一种氯化氢水洗吸收系统及其应用的制作方法

本发明涉及氯化氢回收技术领域，更具体地，涉及一种氯化氢水洗吸收系统及其应用。

背景技术：

偏氟乙烯(vdf)生产过程中产生的裂解气体中含有氯化氢气体，通常需要水洗、碱洗以除去氯化氢气体并回收31％的盐酸副产物，现有的生产回收系统中包括一级盐酸换热器、二级盐酸换热器、三个盐酸循环吸收储罐v2105a、v2105b、v2105c，两个水洗塔t2101、t2102、一个碱洗塔t2103，循环吸收工艺流程如图1所示，v2105b、v2105c、t2101、t2102加工业水，t2103加碱液分别通过泵循环吸收裂解气中的氯化氢，当v2105b中的盐酸浓度达到31％时将v2105b内的盐酸转移至v2105a(临时存储罐)或直接外送，t2102内的稀盐酸转移至t2101，t2101内的稀盐酸转移至v2105c，v2105c内的稀盐酸转移至v2105b。但是上述盐酸循环吸收工艺流程存在以下不足：(1)效率较低、操作繁琐：每次外送盐酸后需要依次转移系统内的稀酸并加补加工业水，操作需要半个小时以上；(2)盐酸浓度波动较大：根据v2105b内液位上升的高度判断盐酸的浓度后，取样分析，存在很大的不确定性，经常出现浓度太低或太高需重复取样等问题；(3)频繁的操作盐酸阀门，极易造成盐酸泄漏，存在较大的安全隐患。

因此，提供一种安全、高效且稳定的氯化氢气体吸收系统具有非常重要的意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有氯化氢气体吸收系统中回收酸液和喷淋液均为单级内循环，需要多处转移回收酸液和补给喷淋液水，回收效率低且回收酸液浓度不稳定等缺陷和不足，提供一种氯化氢水洗循环吸收系统，通过将下级回收酸液外循环为上级吸收系统的喷淋液，达到了吸收液的循环浓缩，只需一端转移酸液，一端补给喷淋液水即可，不仅提高了效率且避免了多处阀门开关，提高了生产安全性和产品稳定性。

本发明的另一目的在于提供一种氯化氢水洗循环吸收系统在含氟单体裂解系统中的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种氯化氢水洗吸收系统，所述系统包括盐酸吸收系统、水洗系统、进水系统和排酸系统，其中所述盐酸吸收系统和水洗系统连接，排酸系统连接与盐酸吸收系统连接，进水系统与水洗系统连接，盐酸吸收系统设置在排酸系统上方为6～13m处，水洗系统设置在盐酸吸收系统上方5～10m处，所述水洗系统的吸收液循环回用为盐酸吸收系统的喷淋液。

现有的水洗循环吸收每一级系统的吸收液体均只在单级内循环，吸收的酸液不断循环为本级喷淋液，酸液达到一定浓度后再转移至出酸口外排，每级吸收系统均需检验酸液浓度并不断补充进水，各级混合的出酸样品还具有极大的波动性，影响最终产品的稳定性，且多次检验酸液浓度存在极大安全隐患，多处补水也加大了工作量，降低了工作效率。

在本发明的氯化氢水洗系统中，氯化氢气体的流向为：进气口-盐酸吸收系统-水洗系统，喷淋液的流向为：进水口-水洗系统-盐酸吸收系统，仅由水洗系统的一端补给进水，通过水洗系统吸收得到稀盐酸，稀盐酸液体进一步回用于盐酸吸收系统，盐酸吸收系统吸收得到的合格酸液即可外排回收，只需要检测盐酸吸收系统一端的出酸浓度即可，盐酸液浓度的稳定性有了保障，进水也只需水洗系统一端进水，极大了降低了工作量，减缓了安全隐患。

且本发明的氯化氢水洗系统中盐酸吸收系统和排酸系统有一定的高度差，盐酸吸收系统和水洗系统之间也有一定的高度差，完全利用高度差的重力势能阶梯式吸收，无需额外的输送泵将吸收液体泵送至各级吸塔和水洗塔的顶端，节约了各级吸收系统的输送泵，能源消耗更低，生产更方便，也检索了设备的空间占地。

所述盐酸吸收系统的级数大于等于2，下一级盐酸吸收系统的吸收液均循环回用为上一级盐酸吸收系统的喷淋液，所述下一级盐酸吸收系统与水洗系统连接，且下一级盐酸吸收系统设置于上一级盐酸吸收系统上方6～7m处。相对单级吸收系统，多级吸收可以提高氯化氢气体的吸收率。

优选地，所述盐酸吸收系统包括依次连接的一级盐酸吸收系统和二级盐酸吸收系统，二级盐酸吸收系统的吸收液循环回用为一级盐酸吸收系统的喷淋液，二级盐酸吸收系统与水洗系统连接，一级盐酸吸收系统设置在排酸系统上方7m处，二级盐酸吸收系统设置在一级盐酸吸收系统上方6m处。二级盐酸吸收系统基本上把氯化氢吸收完，剩余的少量氯化氢水洗系统吸收即可，设置二级吸收系统既可以保证吸收效果，又兼顾产业经济效果选择。

优选地，所述水洗系统的级数大于等于2，下一级水洗系统的吸收液均循环回用为上一级水洗系统的喷淋液，所述上一级水洗系统与所述盐酸吸收系统连接，且下一级水洗系统设置于上一级水洗系统上方5～6m处。

优选地，所述水洗系统包括依次连接的一级水洗系统和二级水洗系统，二级水洗系统的吸收液循环回用为一级水洗系统的喷淋液，所述一级水洗系统与盐酸吸收系统连接，一级水洗吸收系统设置在盐酸吸收系统上方5m处，二级水洗吸收系统设置在一级水洗吸收系统上方5m处。

优选地，所述盐酸吸收系统的进气端设有氯化氢含量检测器，各级进液端均设有自控调节阀调节喷淋量，所述各级盐酸吸收系统的喷淋量y＝x1÷0.31×0.69÷(1-x2)，其中x1为盐酸吸收系统进气氯化氢流量，x2为喷淋液盐酸浓度。

根据在线氯化氢含量检测仪的测量数据盐酸吸收系统需要的喷淋流量，通过自控调节阀控制喷淋流量，根据氯化氢守恒每小时产生氯化氢的量等于出酸口每小时产生盐酸所含氯化氢的量，达到物料平衡状态，实现装置全自动化出酸，且出酸口的盐酸浓度就能维持在31％±0.5，喷淋量计算公式中0.31为合格盐酸的氯化氢含量31％，0.69是合格盐酸水的含量69％。

优选地，所述一级盐酸吸收系统的喷淋液浓度为25％，所述二级盐酸吸收系统的喷淋液浓度为20％。因为不同浓度的吸收液吸收效果不同，通过控制各级盐酸吸收系统的喷淋浓度可以保证整个吸收系统和水洗系统处于平衡状态，根据系统中总的氯化氢守恒，保证全部氯化氢吸收完全。

优选地，所述水洗系统的液位为70％，所述二级盐酸吸收系统的喷淋液储液液位为50％。二级水洗系统上设置有加水调节阀，控制二级水洗系统的液位为70％，二级水洗系统在水洗液转一级水洗系统的转酸线路上设置有转酸调节阀，控制一级水洗系统的液位为70％，优选上述调节阀优选为自动调节阀。在一级水洗系统的水洗酸液转移为二级盐酸吸收系统的喷淋液的转酸路线上设置有转酸调节阀，控制二级盐酸吸收系统的液位为70％，转酸调节阀优选为自动调节阀。因为整个水洗系统和吸收系统水的质量是守恒的，水洗系统每小时加水的质量等于出酸口内每小时产生31％浓度盐酸中含有水的质量，控制液位的目的是保证整个系统的水物料平衡，兼顾生产安全及保证系统稳定。

优选地，所述吸收系统包括依次连接的排酸系统、一级盐酸吸收系统、二级盐酸吸收系统、一级水洗系统、二级水洗系统和进水系统，由进水系统进水，二级水洗系统的吸收液回用为一级水洗系统的喷淋液，一级水洗系统的吸收液回用为二级盐酸吸收系统的喷淋液，二级盐酸吸收系统的吸收液回用为一级盐酸吸收系统的喷淋液，合格酸由排酸系统，一级盐酸吸收系统设置在排酸系统上方7m处，二级盐酸吸收系统设置在一级盐酸吸收系统上方6m处，一级水洗系统设置在二级盐酸吸收系统上方5m处。

上述氯化氢水洗循环吸收系统在氯化氢吸收时：氯化氢气体物料流向为：氯化氢气体由一级盐酸吸收系统的进气口进入，经一级盐酸吸收系统吸收后进入二级盐酸吸收系统吸收，从二级盐酸吸收系统吸收后进入一级水洗系统，一级水洗系统吸收后进入二级水洗系统，吸收喷淋液的流向为：由二级水洗系统进水口进水，从二级水洗系统出来后进入一级水洗系统作为喷淋液，一级水洗系统出来后进入二级盐酸吸收系统作为喷淋液，二级盐酸吸收系统出来后进入一级盐酸吸收系统作为喷淋液，一级盐酸吸收系统吸收完全后得到合格酸液外排，完全利用高度差的重力势能阶梯式吸收，酸液只经过排酸系统的外排口排出，只由二级水洗系统连接的进水系统进水。

本发明的氯化氢水洗吸收系统因为酸液外循环回用至上一级吸收系统，水洗系统不会因为酸液浓度增大而挥发出氯化氢气体，因此也不需要再水洗系统后面连接相应的碱洗系统，可以极大的缩减工业生产流程线，减少回收系统所需空间，更加经济高效。

本发明通过各级液位自动调节阀和氯化氢含量在线检测仪可以实现全自动化调节。

一种上述氯化氢水洗吸收系统在含氟单体裂解系统中的应用。本发明的氯化氢水洗循环吸收系统可应用于多种产生氯化氢气体的含氟单体裂解系统的氯化氢气体回收，含氟单体裂解可以为偏氟乙烯裂解等。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种氯化氢水洗吸收系统，通过将下级回收酸液外循环为上级喷淋液，只通过排酸系统排出合格酸液，通过进水系统进入吸收液体，完全利用高度差的重力势能阶梯式吸收，同时通过在线监测和自动调节阀全自动控制液位和喷淋量，使得外排酸液浓度浓度在31％±0.5，盐酸的浓度波动小，盐酸检测一次合格率98％以上，不仅提高了效率、避免了多处阀门开关，提高了生产安全性和产品稳定性，实现了全自动化连续出酸。

附图说明

图1为循环吸收工艺流程图。

图2为氯化氢水洗吸收系统工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。

实施例1

一种氯化氢水洗吸收系统，如图2所示，包括依次连接的排酸系统v4、一级盐酸吸收系统sa、二级盐酸吸收系统sb、一级水洗系统t1、二级水洗系统t2和进水系统，一级盐酸吸收系统sa设置在排酸系统v4上方7m处，二级盐酸吸收系统sb设置在一级盐酸吸收系统sa上方6m处，一级水洗系统t1设置在二级盐酸吸收系统sb上方5m处，由进水系统进水，二级水洗系统t2的吸收液回用为一级水洗系统t1的喷淋液，一级水洗系统ti的吸收液回用为二级盐酸吸收系统sb的喷淋液，二级盐酸吸收系统sb的吸收液回用为一级盐酸吸收系统sa的喷淋液，合格酸由排酸系统v4排出，进水系统设有加水流量控制阀f1，t2至t1转移吸收液管道设置有调节阀f2，调节阀f2用于自控t2液位，t1至sb转移吸收液管线上设置有调节阀f3，调节阀f2用于自控t1液位。

在氯化氢吸收时：氯化氢气体的流向为：sa-sb-t1-t2，氯化氢气体由一级盐酸吸收系统的进气口进入，经一级盐酸吸收系统吸收后进入二级盐酸吸收系统吸收，从二级盐酸吸收系统吸收后进入一级水洗系统，一级水洗系统吸收后进入二级水洗系统。吸收喷淋液的流向为：t2-t1-sb-sa-v4-v5，由二级水洗系统进水口进水，从二级水洗系统出来后进入一级水洗系统作为喷淋液，一级水洗系统出来后进入二级盐酸吸收系统作为喷淋液，二级盐酸吸收系统出来后进入一级盐酸吸收系统作为喷淋液，一级盐酸吸收吸引吸收后得到合格酸液外排。

当开两台裂解炉时，t1至sb转酸调节阀f3自控t1液位70％；t2至t1转酸调节阀自控t2液位70％；根据在线氯化氢含量检测仪的测量数据裂解气中氯化氢含量为29％±0.2；每台裂解炉的投料量为190kg/h，所以总的氯化氢副产量为110.2kg/h；每小时副产31％盐酸里的水含量为110.2÷0.31×0.69＝245.3kg；自控t2的加水流量为0.2453m³/h，经过长时间的运行分析，v5a/b/c内的盐酸浓度在31％±0.5左右，t2内未检测出含有盐酸，能实现全自动化连续出酸。

利用本发明的氯化氢水洗吸收系统可以减少了四台泵(一开一备)及二级盐酸吸收系统的储液罐，盐酸储罐由va/b增加为v5a/b/c极大的减少了外送次数和电耗，可节约电耗3*2*24＝144度/天。

实施例2

一种氯化氢水洗吸收系统，与实施例1相同，当开三台裂解炉时，t1至sb转酸调节阀自控t1液位70％，t2至t1转酸调节阀自控t2液位70％，根据在线氯化氢含量检测仪的测量数据裂解气中氯化氢含量为29％±0.2，每台裂解炉的投料量为190kg/h，所以总的氯化氢副产量为165.3kg/h，每小时副产31％盐酸里的水含量为165.3÷0.31×0.69＝367.9kg，自控t2的加水流量为0.3679m³/h，经过长时间的运行分析，v5a/b/c内的盐酸浓度在31％±0.5左右，t2内未检测出含有盐酸，能实现全自动化连续出酸。

利用本发明的氯化氢水洗吸收系统可以减少了四台泵(一开一备)及二级盐酸吸收系统的储液罐，盐酸储罐由va/b增加为v5a/b/c极大的减少了外送次数和电耗，可节约电耗3*2*24＝144度/天。

实施例3

一种氯化氢水洗吸收系统，与实施例1相同，当开四台裂解炉时，t1至sb转酸调节阀自控t1液位70％，t2至t1转酸调节阀自控t2液位70％，根据在线氯化氢含量检测仪的测量数据裂解气中氯化氢含量为29％±0.2；每台裂解炉的投料量为190kg/h，所以总的氯化氢副产量为220.4kg/h；每小时副产31％盐酸里的水含量为220.4÷0.31×0.69＝490.6kg；自控t2的加水流量为0.4906m³/h,经过长时间的运行分析，v5a/b/c内的盐酸浓度在31％±0.5左右，t2内未检测出含有盐酸，能实现全自动化连续出酸。

利用本发明的氯化氢水洗吸收系统可以减少了四台泵(一开一备)及二级盐酸吸收系统的储液罐，盐酸储罐由va/b增加为v5a/b/c极大的减少了外送次数和电耗，可节约电耗3*2*24＝144度/天。

根据三个实例说明，根据开启炉子的数量通过调节阀自控sa和sb的喷淋量就能实现全自动化连续出31％浓度的盐酸，操作非常方便快捷，极大的减少了盐酸系统的操作频率和操作时间，有效的降低了员工受伤害的风险，并且盐酸的浓度波动小，盐酸检测一次合格率98％以上。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。