一种三氟乙烷生产系统的制作方法

本实用新型涉及氟化工技术领域，尤其涉及一种三氟乙烷生产系统。

背景技术：
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三氟乙烷是一种无色透明的氟碳化合物气体，属于氢氟烷烃(HFCS)，大气臭氧层破坏系数为零，是环境友好型制冷剂，附加值较高，其制冷性能与氯氟烷烃(CFCS)较接近，因此可成为应用广泛的制冷剂的替代品，可单独用作制冷剂，三氟乙烷在一系列氢氟烷烃(HFCS)制冷剂中有着重要的地位和作用，可与其它成份混合作制冷剂使用，另外可广泛用于作发泡剂、溶剂、喷射剂、灭火剂、干蚀刻剂等使用，在国内市场和国际市场均有较好的销路。

传统的以一氯二氟乙烷和氢氟酸为原料生产三氟乙烷的工艺过程为：将一氯二氟乙烷和氢氟酸原料送入氟化反应器中，在催化剂五氯化锑的作用下进行反应获得三氟乙烷粗气体，粗气体经水洗、碱洗、干燥、压缩、精馏后获得三氟乙烷成品，生产过程中主要存在以下几点不足：1、产品纯度底，成品中杂质含量高；2、原料转化率低，产量低，能耗高。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于提供一种原料转化率高、产品纯度高的三氟乙烷生产系统。

本实用新型由如下技术方案实施：一种三氟乙烷生产系统，其包括一氯二氟乙烷储槽、氢氟酸储槽、反应釜、回流塔、缓冲罐、石墨吸收塔、水洗塔、气液分离罐、碱洗塔、冷冻脱水器、硫酸干燥塔、气柜、压缩机、精馏塔、成品冷凝器，成品干燥器、成品储槽，所述一氯二氟乙烷储槽的出口与所述反应釜的入口通过管路连通，所述氢氟酸储槽的出口与所述反应釜的入口通过管路连通，所述反应釜的出口与所述回流塔的入口通过管路连通，所述回流塔的出液口与所述反应釜的回流口通过管路连通，所述回流塔的出气口与所述缓冲罐的入口通过管路连通，所述缓冲罐的出口与所述石墨吸收塔的入口通过管路连通，所述石墨吸收塔的出气口与所述水洗塔的入口通过管路连通，所述水洗塔的出气口与所述气液分离罐的入口通过管路连通，所述气液分离罐的出气口与所述碱洗塔的入口通过管路连通，所述碱洗塔的出气口与所述冷冻脱水器的入口通过管路连通，所述冷冻脱水器的出气口与所述硫酸干燥塔的入口通过管路连通，所述硫酸干燥塔的出气口与所述气柜的入口通过管路连通，所述气柜的出口与所述压缩机的入口通过管路连通，所述压缩机的出口与所述精馏塔的进料口通过管路连通，所述精馏塔的出气口与所述成品冷凝器的入口通过管路连通，所述成品冷凝器的出口与所述成品干燥器的入口通过管路连通，所述成品干燥器的出口与所述成品储槽的入口通过管路连通。

进一步的，所述石墨吸收塔的出液口、所述水洗塔的出水口、所述气液分离罐的出液口分别通过管路与水酸贮槽的入口连通。

进一步的，所述碱洗塔的碱液出口与碱液回收罐的入口通过管路连通。

进一步的，所述硫酸干燥塔的出酸口与硫酸回收槽的入口通过管路连通。

进一步的，所述精馏塔塔釜液出口与残液槽的入口通过管路连通，所述残液槽的气体出口与所述气柜的入口通过管路连通。

本实用新型的优点：(1)通过设置回流塔，将未反应的原料及未反应完全的产物回流至反应釜内继续进行反应，提高了反应效率，降低了能耗，降低成本；(2)设置性能优越的气体吸收设备石墨吸收塔，用于吸收副产品HCI气体，并可以生产盐酸，同时不污染产品，提高产品质量。

本实用新型将未反应的原料返回反应釜循环反应，减少浪费，提高物料转化率，同时采用石墨吸收塔对副产物HCl进行吸收，制成副产品盐酸，既提高了三氟乙烷成品纯度，又为企业增加了效益。

附图说明：

图1为本实用新型的系统示意图。

其中：一氯二氟乙烷储槽1、氢氟酸储槽2、反应釜3、回流塔4、缓冲罐5、石墨吸收塔6、水洗塔7、气液分离罐8、碱洗塔9、冷冻脱水器10、硫酸干燥塔11、气柜12、压缩机13、精馏塔14、成品冷凝器15、成品干燥器16、成品储槽17、残液槽18、水酸贮槽19、碱液回收罐20、水处理系统21、硫酸回收槽22。

具体实施方式：

如图1所示，一种三氟乙烷生产系统，其包括一氯二氟乙烷储槽1、氢氟酸储槽2、反应釜3、回流塔4、缓冲罐5、石墨吸收塔6、水洗塔7、气液分离罐8、碱洗塔9、冷冻脱水器10、硫酸干燥塔11、气柜12、压缩机13、精馏塔14、成品冷凝器15，成品干燥器16、成品储槽17，一氯二氟乙烷储槽1的出口与反应釜3的入口通过管路连通，氢氟酸储槽2的出口与反应釜3的入口通过管路连通，反应釜3的出口与回流塔4的入口通过管路连通，回流塔4的出液口与反应釜3的回流口通过管路连通，回流塔4的出气口与缓冲罐5的入口通过管路连通，缓冲罐5的出口与石墨吸收塔6的入口通过管路连通，石墨吸收塔6的出气口与水洗塔7的入口通过管路连通，水洗塔7的出气口与气液分离罐8的入口通过管路连通，石墨吸收塔6的出液口、水洗塔7的出水口、气液分离罐8的出液口分别通过管路与水酸贮槽19的入口连通，气液分离罐8的出气口与碱洗塔9的入口通过管路连通，碱洗塔9的出气口与冷冻脱水器10的入口通过管路连通，碱洗塔9的碱液出口与碱液回收罐20的入口通过管路连通，冷冻脱水器10的出气口与硫酸干燥塔11的入口通过管路连通，冷冻脱水器10的出水口与水处理系统21的入口通过管路连通，硫酸干燥塔11的出气口与气柜12的入口通过管路连通，硫酸干燥塔11的出酸口与硫酸回收槽22的入口通过管路连通，气柜12的出口与压缩机13的入口通过管路连通，压缩机13的出口与精馏塔14的进料口通过管路连通，精馏塔14的出气口与成品冷凝器15的入口通过管路连通，精馏塔14塔釜液出口与残液槽18的入口通过管路连通，残液槽18的气体出口与气柜12的入口通过管路连通，对残液加热，产生的含三氟乙烷的粗气体回收至气柜12，成品冷凝器15的出口与成品干燥器16的入口通过管路连通，成品干燥器16的出口与成品储槽17的入口通过管路连通。

工艺流程：将分别经过计量的氢氟酸和一氯二氟乙烷用泵打入预先装有五氯化锑催化剂的反应釜3内，使一氯二氟乙烷进行氟化生成三氟乙烷，其反应方程式是：C2H3F2Cl+HF＝C2H3F3+HCl；反应釜3内生成的粗气体(主要包括C2H3F3气体、HCl气体和未反应的C2H3F2Cl气体、HF气体)进入回流塔4，经回流塔4回流冷凝器将未反应的原料及未反应完全的产物回流至反应釜3内继续进行反应，回流塔4塔顶冷凝器逸出的粗气体(主要包括C2H3F3和HCl气体)经缓冲罐5后进入石墨吸收塔6中去除HCl气体，从石墨吸收塔6出来的粗气体进入水洗塔7再次洗涤除去气体中的HF，从水洗塔7出来的粗气体进入气液分离罐8，将石墨吸收塔6、水洗塔7、气液分离塔中的HF回收至水酸贮槽19制成副产盐酸，从气液分离罐8出来的粗气体进入碱洗塔9进一步中和气体中的HCl及HF，从碱洗塔9中出来的粗气体进入冷冻脱水器10，利用冷冻降温分离除去气体中大部分的水分，粗气体接着进入硫酸干燥塔11，进一步去除气体中的水，硫酸干燥塔11产生的废硫酸回收至硫酸回收槽22内，最终出售给需要稀硫酸的用户，由硫酸干燥塔11出来的粗气体进入气柜12内储存，气柜12内的气体进入压缩机13进行压缩升压后然后直接进入精馏塔14，通过精馏分离出高沸点物质，C2H3F3从精馏塔14塔顶冷凝器馏出进入成品冷凝器15，将C2H3F3冷凝液化成液体后进入成品干燥器16进行干燥处理，干燥后的三氟乙烷送至成品储槽17，精馏塔14塔釜的高沸点物质进入残液槽18，经加热后，气相物质回收至气柜12，对剩余的残液进行无害化处理处理。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。