷氯化物生产过程中减少废碱的方法， 其特征在于， 采用权利要求3所述的系 统， 包括以下步骤： (1)甲醇和氯化氢预热后， 进入反应单元反应， 反应后的混合气体含有氯甲烷、 水、 过量 的HCl、 未反应的甲醇和副产物二甲醚； (2)混合气体进入激冷单元， 经激冷分离， 液相进入盐酸贮罐， 含氯甲烷、 HCl、 二氧化碳 和未反应的甲醇和副产物二甲醚的混合气体进入酸洗塔， 。

5、在酸洗塔中， 酸洗塔底部的稀盐 酸从酸洗塔填料层上部喷淋进入， 稀盐酸与气相逆向接触， 吸收水从酸洗塔的泡罩塔板上 部加入， 进一步吸收气相中过量的HCl； (3)酸洗塔出来的气体经除雾后进入碱洗塔中和酸性， 碱洗塔中设置有pH在线检测仪， 当碱洗塔内液体pH小于9时排出碱洗塔中废碱液， 加入新鲜碱液； (4)从碱洗塔出来后进入干燥单元， 除去气相中的水、 CH3OH、 二甲醚和夹带的NaOH， 干燥 后的氯甲烷经压缩后进入贮存单元， 然后送至热氯化反应系统。 5.根据权利要求4所述的甲烷氯化物生产过程中减少废碱的方法， 其特征在于， 所述碱 洗塔排出的废碱液的成分为： 0-5NaOH， 5-。

6、15Na2CO3、 NaCl、 氯甲烷产品和水。 6.根据权利要求5所述的甲烷氯化物生产过程中减少废碱的方法， 其特征在于， 吸收水 的成分为H2O。 7.根据权利要求6所述的甲烷氯化物生产过程中减少废碱的方法， 其特征在于， 废碱液 从碱洗塔底部排出， 新鲜碱液从碱洗塔上部进入， 新鲜碱液包括10-13NaOH， 余量为水。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111039745 A 2 一种甲烷氯化物生产过程中减少废碱的系统及方法 技术领域 0001 本发明涉一种甲烷氯化物生产过程中减少废碱的系统及方法， 属于甲烷氯化物生 产技术领域。 背景技术 0002 甲烷氯化物(包括一氯甲烷、 二氯甲。

7、烷、 氯仿和四氯化碳)是重要的化工原料。 采用 的是甲醇气相法生产， 甲醇和氯化氢在反应器中反应， 用活性氧化铝作为催化剂， 生成的氯 甲烷经过酸洗、 碱洗、 干燥压缩生成氯甲烷。 此生产过程中会产生很多高盐高化学需氧量 (COD)的碱性水， 这些高盐高COD碱性水的处理费用高， 给企业带来巨大的生产压力。 随着环 保形势的日趋严峻， 从源头上减少这些废碱的产生显得尤为重要。 0003 目前氯甲烷采用的生产工艺： 甲醇和氯化氢在反应器中反应， 反应后的气体含有 氯甲烷、 水、 过量的HCl、 少量未反应的甲醇和副产物二甲醚。 混合气体进入激冷器， 经激冷 分离， 液相进入盐酸贮罐， 气相进入酸。

8、洗塔， 同时从盐酸贮罐过来的稀盐酸从酸洗塔上部进 入， 与气相逆向接触、 酸洗去除气相中过量的HCl， 经除雾后进入碱洗塔中和酸性； 从碱洗塔 出来经过干燥， 除去气相中的水、 CH3OH、 二甲醚和少量夹带的NaOH， 干燥后的氯甲烷经压缩 后送至后续系统使用。 0004 现有的生产工艺生产较多的高盐高COD碱性水， 导致后续的处理费用较高。 发明内容 0005 针对现有废水的处理方法的不足， 本发明提供了一种甲烷氯化物生产过程中减少 废碱的系统及方法， 从源头上减少了高盐高COD废碱的产生， 减少了废碱处理费用， 降低了 企业生产成本。 0006 本发明采用以下技术方案： 0007 一种甲。

9、烷氯化物生产过程中减少废碱的系统， 包括依次连接的反应单元、 激冷单 元、 酸洗塔、 碱洗塔、 干燥单元、 氯甲烷压缩单元和贮存单元； 0008 所述酸洗塔包括填料层和位于填料层上方的泡罩层， 所述碱洗塔内设置有pH在线 检测仪， 当碱洗塔内pH小于9时排出废碱液， 新鲜的碱液进入碱洗塔。 0009 优选的， 所述泡罩层由多层泡罩塔板组成， 酸洗塔底部的稀盐酸从酸洗塔填料层 上部喷淋进入， 吸收水从泡罩塔板上部加入， 进一步吸收气相中过量的HCl， 吸收水成分为 H2O， 因其作用为吸收HCl酸雾， 故称吸收水。 0010 泡罩塔板是应用最早的气液传质设备之一， 通常的， 泡罩塔板的每层塔板上。

10、开有 若干个孔， 孔上焊有短管作为上升气体的通道， 称为升气管， 升气管上覆以泡罩， 泡罩下部 周边开有许多齿缝， 操作时， 上升气体通过齿缝进入液层时， 被分散成许多细小的气泡或流 股， 在板上形成了鼓泡层和泡沫层， 为气、 液两相提供了大量的传质界面。 本发明中的泡罩 塔板采用市面上的现有结构， 具体结构可参见现有技术， 此处不再赘述。 0011 一种甲烷氯化物生产过程中减少废碱的方法， 采用权利要求3所述的系统， 包括以 说明书 1/4 页 3 CN 111039745 A 3 下步骤： 0012 (1)甲醇和氯化氢经原料预热系统预热后， 进入反应单元反应， 反应后的混合气体 含有氯甲烷。

11、、 水、 过量的HCl、 少量未反应的甲醇和副产物二甲醚； 0013 (2)混合气体进入激冷单元， 经激冷分离， 液相进入盐酸贮罐， 含氯甲烷、 HCl、 二氧 化碳和少量未反应的甲醇和副产物二甲醚的混合气体进入酸洗塔， 在酸洗塔中， 酸洗塔分 填料层和泡罩层， 酸洗塔底部的稀盐酸经过盐酸循环泵从酸洗塔填料层上部喷淋进入， 稀 盐酸与气相逆向接触， 吸收水从酸洗塔的泡罩塔板上部加入， 进一步吸收气相中过量的 HCl， 吸收水从泡罩塔板的上层加入， 增加了游离酸的吸收效果， 减少了碱洗塔碱液的消耗； 0014 (3)酸洗塔出来的气体经除雾后进入碱洗塔中和酸性， 碱洗塔中设置有pH在线检 测仪， 。

12、当碱洗塔内液体pH小于9时(pH为9可充分利用碱液中的有效成分， 废碱液pH小于9时 则被认为成酸性即排出)， 可手动排出碱洗塔中废碱液， 加入新鲜碱液； 0015 为了充分利用碱液中的有效成分NaOH、 Na2CO3， 本步骤增加了pH在线检测仪， 充分 利用碱液中的有效成分， 在保证碱液吸收效果的基础上， 减少了废碱的产生； 0016 (4)从碱洗塔出来后进入干燥单元， 除去气相中的水、 CH3OH、 二甲醚和少量夹带的 NaOH， 干燥后的氯甲烷经压缩后进入贮存单元， 然后送至热氯化反应系统。 0017 优选的， 所述碱洗塔排出的废碱液的成分为： 0-5NaOH， 5-15Na2CO3、。

13、 NaCl、 少量 氯甲烷产品和水。 0018 优选的， 吸收水的成分为H2O。 0019 优选的， 废碱液从碱洗塔底部排出， 新鲜碱液从碱洗塔上部进入， 新鲜碱液包括 10-13NaOH， 余量为水。 0020 本发明中， pH在线检测仪为现有技术， 可从商业途径获得， 只要能达到pH值检测的 目的即可， 型号不影响本发明的实施。 0021 本发明未详尽之处， 均可参见现有技术。 0022 本发明的有益效果为： 0023 1)传统工艺中酸洗塔结构只有填料层， 本发明在酸洗塔中设置泡罩层， 吸收水从 泡罩塔板的上层加入， 增加了游离酸的吸收效果， 即增加对酸雾HCl的吸收效果， 降低了去 碱洗。

14、塔中气体的酸度， 减小了对碱液的消耗， 从而减少了废碱产生的量。 0024 2)碱洗塔中设置pH在线检测仪， 充分利用碱液中的有效成分， 在保证碱液吸收效 果的基础上， 减少了废碱的产生。 0025 综上， 本发明从源头上减少了高盐高COD废碱的产生， 减少了废碱处理费用， 降低 了企业生产成本。 附图说明 0026 图1为本发明的甲烷氯化物生产过程中减少废碱的系统的结构示意图； 0027 图2为本发明的酸洗塔结构示意图。 具体实施方式： 0028 为使本发明要解决的技术问题、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图及具 体实施例进行详细描述， 但不仅限于此， 本发明未详尽说明的， 均按本领。

15、域常规技术。 说明书 2/4 页 4 CN 111039745 A 4 0029 下述实施例中所提到的方法， 如无特殊说明均为常规方法， 所述试剂、 设备和材 料， 如无特殊说明， 均为现有技术， 均可从商业途径获得。 0030 实施例1： 0031 一种甲烷氯化物生产过程中减少废碱的系统， 如图1所示， 包括依次连接的反应单 元、 激冷单元、 酸洗塔、 碱洗塔、 干燥单元、 氯甲烷压缩单元和贮存单元； 0032 如图2所示， 酸洗塔包括填料层和位于填料层上方的泡罩层， 碱洗塔内设置有pH在 线检测仪， 当碱洗塔内pH小于9时排出废碱液， 新鲜的碱液进入碱洗塔； 0033 泡罩层由多层泡罩塔板。

16、组成， 酸洗塔底部的稀盐酸从酸洗塔填料层上部喷淋进 入， 吸收水从泡罩塔板上部加入， 进一步吸收气相中过量的HCl。 0034 实施例2： 0035 一种甲烷氯化物生产过程中减少废碱的方法， 包括以下步骤： 0036 (1)甲醇和氯化氢经原料预热系统预热后， 进入反应单元反应， 反应后的混合气体 含有氯甲烷、 水、 过量的HCl、 少量未反应的甲醇和副产物二甲醚； 0037 (2)混合气体进入激冷单元， 经激冷分离， 液相进入盐酸贮罐， 含7000kg/hr氯甲 烷、 5kg/hr HCl、 60kg/hr二氧化碳和少量未反应的甲醇和副产物二甲醚的混合气体进入酸 洗塔， 在酸洗塔中， 如图2所。

17、示， 酸洗塔分填料层和泡罩层， 酸洗塔底部的稀盐酸经过盐酸循 环泵从酸洗塔填料层上部喷淋进入， 5m3/h稀盐酸与气相逆向接触， 0.3m3/h吸收水从酸洗塔 的泡罩塔板上部加入， 进一步吸收气相中过量的HCl， 吸收水从泡罩塔板的上层加入， 增加 了游离酸的吸收效果， 减少了碱洗塔碱液的消耗； 0038 (3)酸洗塔出来的气体经除雾后进入碱洗塔中和酸性， 碱洗塔中设置有pH在线检 测仪， 当碱洗塔内液体pH小于9时， 手动排出碱洗塔中废碱液， 加入新鲜碱液， 碱洗塔排出废 碱液成分： 10.5Na2CO3、 0.05NaCl及少量的氯甲烷； 0039 为了充分利用碱液中的有效成分NaOH、 。

18、Na2CO3， 本步骤增加了pH在线检测仪， 充分 利用碱液中的有效成分， 在保证碱液吸收效果的基础上， 减少了废碱的产生； 0040 (4)从碱洗塔出来后进入干燥单元， 除去气相中的水、 CH3OH、 二甲醚和少量夹带的 NaOH， 干燥后的氯甲烷经压缩后进入贮存单元， 然后送至热氯化反应系统。 0041 对比例1： 0042 一种甲烷氯化物生产过程中减少废碱的方法， 包括以下步骤： 0043 (1)甲醇和氯化氢预热后， 进入反应单元反应， 反应后的气体含有氯甲烷、 水、 过量 的HCl、 少量未反应的甲醇和副产物二甲醚； 0044 (2)混合气体进入激冷单元， 经激冷分离， 液相进入盐酸贮。

19、罐； 含7000kg/hr氯甲 烷、 5kg/hr HCl、 60kg/hr二氧化碳和少量未反应的甲醇和副产物二甲醚的混合气体进入酸 洗塔， 酸洗塔包括填料塔， 无泡罩层； 酸洗塔底部的稀盐酸经过盐酸循环泵从酸洗塔上部喷 淋进入， 5m3/h的稀盐酸与气相逆向接触； 0045 (3)酸洗塔出来的气体经除雾后进入碱洗塔中和酸性， 新鲜的碱液连续进入碱洗 塔， 碱洗塔排出废碱液成分： 2.3NaOH、 12.3Na2CO3、 1NaCl及少量的氯甲烷； 0046 (4)从碱洗塔出来后进入干燥单元， 除去气相中的水、 CH3OH、 二甲醚和少量夹带的 NaOH， 干燥后的氯甲烷经压缩后进入贮存单元，。

20、 然后送至热氯化反应系统。 0047 本发明的实施例2， 通过增加酸洗塔内泡罩层吸收水， 增加游离酸的吸收效果， 减 说明书 3/4 页 5 CN 111039745 A 5 少了碱洗塔碱液的消耗， 在碱洗塔内， 当pH小于9时， 更换新鲜碱液， 通过实验可知， 实施例2 中碱洗塔平均每4天更换一次新鲜碱液即可， 换碱的时间间隔大， 相比于对比例1的碱液连 续进入， 大大减少了减洗塔碱液的消耗。 0048 对比例2在碱洗塔增加pH在线检测仪， 充分利用碱液中的有效成分， 在保证碱液吸 收效果的基础上， 减少了废碱的产生， 节约了生产成本。 0049 另外， 在原料相同情况下， 实施例2中碱洗塔。

21、排出废碱液成分： 10.5Na2CO3、 0.05NaCl及少量的氯甲烷； 而对比例1中碱洗塔排出废碱液成分： 2.3NaOH、 12.3 Na2CO3、 1NaCl及少量的氯甲烷， 与对比例1相比， 实施例1排出废碱液中碱成分较少， 吸收 更加彻底， 可有效减少碱性水， 节省后续处理工序， 减轻水处理压力。 0050 以上所述是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员 来说， 在不脱离本发明所述原理的前提下， 还可以作出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。 说明书 4/4 页 6 CN 111039745 A 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 111039745 A 7 。