一種一氯甲烷尾氣深度回收的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于一氯甲烷回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種一氯甲烷尾氣深度回收的方法 及裝置，特別是有機(jī)硅生產(chǎn)尾氣中一氯甲烷尾氣深度回收的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)硅產(chǎn)品目前廣泛地應(yīng)用在化工、金屬加工、涂料生產(chǎn)、建筑、運(yùn)輸、制藥、化妝 品等工業(yè)領(lǐng)域中，對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著極其重要的影響。從上世紀(jì)末八九十年代開始， 我國國內(nèi)對于有機(jī)硅產(chǎn)品需求量呈現(xiàn)出較為快速的增長趨勢，年需求量平均增長率高達(dá) 35%以上，因此作為有機(jī)硅單體甲基氯硅烷的生產(chǎn)也迅猛發(fā)展。其中一氯甲烷作為甲基氯硅 烷重要的合成原料，成本占40%左右。與此同時，目前生產(chǎn)工藝中的排放尾氣中含有大量 一氯甲烷，難以達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。目前甲基氯硅烷生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的尾氣具體成分如下 表：
因此通過合理的工藝回收有機(jī)硅工業(yè)尾氣中的一氯甲烷，可以有效地降低物料損耗， 提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，同時保證排放氣達(dá)標(biāo)減少環(huán)境污染。
[0003] 目前脫除一氯甲烷尾氣的主要方法有吸附法、冷凝法、吸收法等。
[0004] 1)吸附法 吸附法是利用吸附劑與廢氣中各組分分子間作用力的差異進(jìn)行分離，一般采用活性炭 等吸附劑對有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附分離。該方法具有設(shè)備簡單、能耗低的特點(diǎn)，但主要適用于高 通量、低濃度有機(jī)廢氣，對于有機(jī)硅生產(chǎn)中的高濃度一氯甲烷尾氣去除率較低，排放尾氣無 法達(dá)標(biāo)，而且需要頻繁再生吸附劑，提高運(yùn)行成本。
[0005] 2)吸收法 吸收法先是將混合氣體與適當(dāng)?shù)囊后w相接處，氣體中某個或某些擬回收組分便會溶于 該液體內(nèi)從而形成溶液，而其它組分則被存留在氣相中，最后通過把氣液兩相分開來達(dá)到 回收目的的一種處理方法。比如公開號CN1446782A、CN1629111A、CN1629112A的專利公開 了回收草甘膦酸等農(nóng)藥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一氯甲烷的工藝，利用溶劑吸收雜質(zhì)或者將部分 雜質(zhì)如甲醇、甲縮醛加入含有氯化氫的流體中使其轉(zhuǎn)化為氯甲烷，得到高純度的一氯甲烷。 該工藝將一氯甲烷的流體通過有機(jī)溶劑，采用吸收的方法使一氯甲烷轉(zhuǎn)入溶劑中，必然會 用到大量的溶劑，造成二次環(huán)境污染。
[0006] 3)冷凝法 冷凝法是利用混合氣體中各組分在不同溫度、不同壓力下的氣液平衡差異進(jìn)行分離， 一般采取降低溫度或提升壓力的方法。目前常用的直冷方法可以得到較高純度的回收產(chǎn) 物，但是達(dá)到較高的回收率所要求的冷劑溫度低品位高，由于有機(jī)硅生產(chǎn)廢氣中的一氯甲 烷含量較高，將其絕大部分進(jìn)行回收使得排放氣達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，則需要采用大量的高 品位冷劑比如液氮等，這大大增加了運(yùn)行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種一氯甲烷尾氣深度 回收的方法及裝置，該方法能克服之前方法的缺點(diǎn)同時具有能耗低、回收率高、運(yùn)行費(fèi)用省 的優(yōu)勢，徹底解決有機(jī)硅等高濃度一氯甲烷尾氣對環(huán)境的影響，同時也適用于草甘膦等產(chǎn) 生大量一氯甲烷的化工工藝。
[0008] 所述的一種一氯甲烷尾氣深度回收的方法，其特征在于采用膨脹機(jī)制冷的深冷分 離技術(shù)，將一氯甲烷尾氣經(jīng)預(yù)冷后進(jìn)行氣液分離，得到富一氯甲烷液體和含烴類氣體，富一 氯甲烷液體為尾氣的預(yù)冷提供冷量，含烴類氣體再經(jīng)深冷后進(jìn)行第二次氣液分離，得到含 烴類液體和含氮?dú)怏w，含氮?dú)怏w經(jīng)膨脹機(jī)膨脹至接近常壓，含烴類液體和膨脹后的含氮?dú)?體依次為尾氣的預(yù)冷和深冷提供冷量，使其達(dá)到足夠低的溫度，從而廢氣中的烴類、一氯甲 烷及排放氣得到分別排放或收集。
[0009] 所述的一種一氯甲烷尾氣深度回收的方法，其特征在于該方法包括如下步驟： 1) 帶壓力的一氯甲烷尾氣進(jìn)入第一換熱器吸收冷量后降溫變成氣液混合物，氣液混合 物進(jìn)入第一分離罐進(jìn)行氣液分離，得到富一氯甲烷液體和含烴類氣體； 2) 步驟1)中的富一氯甲烷液體返回第一換熱器中，作為冷源使用，回收冷量后的一氯 甲烷進(jìn)行收集再利用，其純度達(dá)到75%以上，回收冷量后可作為原料返回裝置； 步驟1)中的含烴類氣體進(jìn)入第二換熱器吸收冷量后降溫變成氣液混合物，氣液混合物 進(jìn)入第二分離罐進(jìn)行氣液分離，得到含烴類液體和含氮?dú)怏w； 3) 步驟2)中的含烴類液體依次返回第二換熱器、第一換熱器作為冷源，再從第一換熱 器出來后作為原料或者燃料進(jìn)行回收或再利用，如果低溫下粘度較大或者量較小可以直接 作為燃料利用； 4) 步驟2)中的含氮?dú)怏w送入膨脹機(jī)中膨脹制冷，再依次返回第二換熱器、第一換熱器 作為冷源，回收冷量后作為合格排放氣進(jìn)行排放，完成一氯甲烷尾氣的深度處理及回收。 [0010] 所述的一種一氯甲烷尾氣深度回收的方法，其特征在于第一分離罐和第一換熱器 之間的一氯甲烷液體流經(jīng)的管道上設(shè)置用于降壓的節(jié)流閥。
[0011] 所述的一種一氯甲烷尾氣深度回收的方法，其特征在于一氯甲烷液體通過節(jié)流閥 后其壓力降到1-3 bar。
[0012] 所述的一種一氯甲烷尾氣深度回收的方法，其特征在于步驟1)中的帶壓力的一氯 甲烷尾氣為有機(jī)硅生氣尾氣，其壓力為8-10 bar，若該尾氣壓力較低，可利用壓縮機(jī)調(diào)整到 8bar以上，其溫度為常溫。
[0013] 所述的一種一氯甲烷尾氣深度回收的方法，其特征在于第一換熱器、第二換熱器 為多股流換熱器。
[0014] 所述的一種一氯甲烷尾氣深度回收的方法，其特征在于步驟1)中一氯甲烷尾氣經(jīng) 過第一換熱器吸收冷量后溫度降為-30-100 °C，步驟2)中含烴類氣體經(jīng)過第二換熱器吸 收冷量后溫度降為-80-150 °C。
[0015] 所述的一種一氯甲烷尾氣深度回收的方法，其特征在于第二分離罐后設(shè)置膨脹機(jī) 用于膨脹含氮?dú)怏w。
[0016] 所述的一種一氯甲烷尾氣深度回收的方法，其特征在于步驟4)中的含氮類氣體經(jīng) 膨脹機(jī)膨脹后壓力降為1-3 bar。
[0017] 所述的一種一氯甲烷尾氣深度回收的方法，其特征在于步驟4)中的排放氣中的一 氯甲烷含量< 60mg/m3以下。
[0018] 所述的一種一氯甲烷尾氣深度回收裝置，包括第一換熱器、第一分離罐、第二換熱 器、第二分離罐、節(jié)流閥和膨脹機(jī)，每個換熱器設(shè)有多個進(jìn)口和出口，每個分離罐頂部設(shè)置 氣體出口，底部設(shè)置液體出口，其特征在于第一換熱器的出口連接第一分離罐，第一分離罐 的氣體出口連接第二換熱器的進(jìn)口，第一分離罐的液體出口依次連接節(jié)流閥和第一換熱器 的進(jìn)口，第二換熱器的出口連接第二分離罐，第二分離罐的氣體出口連接膨脹機(jī)的進(jìn)口，膨 脹機(jī)的出口依次連接第二換熱器、第一換熱器的進(jìn)口；第二分離罐的液體出口依次連接第 二換熱器、第一換熱器的進(jìn)口。
[0019] 本發(fā)明的高濃度一氯甲烷尾氣主要來自于有機(jī)硅生產(chǎn)裝置，同時也適用于草甘膦 等產(chǎn)生大量一氯甲烷的化工工藝。
[0020] 通過采用上述技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下： 1) 本發(fā)明通過雙重?fù)Q熱和分離，將一氯甲烷尾氣中的各沸點(diǎn)不同的組份進(jìn)行分類，再 回收或排放，它利用氣體在膨脹機(jī)內(nèi)絕熱膨脹對外做功，因而可以為系統(tǒng)提供足夠的冷量， 使其達(dá)到足夠低的溫度，整個深冷分離系統(tǒng)不需要輸入額外的動力和冷劑，其成本低、經(jīng)濟(jì) 效益提尚； 2) 本發(fā)明回收后的一氯甲烷等物質(zhì)可作為原料重新返回生產(chǎn)裝置使用，膨脹后的氣體 作為最終排放尾氣，其中一氯甲烷含量控制在60mg/m3以下，滿足環(huán)保要求，該工藝具有能 耗低、運(yùn)行費(fèi)用省、回收率高的特點(diǎn)，適于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖中：1-第一換熱器，2-第一分離罐，3-第二換熱器，4-第二分離罐，5-膨脹機(jī)， 6-節(jié)流閥。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下結(jié)合說明書附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并 不僅限于此： 如圖1所示，本發(fā)明一氯甲烷尾氣深度回收裝