和光氣等有毒氣體的尾氣處理工藝及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含CO2、CL2和光氣等有毒氣體的尾氣處理工藝及裝置，工藝過程如下：將吸收液儲(chǔ)存于吸收液罐中，尾氣由吸收塔的塔底通入，吸收液經(jīng)泵打入吸收塔頂部，吸收液和堿液混合后與尾氣在吸收塔內(nèi)逆流接觸，尾氣經(jīng)逆流吸收后，主要含CO2的氣相經(jīng)塔頂達(dá)標(biāo)排放入廢氣管網(wǎng)，塔底液相一部分作為廢水排放，一部分自流入再生器再生并經(jīng)換熱器冷卻后泵入吸收塔內(nèi)循環(huán)利用。本發(fā)明的含CO2、CL2和光氣等有毒氣體的尾氣處理裝置和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工、體積小等特點(diǎn)，該尾氣處理工藝中吸收液消耗量及廢水排放量都大幅減少，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。
【專利說明】含C02、CL2和光氣等有毒氣體的尾氣處理工藝及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含光氣化和氯循環(huán)過程的聚氨酯、硬脂酰氯等尾氣處理領(lǐng)域，具體 地說是含C02、CLJP光氣等有毒氣體的尾氣處理工藝及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 從世界范圍來看，目前生產(chǎn)TDI的生產(chǎn)原料主要有二硝基甲苯（DNT)、氫氣（H2)、 氯氣（Cl2)及一氧化碳（CO)等，通過DNI^PH2發(fā)生反應(yīng)制得二胺基甲苯（TDA)，（：12和0) 發(fā)生反應(yīng)生成光氣，光氣再和干燥的TDA發(fā)生反應(yīng)制得TDI。
[0003] 光氣化法生產(chǎn)制備TDI是目前世界上唯一的工業(yè)化方法。光氣法反應(yīng)大致由5個(gè) 工序組成：一氧化碳和氯氣反應(yīng)生成光氣；甲苯與硝酸反應(yīng)生成二硝基甲苯（DNT) ;DNT與 氫反應(yīng)生成甲苯二胺（TDA);處理過的干燥的TDA與光氣反應(yīng)生成甲苯二異氰酸酯（TDI); TDI的提純。其中光氣化反應(yīng)單元用過量液相光氣與鄰二氯苯（ODCB)溶液中的TDA在噴射 反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)快速光氣化反應(yīng)來制備TDI。反應(yīng)生成的反應(yīng)氣先經(jīng)過光氣回收回收過 量光氣、然后經(jīng)鹽酸吸收回收尾氣中氯化氫，鹽酸吸收后的HCL和光氣等有毒氣體進(jìn)入堿 破壞塔，用NaOH溶液對(duì)尾氣進(jìn)行吸收破壞處理。
[0004] 目前世界上生產(chǎn)MDI的廠家主要分布在西歐、北美、日本等國(guó)家和地區(qū)，其中只有 德國(guó)的巴斯夫和拜耳、美國(guó)的亨斯邁和道化學(xué)等四大跨國(guó)公司掌握并控制了最先進(jìn)的MDI 制造技術(shù)。
[0005] 目前國(guó)內(nèi)外均采用液相光氣法生產(chǎn)MDI，其制造方法是將苯胺與甲醛在鹽酸(或催 化劑)存在下加熱至KKTC進(jìn)行縮合反應(yīng)，生成二苯基甲烷二胺及多亞甲基多苯基多胺混合 物，然后再直接送至光氣化反應(yīng)器，其光氣化反應(yīng)的設(shè)備和條件與生產(chǎn)TDI十分相似，所用 溶劑也是鄰二氯苯或氯苯，工藝流程與生產(chǎn)TDI也相仿。不同之處是：第一步反應(yīng)產(chǎn)物漿 液在光氣中的溶解度較高，故漿液中結(jié)晶物含量較低，且反應(yīng)生成物顆粒度也較細(xì)，第二步 反應(yīng)速率加快。光氣化產(chǎn)物回收溶劑后一般不經(jīng)過蒸餾，故產(chǎn)品質(zhì)量控制更為重要，若反應(yīng) 控制不當(dāng)，副產(chǎn)物就構(gòu)成產(chǎn)品的雜質(zhì)。在工業(yè)上通常是將粗MDI蒸餾(如用高真空薄膜蒸發(fā) 器）而得。蒸餾殘液則是多亞甲基多苯基多異氰酸酯含量高的粗MDI。
[0006] MDI生產(chǎn)由光氣合成、苯胺縮合、多胺光氣化和MDI分離精制等生產(chǎn)過程以及光氣 破壞、鹽水處理、鹽酸吸收等輔助過程組成。
[0007] 目前，生產(chǎn)AKD的工藝方法主要包括有溶劑法和無溶劑法兩種方法，普遍通過硬 脂酰氯與三乙胺發(fā)生反應(yīng)制備而成。其中，硬脂酰氯均是采用以硬脂酸和酰化試劑為原料 進(jìn)行的反應(yīng)，合成工藝共有四種：三氯化磷法、五氯化磷法、氯化亞砜和光氣法。
[0008] 其中光氣法合成硬脂酸酰氯的過程為： C17H35COOH+COCl2 -C17H35OTCl+CO2 +HCL 光氣法合成硬脂酰氯，首先將硬脂酸和催化劑加入光化反應(yīng)釜，而后往光化反應(yīng)釜內(nèi) 緩緩?fù)ㄈ牍鈿?，進(jìn)行光化反應(yīng)，反應(yīng)生成的粗硬酯酰氯經(jīng)脫光氣、酰氯蒸餾得硬酯酰氯產(chǎn) 品，反應(yīng)生成的反應(yīng)氣先經(jīng)過光氣回收回收過量光氣、然后經(jīng)鹽酸吸收回收尾氣中氯化氫， 鹽酸吸收后的CO2和微量HCL尾氣(主要為)進(jìn)入堿破壞塔，用NaOH溶液對(duì)尾氣進(jìn)行吸收破 壞處理。光化反應(yīng)生成的硬酯酰氯粗產(chǎn)品經(jīng)過脫光氣工段，脫除粗硬脂酰氯中光氣和催化 劑后，進(jìn)入硬脂酰氯精餾脫色塔脫除少量焦油，得到硬脂酰氯半成品，經(jīng)冷卻送去AKD合成 單元。
[0009] 由上述TDI、MDI、AKD三種典型產(chǎn)品的生產(chǎn)過程可以看出，光氣化過程中反應(yīng)生成 的反應(yīng)氣(主要含有生成的HCL和CO2及過量光氣)先經(jīng)過光氣回收工藝，回收過量光氣、然 后經(jīng)鹽酸吸收回收尾氣中HCL。
[0010] 在上述光氣化反應(yīng)中，副產(chǎn)的HCL如不能加以利用，則工藝不經(jīng)濟(jì)，且副產(chǎn)物HCL 還會(huì)增加設(shè)備成本和造成環(huán)境污染。目前我國(guó)的國(guó)家產(chǎn)業(yè)調(diào)整政策已涉及副產(chǎn)HCL的綜合 利用，零極距、氧陰極等離子膜燒堿電解槽節(jié)能技術(shù)、廢鹽酸制氯氣等技術(shù)列入了國(guó)家2011 年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整鼓勵(lì)類名錄。利用上述光氣化反應(yīng)副產(chǎn)的HCL生產(chǎn)氯氣，回用于光氣化過 程中，可解決外銷大量低附加值鹽酸，外購(gòu)大量氯氣的問題，從而達(dá)到氯元素循環(huán)利用，降 低大量劇毒氯氣長(zhǎng)途運(yùn)輸和裝卸的危險(xiǎn)性。降低產(chǎn)品成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品、副產(chǎn)品及 廢氣等循環(huán)利用，對(duì)增強(qiáng)企業(yè)產(chǎn)品綜合的競(jìng)爭(zhēng)力有著重要的意義。
[0011] 包含光氣化和氯循環(huán)過程的聚氨酯、硬脂酰氯等領(lǐng)域，經(jīng)吸收后的光化尾氣中仍 含有大量CO2及微量Cl2、HCL和光氣等有毒氣體，常規(guī)做法是用NaOH溶液對(duì)尾氣進(jìn)行吸收 破壞處理。由于尾氣中含有大量CO2，影響了Cl2、HCL和光氣等有毒氣體的處理效率，造成 常規(guī)法堿液消耗量及廢水排放量都很大。
[0012] 要想解決Cl2、HCL和光氣等有毒氣體的處理效率不高，常規(guī)法堿液消耗量及廢水 排放量大的問題，需要尋求對(duì)C12、HCL和光氣等有毒氣體選擇性高而對(duì)〇)2選擇性低的吸收 液及其配套尾氣處理工藝及裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、易于加 工、對(duì)環(huán)境無污染的含C02、CLJP光氣等有毒氣體的尾氣處理工藝及裝置。
[0014] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該尾氣處理工藝過程如下： 將吸收液儲(chǔ)存于吸收液罐中，尾氣由吸收塔的塔底通入，吸收液經(jīng)泵打入吸收塔頂部， 吸收液和堿液混合后與尾氣在吸收塔內(nèi)逆流接觸，尾氣經(jīng)逆流吸收后，主要含〇)2的氣相經(jīng) 塔頂達(dá)標(biāo)排放入廢氣管網(wǎng)，塔底液相一部分作為廢水排放，一部分自流入再生器再生并經(jīng) 換熱器冷卻后泵入吸收塔內(nèi)循環(huán)利用。
[0015] 所述的吸收液為硫代硫酸鈉和氫氧化鈉的混合水溶液。
[0016] 所述的吸收液中硫代硫酸鈉質(zhì)量百分比含量為5%_10%，氫氧化鈉質(zhì)量百分比含量 為2%-5%，并控制再生吸收液的PH值在10以上。
[0017] 該尾氣處理裝置包括吸收塔和吸收液罐，吸收塔的塔底通過管道與尾氣管網(wǎng)連 通，吸收塔的塔頂與吸收液進(jìn)液管連通，吸收液進(jìn)液管分別與泵和堿液管網(wǎng)連通，與堿液管 網(wǎng)連通的管道上安裝有開關(guān)閥一；泵通過管道與吸收液罐連通，泵與吸收液罐連通的管道 上安裝有開關(guān)閥二。
[0018] 所述的吸收塔的塔底與循環(huán)液管的一端連通，循環(huán)液管的另一端與泵連通，循環(huán) 液管上安裝有再生器和換熱器。
[0019] 所述的吸收塔的塔底通過管道與廢水管網(wǎng)連通，吸收塔與廢水管網(wǎng)連通的管道上 安裝有開關(guān)閥三。
[0020] 所述的吸收塔的塔頂通過管道與廢氣管網(wǎng)連通。
[0021] 本發(fā)明的含C02、CLjP光氣等有毒氣體的尾氣處理裝置和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有設(shè) 計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工、體積小等特點(diǎn)，該尾氣處理工藝中吸收液消耗量及廢水排放 量都大幅減少，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0023] 附圖1為含C02、CL2和光氣等有毒氣體的尾氣處理裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖中：1、吸收塔，2、再生器，3、換熱器，4、吸收液罐，5、泵，6、堿液管網(wǎng)，7、廢水管 網(wǎng)，8、尾氣管網(wǎng)，9、廢氣管網(wǎng)，10、開關(guān)閥一，11、開關(guān)閥二，12、開關(guān)閥三，13、吸收液進(jìn)液管， 14、循環(huán)液管。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0026] 實(shí)施例1 : 組裝尾氣處理裝置： 該裝置包括吸收塔1和吸收液罐4,吸收塔1的塔底通過管道與尾氣管網(wǎng)8連通；吸收 塔1的塔底與循環(huán)液管14的一端連通，循環(huán)液管14的另一端與泵5連通，循環(huán)液管14上 安裝有再生器2和換熱器3 ;吸收塔1的塔底通過管道與廢水管網(wǎng)7連通，與廢水管網(wǎng)7連 通的管道上安裝有開關(guān)閥三12 ;吸收塔1的塔頂與吸收液進(jìn)液管13連通，吸收液進(jìn)液管13 分別與泵5和堿液管網(wǎng)6連通，與堿液管網(wǎng)6連通的管道上安裝有開關(guān)閥一 10 ;泵5通過 管道與吸收液罐4連通，泵5與吸收液罐4連通的管道上安裝有開關(guān)閥二11 ;吸收塔1的 塔頂通過管道與廢氣管網(wǎng)9連通。
[0027] 調(diào)配吸收液： 將硫代硫酸鈉水溶液和氫氧化鈉水溶液混合均勻，混合水溶液中硫代硫酸鈉質(zhì)量百分 比含量為9%，氫氧化鈉質(zhì)量百分比含量為4%，控制再生吸收液的PH值為13。
[0028] 尾氣處理工藝過程如下： 將吸收液儲(chǔ)存于吸收液罐4中，尾氣由吸收塔1的塔底通入，吸收液經(jīng)泵5打入吸收塔 1頂部，吸收液和堿液混合后與尾氣在吸收塔1內(nèi)逆流接觸，尾氣經(jīng)逆流吸收后，主要含CO2 的氣相經(jīng)塔頂達(dá)標(biāo)排放入廢氣管網(wǎng)9,吸收塔1的塔底液相一部分作為廢水排放入廢水管 網(wǎng)7, 一部分自流入再生器2再生并經(jīng)換熱器3冷卻后泵入吸收塔1內(nèi)循環(huán)利用。
[0029] 實(shí)施例2 : 組裝尾氣處理裝置： 該裝置包括吸收塔1和吸收液罐4,吸收塔1的塔底通過管道與尾氣管網(wǎng)8連通；吸收 塔1的塔底與循環(huán)液管14的一端連通，循環(huán)液管14的另一端與泵5連通，循環(huán)液管14上 安裝有再生器2和換熱器3 ;吸收塔1的塔底通過管道與廢水管網(wǎng)7連通，與廢水管網(wǎng)7連 通的管道上安裝有開關(guān)閥三12 ;吸收塔1的塔頂與吸收液進(jìn)液管13連通，吸收液進(jìn)液管13 分別與泵5和堿液管網(wǎng)6連通，與堿液管網(wǎng)6連通的管道上安裝有開關(guān)閥一 10 ;泵5通過 管道與吸收液罐4連通，泵5與吸收液罐4連通的管道上安裝有開關(guān)閥二11 ;吸收塔1的 塔頂通過管道與廢氣管網(wǎng)9連通。
[0030] 調(diào)配吸收液： 將硫代硫酸鈉水溶液和氫氧化鈉水溶液混合均勻，混合水溶液中硫代硫酸鈉質(zhì)量百分 比含量為8%，氫氧化鈉質(zhì)量百分比含量為2%，控制再生吸收液的PH值為12。
[0031] 尾氣處理工藝過程如下： 將吸收液儲(chǔ)存于吸收液罐4中，尾氣由吸收塔1的塔底通入，吸收液經(jīng)泵5打入吸收塔 1頂部，吸收液和堿液混合后與尾氣在吸收塔1內(nèi)逆流接觸，尾氣經(jīng)逆流吸收后，主要含CO2 的氣相經(jīng)塔頂達(dá)標(biāo)排放入廢氣管網(wǎng)9,吸收塔1的塔底液相一部分作為廢水排放入廢水管 網(wǎng)7, 一部分自流入再生器2再生并經(jīng)換熱器3冷卻后泵入吸收塔1內(nèi)循環(huán)利用。
[0032] 實(shí)施例3 : 組裝尾氣處理裝置： 該裝置包括吸收塔1和吸收液罐4,吸收塔1的塔底通過管道與尾氣管網(wǎng)8連通；吸收 塔1的塔底與循環(huán)液管14的一端連通，循環(huán)液管14的另一端與泵5連通，循環(huán)液管14上 安裝有再生器2和換熱器3 ;吸收塔1的塔底通過管道與廢水管網(wǎng)7連通，與廢水管網(wǎng)7連 通的管道上安裝有開關(guān)閥三12 ;吸收塔1的塔頂與吸收液進(jìn)液管13連通，吸收液進(jìn)液管13 分別與泵5和堿液管網(wǎng)6連通，與堿液管網(wǎng)6連通的管道上安裝有開關(guān)閥一 10 ;泵5通過 管道與吸收液罐4連通，泵5與吸收液罐4連通的管道上安裝有開關(guān)閥二11 ;吸收塔1的 塔頂通過管道與廢氣管網(wǎng)9連通。
[0033] 調(diào)配吸收液： 將硫代硫酸鈉水溶液和氫氧化鈉水溶液混合均勻，混合水溶液中硫代硫酸鈉質(zhì)量百分 比含量為6%，氫氧化鈉質(zhì)量百分比含量為3%，控制再生吸收液的PH值為10。
[0034] 尾氣處理工藝過程如下： 將吸收液儲(chǔ)存于吸收液罐4中，尾氣由吸收塔1的塔底通入，吸收液經(jīng)泵5打入吸收塔 1頂部，吸收液和堿液混合后與尾氣在吸收塔1內(nèi)逆流接觸，尾氣經(jīng)逆流吸收后，主要含CO2 的氣相經(jīng)塔頂達(dá)標(biāo)排放入廢氣管網(wǎng)9,吸收塔1的塔底液相一部分作為廢水排放入廢水管 網(wǎng)7, 一部分自流入再生器2再生并經(jīng)換熱器3冷卻后泵入吸收塔1內(nèi)循環(huán)利用。
[0035] 通過上面【具體實(shí)施方式】，所述【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可容易的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。但是應(yīng) 當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于上述的幾種【具體實(shí)施方式】。在公開的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，所述技術(shù) 領(lǐng)域的技術(shù)人員可任意組合不同的技術(shù)特征，從而實(shí)現(xiàn)不同的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1. 含CO 2、CL2和光氣等有毒氣體的尾氣處理工藝，其特征在于，工藝過程如下： 將吸收液儲(chǔ)存于吸收液罐中，尾氣由吸收塔的塔底通入，吸收液經(jīng)泵打入吸收塔頂部， 吸收液和堿液混合后與尾氣在吸收塔內(nèi)逆流接觸，尾氣經(jīng)逆流吸收后，主要含〇)2的氣相經(jīng) 塔頂達(dá)標(biāo)排放入廢氣管網(wǎng)，塔底液相一部分作為廢水排放，一部分自流入再生器再生并經(jīng) 換熱器冷卻后泵入吸收塔內(nèi)循環(huán)利用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含C02、CL2和光氣等有毒氣體的尾氣處理工藝，其特征在于， 所述的吸收液為硫代硫酸鈉和氫氧化鈉的混合水溶液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含C0 2、CL2和光氣等有毒氣體的尾氣處理工藝，其特征 在于，所述的吸收液中硫代硫酸鈉質(zhì)量百分比含量為5%-10%，氫氧化鈉質(zhì)量百分比含量為 2%-5%，并控制再生吸收液的PH值在10以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含C0 2、CL2和光氣等有毒氣體的尾氣處理工藝的裝置，其特 征在于，該尾氣處理裝置包括吸收塔和吸收液罐，吸收塔的塔底通過管道與尾氣管網(wǎng)連通， 吸收塔的塔頂與吸收液進(jìn)液管連通，吸收液進(jìn)液管分別與泵和堿液管網(wǎng)連通，與堿液管網(wǎng) 連通的管道上安裝有開關(guān)閥一；泵通過管道與吸收液罐連通，泵與吸收液罐連通的管道上 安裝有開關(guān)閥二。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含C0 2、CL2和光氣等有毒氣體的尾氣處理工藝的裝置，其特 征在于，所述的吸收塔的塔底與循環(huán)液管的一端連通，循環(huán)液管的另一端與泵連通，循環(huán)液 管上安裝有再生器和換熱器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含C0 2、CL2和光氣等有毒氣體的尾氣處理工藝的裝置，其特 征在于，所述的吸收塔的塔底通過管道與廢水管網(wǎng)連通，吸收塔與廢水管網(wǎng)連通的管道上 安裝有開關(guān)閥三。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含C0 2、CL2和光氣等有毒氣體的尾氣處理工藝的裝置，其特 征在于，所述的吸收塔的塔頂通過管道與廢氣管網(wǎng)連通。
【文檔編號(hào)】B01D53/62GK104492239SQ201410684532
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】崔麗, 苗興旺, 黃云浩, 張勇, 田德永, 郝玉兵, 趙紅妹, 秦冉, 杜明洋, 李振香, 翟俊紅 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海石油煉化有限責(zé)任公司, 中海油山東化學(xué)工程有限責(zé)任公司