氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化系统及方法与流程

本发明涉及氯甲烷合成，尤其涉及一种氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化系统及方法。

背景技术：

1、目前，工业上常用的氯甲烷合成技术为液相催化法。在该反应中，氯化氢通常过量，因此从反应釜出来的氯甲烷混合气中含有未反应的氯化氢气体。现有工艺通常是通过冷却器冷凝和酸水洗塔吸收来处理，形成浓度为16%~20%的稀盐酸作为副产物，副产盐酸比例约为50%。这部分副产盐酸产量大（每年约20万吨），需配套脱醇系统和深解析系统回收其中一部分甲醇和氯化氢，但处理过程需消耗大量蒸汽和冷却水，且仍有部分需外售，这不仅增加了环保压力，也造成了氯资源的浪费和生产成本的上升。

2、此外，现有的氯甲烷干燥技术多采用三塔串联工艺。该方法存在设备占地面积大、冷量损失显著、循环泵电耗高、塔板吸收效率受限等问题，不仅能耗高，也限制了氯甲烷产品品质的进一步提升。

3、因此，亟需一种能够高效回收过量氯化氢、大幅减少副产盐酸产量，并能实现氯甲烷高效、低能耗净化的新系统与新方法。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化系统及方法，实现氯化氢高效回收、氯甲烷高品质净化，降低能耗与环保压力。

2、为实现此技术目的，本发明采用如下方案：

3、第一方面，本发明提供一种氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化系统，包括氯化氢回收系统和氯甲烷净化系统，氯化氢回收系统包括分馏塔，分馏塔顶部连接有冷凝器，底部连接有再沸器和氯甲烷出料口，氯甲烷出料口通过输送泵与氯甲烷净化系统连接；氯甲烷净化系统包括组合干燥塔，组合干燥塔由组合塔下段、组合塔中段和组合塔上段组成；组合塔中段连接有第一循环泵，第一循环泵连接有第一冷却器，第一冷却器与组合塔中段连接；组合塔上段连接有第二循环泵，第二循环泵连接有第二冷却器，第二冷却器与组合塔上段连接；组合塔上段的顶部连接有除雾器。

4、进一步地，分馏塔采用高效导向浮阀与规整填料相结合的复合塔板结构，分馏塔的中部设置有粗氯甲烷进料口。

5、第二方面，本发明提供一种氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化方法，包括以下步骤：

6、过量氯化氢回收：粗氯甲烷由分馏塔的中部进料口进入，分离出的氯化氢从塔顶排出分馏塔，经冷凝器冷凝后，进入下一工序，氯甲烷由分馏塔塔底采出后经输送泵进入组合干燥塔进行净化；

7、氯甲烷净化：分馏塔分离的氯甲烷依次进入组合塔下段、组合塔中段和组合塔上段，采用不同浓度的硫酸在不同塔段对氯甲烷进行阶梯式净化，实现“粗脱-主分解-精脱”的功能分工；经组合干燥塔净化后进入除雾器。

8、进一步地，分馏塔的系统压力控制在0.6mpa，冷凝器温度控制在-15℃，塔底再沸器温度控制在40℃。

9、进一步地，经分馏塔回收氯化氢后，氯甲烷中副产盐酸浓度降至2%以下。

10、进一步地，组合塔下段采用浓度为75~85%的硫酸，操作压力为0.49~0.54mpa，温度为25~35℃。

11、进一步地，组合塔中段采用浓度为85~90%的硫酸，操作压力为0.49~0.54mpa，温度为40~50℃。

12、进一步地，组合塔上段采用浓度为90~98%的浓硫酸，操作压力为0.49~0.54mpa，温度为30~40℃。

13、进一步地，组合塔中段和组合塔上段分别设置独立的循环冷却，维持组合塔中段温度为40~50℃，组合塔上段温度为30~40℃。

14、进一步地，净化后的氯甲烷纯度达到99.9%以上。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

16、通过高效分馏塔，将副产盐酸浓度从20%大幅降至2%以下，极大减少了外售处理量和相关补贴费用，降低了环保压力与资源浪费。

17、组合干燥塔替代传统多塔串联，占地减少约60%；组合干燥塔通过“梯度浓度、分段功能、独立温控”的设计，实现了脱水与分解甲醚的效率最优化，解决了传统多塔串联负荷过载、热量串扰的问题。

18、本发明降低蒸汽、冷却水消耗，最终可产出纯度达到99.9%以上的高品质氯甲烷，具备优异的工业化推广价值。

1.一种氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化系统，包括氯化氢回收系统和氯甲烷净化系统，其特征在于，氯化氢回收系统包括分馏塔（2），分馏塔（2）顶部连接有冷凝器（3），底部连接有再沸器（1）和氯甲烷出料口，氯甲烷出料口通过输送泵（4）与氯甲烷净化系统连接；氯甲烷净化系统包括组合干燥塔，组合干燥塔由组合塔下段（5）、组合塔中段（6）和组合塔上段（7）组成；组合塔中段（6）连接有第一循环泵（8），第一循环泵（8）连接有第一冷却器（9），第一冷却器（9）与组合塔中段（6）连接；组合塔上段（7）连接有第二循环泵（10），第二循环泵（10）连接有第二冷却器（11），第二冷却器（11）与组合塔上段（7）连接；组合塔上段（7）的顶部连接有除雾器（12）。

2.根据权利要求1所述的氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化系统，其特征在于，分馏塔（2）采用高效导向浮阀与规整填料相结合的复合塔板结构，分馏塔（2）的中部设置有粗氯甲烷进料口。

3.一种氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化方法，采用如权利要求1或2所述的氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化系统，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化方法，其特征在于，分馏塔（2）的系统压力控制在0.6mpa，冷凝器（3）温度控制在-15℃，塔底再沸器（1）温度控制在40℃。

5.根据权利要求3所述的氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化方法，其特征在于，经分馏塔（2）回收氯化氢后，氯甲烷中副产盐酸浓度降至2%以下。

6.根据权利要求3所述的氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化方法，其特征在于，组合塔下段（5）采用浓度为75~85%的硫酸，操作压力为0.49~0.54mpa，温度为25~35℃。

7.根据权利要求3所述的氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化方法，其特征在于，组合塔中段（6）采用浓度为85~90%的硫酸，操作压力为0.49~0.54mpa，温度为40~50℃。

8.根据权利要求3所述的氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化方法，其特征在于，组合塔上段（7）采用浓度为90~98%的浓硫酸，操作压力为0.49~0.54mpa，温度为30~40℃。

9.根据权利要求3所述的氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化方法，其特征在于，组合塔中段（6）和组合塔上段（7）分别设置独立的循环冷却，维持组合塔中段（6）温度为40~50℃，组合塔上段（7）温度为30~40℃。

10.根据权利要求3所述的氯甲烷合成中过量氯化氢回收与氯甲烷净化方法，其特征在于，净化后的氯甲烷纯度达到99.9%以上。