预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的方法
【专利摘要】本发明公开了一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的方法，包含以下步骤：1）将湿氯气或湿一氯甲烷导入至一干燥塔，通过浓硫酸进行干燥：2）将步骤1）得到的含有气相硫酸的氯气或一氯甲烷导入至一除雾器；3）将步骤2）得到的含有气相硫酸的氯气或一氯甲烷导入至一精馏塔和一吸附塔中的至少一个；4）将步骤3得到的氯气或一氯甲烷导入至一氯化反应器。本发明通过对氯气和一氯甲烷进行去硫酸的工艺，大大降低了进入到氯化反应器中的硫酸含量，可以大幅度减缓原料对甲烷氯化物的氯化装置的腐蚀、至少会延长装置的开车时间2倍以上、大幅度降低装置的生产成本，对甲烷氯化物的氯化装置的安全以及环保都有较大的促进作用。
【专利说明】预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种甲烷氯化物的化工处理方法，更确切地说，是一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]甲烷氯化物是包括一氯甲烷(氯甲烷)、二氯甲烷、三氯甲烷(也称氯仿)、四氯化碳四种产品的总称，简称CMS，是有机产品中仅次于氯乙烯的大宗氯系产品，为重要的化工原料和有机溶剂。
[0005]如图1所示，现有的甲烷氯化物的原料的处理设备一般包含干燥塔1、除雾器2、压缩机3、冷凝器4、储槽5 (该储槽5设有一槽车卸料处6)、槽车卸料处6、加压泵7和汽化器，湿氯气或湿一氯甲烷首先进入到干燥塔I中，利用浓硫酸进行干燥处理，然后依次经过除雾器2、压缩机3、冷凝器4、储槽5、加压泵7和汽化器8，最后进入到氯化反应器9中进行反应，得到甲烷氯化物。需要注意的是，为了图示的方便，图1中仅仅显示了一套处理设备，现实的情况是湿氯气和湿一氯甲烷分别需要一套独立的处理设备进行处理，分别处理后才能进入到氯化反应器9中。
[0006]在氯化反应器9中进行如下化学反应:
CH3C1+C12——CH2C12+HC1
CH3C1+2C12——CHC13+2HC1`
CH3C1+3C12——CC14+3HC1
因氯气与一氯甲烷氯化反应生成其它甲烷氯化物时会产生大量的氯化氢HCl (干)，氯化氢HCl (干)与原料氯气与一氯甲烷所含杂质水结合时会形成盐酸，盐酸会对装置内的金属设备与管道产生腐蚀。
[0007]目前，预防甲烷氯化物氯化装置腐蚀的技术主要是控制进氯化装置各种物料的水分含量，特别是对原料氯气和一氯甲烷的水分含量有严格的要求，一般水分含量小于50ppm(摩尔比)(以下相同)，有时会对水分含量要求更严，甚至要求水分含量小于30ppm。尽管如此，但甲烷氯化物氯化装置的腐蚀还是相当的严重，新装置经过3-5年的生产运行，一些设备就要开始更换。另外，腐蚀所生产的盐会堵塞管道与设备，腐蚀与堵塞对装置的安全平稳运行和环境都会带来比较大的负面影响。
[0008]干燥后的氯气和氯甲烷经过除雾器(又称除沫器)，除去部分气相过饱和的硫酸。在干燥过程中一般会带出超过lOOppm-lOOOppm的浓硫酸(气相饱和),有时其含量会更高。通常，氯气里的硫酸含量是不进行分析与控`制的，国家在GB/T5138-2006《工业用液氯》标准里也无硫酸含量的控制指标；氯甲烷里硫酸含量也不进行独立分析，只是分析其中的酸值(因其在生产过程中系统含氯化氢)。氯化装置的结垢里含有30-50%的硫酸盐可说明氯化反应系统原料里含比较多的硫酸。硫酸本身会对氯化装置会产生腐蚀作用，同时硫酸在氯化反应器高温(350-450°C )条件下，会分解成三氧化硫与水(常温下也会分解，只是分解的量较小而已)。由于三氧化硫有强氧化性，水在氯化氢存在的环境里会形成酸，二者对装置都会有强腐蚀作用。其反应方程式有如下等:
H2S04+Fe——FeSO4/ Fe2(SCM)3+ H2
H2SO4 ——S03+H20
Fe+ SO3——Fe203/Fe0 +S/ SO2
Fe203/Fe0+HCl (酸)——FeCl3/FeCl2+H20
HCL (酸)+Fe----FeCl2+ H2
从上分析可知:带到系统里同摩尔数量的硫酸与水相比，其硫酸的危害作用要比水强得多。
[0009]
【发明内容】
[0010]本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的方法。
[0011]本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的方法，包含以下步骤；
1)、将湿氯气或湿一氯甲烷导入至一干燥塔，通过浓硫酸进行干燥: 2)、将步骤I)得到的含有气相硫酸的氯气或一氯甲烷导入至一除雾器；
3)、将步骤2)得到的含有气相硫酸的氯气或一氯甲烷导入至一精馏塔和一吸附塔中的至少一个；
4)、将步骤3得到的氯气或一氯甲烷导入至一氯化反应器。
[0012]本发明还公开了一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的方法，包含以下步骤；
1)、将湿氯气或湿一氯甲烷导入至一干燥塔，通过浓硫酸进行干燥:
2)、将步骤I)得到的含有气相硫酸的氯气或一氯甲烷依次导入至一除雾器、一压缩机、一冷凝器、一储槽、一加压泵和一汽化器；
3)、将步骤2)得到的含有气相硫酸的氯气或一氯甲烷导入至一精馏塔和一吸附塔中的至少一个；
4)、将步骤3得到的氯气或一氯甲烷导入至一氯化反应器。
[0013]本发明还公开了一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的装置，包含一用于初步地干燥湿氯气或湿一氯甲烷的干燥装置和一用于所述的氯气和一氯甲烷进行反应的氯化反应器，所述的干燥装置与所述的氯化反应器之间设有一精馏装置和一吸附装置中的至少一个。
[0014]作为本发明的较佳的实施例，所述的精馏装置为多级精馏装置，所述的吸附装置为多级吸附装置。
[0015]作为本发明的较佳的实施例，所述的干燥装置为干燥塔，所述的精馏装置为精馏塔，所述的吸附装置为吸附塔。
[0016]本发明还公开了一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的装置，包含一用于初步地干燥湿氯气或湿一氯甲烷的干燥装置、一用于处理所述的含有气相硫酸的氯气或一氯甲烷的除雾器和一用于所述的氯气和一氯甲烷进行反应的氯化反应器，所述的除雾器与所述的氯化反应器之间设有一精馏装置和一吸附装置中的至少一个。
[0017]作为本发明的较佳的实施例，所述的精馏装置为多级精馏装置，所述的吸附装置为多级吸附装置。
[0018]作为本发明的较佳的实施例，所述的干燥装置为干燥塔，所述的精馏装置为精馏塔，所述的吸附装置为吸附塔。
[0019]本发明通过对氯气和一氯甲烷进行去硫酸的工艺，大大降低了进入到氯化反应器中的硫酸含量，可以大幅度减缓原料对甲烷氯化物的氯化装置的腐蚀、至少会延长装置的开车时间2倍以上、大幅度降低装置的生产成本，对甲烷氯化物的氯化装置的安全以及环保都有较大的促进作用。
[0020]
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为现有技术中的甲烷氯化物的原料的处理流程示意图；
图2为本发明的甲烷氯化物的原料的处理流程示意图，此时为第一种实施方式；
图3为本发明的甲烷氯化物的原料的处理流程示意图，此时为第二种实施方式。
[0023]【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0025]如图2所示，为本发明的预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的方法的第一种实施方式。
[0026]甲烷氯化物的原料的处理流程是这样的:湿氯气或湿一氯甲烷首先进入到干燥塔I中，利用浓硫酸进行干燥处理，然后依次经过除雾器2、压缩机3、冷凝器4、储槽5 (该储槽5设有一槽车卸料处6)、加压泵7、汽化器8、精馏塔10和吸附塔11，最后进入到氯化反应器9中进行反应，得到甲烷氯化物。
[0027]需要注意的是，为了图示的方便，图2中仅仅显示了一套处理设备，现实的情况是湿氯气和湿一氯甲烷分别需要一套独立的处理设备进行处理，分别处理后才能进入到氯化反应器9中。
[0028]根据精馏塔理论计算，如果原料中硫酸含量为5000ppm，经精馏处理后其含量将下降到5-10ppm。精馏之后再经过吸附，原料中硫酸含量能进一步得到降低。
[0029]如图3所示，为本发明的预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的方法的第二种实施方式。[0030]与第一种实施方式不同之处在于，此时精馏塔10和吸附塔被直接放置在除雾器2的下游，对气相的饱和的浓硫酸进行处理，防止过量的浓硫酸进入到氯化反应器9中。当然，本领域的技术人员可以根据需要和实际情况来任意设置精馏塔和吸附塔的位置，比如设置压缩机3和冷凝器4之间，总之，只要设在除雾器2和氯化反应器9之间即可。
[0031]需要注意的是，某些情况下系统中没有除雾器，精馏塔和吸附塔的位置也可以直接接到干燥塔的下游。
[0032]另外，本领域的技术人员可以根据需要来配置精馏工艺和吸附工艺。比如，单独采用精馏工艺或吸附工艺，或者先吸附再精馏，或者采用多级精馏和吸附等。当然，也可以采用其他精馏设备和吸附设备，并不限于精馏塔和吸附塔。
[0033]本发明的方法可以大幅度减缓原料对甲烷氯化物的氯化装置的腐蚀、至少会延长装置的开车时间2倍以上、大幅度降低装置的生产成本，对甲烷氯化物的氯化装置的安全以及环保都有巨大的促进作用。此外，本发明的方法对其它以氯气与一氯甲烷为原料的化工装置也会带来有益的影响。
[0034]以上仅仅以一个实施方式来说明本发明的设计思路，在系统允许的情况下，本发明可以扩展为同时外接更多的功能模块，从而最大限度扩展其功能。
[0035]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利 要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的方法，包含以下步骤:I)、将湿氯气或湿一氯甲烷导入至一干燥塔(I)，通过浓硫酸进行干燥:2)、将步骤I)得到的含有气相硫酸的氯气或一氯甲烷导入至一除雾器(2); 3)、将步骤2)得到的含有气相硫酸的氯气或一氯甲烷导入至一精馏塔(10)和一吸附塔(11)中的至少一个；4)、将步骤3得到的氯气或一氯甲烷导入至一氯化反应器(9)。
2.一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的方法，包含以下步骤:I)、将湿氯气或湿一氯甲烷导入至一干燥塔(I )，通过浓硫酸进行干燥:2)、将步骤I)得到的含有气相硫酸的氯气或一氯甲烷依次导入至一除雾器(2)、一压缩机(3)、一冷凝器(4)、一储槽(5)、一加压泵(7)和一汽化器(8) ； 3)、将步骤2)得到的含有气相硫酸的氯气或一氯甲烷导入至一精馏塔(10)和一吸附塔(11)中的至少一个；4)、将步骤3得到的氯气或一氯甲烷导入至一氯化反应器(9)。
3.一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的装置，包含一用于初步地干燥湿氯气或湿一氯甲烷的干燥装置和一用于所述的氯气和一氯甲烷进行反应的氯化反应器(9)，其特征在于，所述的干燥装置与所述的氯化反应器(9)之间设有一精馏装置和一吸附装置中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的装置，其特征在于，所述的精馏装置为多级精馏装置，所述的吸附装置为多级吸附装置。
5.根据权利要求3或4中所述的一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的装置，其特征在于，所述的干燥装 置为干燥塔(1)，所述的精馏装置为精馏塔(10)，所述的吸附装置为吸附塔(11)。
6.一种预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的装置，包含一用于初步地干燥湿氯气或湿一氯甲烷的干燥装置、一用于处理所述的含有气相硫酸的氯气或一氯甲烷的除雾器(2)和一用于所述的氯气和一氯甲烷进行反应的氯化反应器(9)，其特征在于，所述的除雾器(2)与所述的氯化反应器(9)之间设有一精馏装置和一吸附装置中的至少一个。
7.根据权利要求6所述的预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的装置，其特征在于，所述的精馏装置为多级精馏装置，所述的吸附装置为多级吸附装置。
8.根据权利要求6或7所述的预防甲烷氯化物的氯化装置腐蚀的装置，其特征在于，所述的干燥装置为干燥塔(1)，所述的精馏装置为精馏塔(10)，所述的吸附装置为吸附塔(11)。
【文档编号】C07C19/03GK103626624SQ201210271056
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月29日 优先权日:2012年8月29日
【发明者】曹汉平 申请人:曹汉平