一种燃烧法处理二（三氯甲基）碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的方法及其装置与流程

本发明属于氯化尾气处理技术领域，具体涉及合成二(三氯甲基)碳酸酯产生的氯化尾气处理，尤其涉及一种燃烧法处理二(三氯甲基)碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的方法及其装置。

背景技术：

二(三氯甲基)碳酸酯(简称btc)生产工艺为氯化工艺，其生产工艺是碳酸二甲酯在紫外线或催化剂作用下与过量的氯气发生取代反应。反应后有大量尾气产生，尾气中含有氯气和有机物料。

现有处理二(三氯甲基)碳酸酯尾气的工艺是尾气直接用水吸收制备盐酸(反应中副产氯化氢)，由于多余氯和有机物的存在导致副产盐酸不合格；还有一种二(三氯甲基)碳酸酯尾气的处理工艺是尾气用碱液吸收，由于尾气中游离氯含量低，且经水洗后的尾气夹带一定量的酸液滴，造成碱洗后的溶液有效氯浓度特别低，销售困难。因此，目前生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气处理工艺会产生大量废酸、高盐废水，造成严重的环境污染，成为制约企业发展瓶颈；尾气经过传统水洗和碱洗产生的盐酸和次氯酸钠虽然为基础的化学品，品质不高且使用单位有限，储存和运输压力都很大，如果产业不匹配，因盐酸库存压力，会产生较大的安全隐患。所以，探究一种既环保又安全的处理合成二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气工艺是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的缺陷，本发明的目的之一是提供一种燃烧法处理二(三氯甲基)碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的方法，该方法流程简单，安全性能高且环保。

本发明的目的之二是提供一种燃烧法处理二(三氯甲基)碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的装置。

为了达到上述两个目的，本发明采用如下技术方案：

一种燃烧法处理二(三氯甲基)碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的方法，包括以下步骤：

(1)将生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气与氯气、氧气按照一定比例通入混合器中，进行混合均匀；

(2)步骤(1)中混合均匀后的气体与氢气按照一定比例通入合成燃烧器中，在合成燃烧器中所述混合气体中的氯气与氢气反应生产氯化氢，有机物被氧气氧化成二氧化碳和水；

(3)经过步骤(2)处理后的混合气体通入氯化氢分配台进行分配，一部分氯化氢分配至吸收塔，用于制备酸；一部分氯化氢气体分配至氯乙烯生产装置，用于制备氯乙烯。

进一步地，所述步骤(1)中二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气为氯化尾气，其主要成分为氯化氢、氯气、碳酸二甲酯气体、碳酸二甲酯的氯代物。

进一步地，所述氯化尾气中各气体的体积百分含量分别为：氯化氢96.5-97.8％、氯气0.3-1.5％、碳酸二甲酯气体0.2-0.7％、碳酸二甲酯的氯代物0.8-2.0％。

进一步地，所述碳酸二甲酯的氯代物为c3h6-no3cln，其中n是1到6的整数。

进一步地，所述步骤(1)中生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气与氯气、氧气的三者的体积比为1：1.5-2.5：0.1。

进一步地，所述步骤(2)中氢气与混合均匀的气体的体积比为(1.2-2.5):1。

进一步地，所述步骤(3)中，用于制备氯乙烯的精氯化氢气体的标准为：氯化氢体积百分含量99.5-99.9％、氧体积百分含量0-0.3％。

上述燃烧法处理二(三氯甲基)碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的装置，包括混合器，所述混合器通过管路合成炉燃烧器相连，所述合成炉燃烧器通过管路与氯化氢分配台相连，所述氯化氢分配台通过管路与氯化氢吸收塔和氯乙烯生产装置分别相连；所述混合器与所述合成炉燃烧器相连的管路上安装有xv点火阀、fv调节阀、hv切断阀和fc节流孔板流量计。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：(1)流程简单，安全性能高。根据进入混合器氯气量，自动调整氯化尾气量；根据氯化尾气阶段流量平均值，设定氧气的流量值。根据出混合器的气体流量值、氯气纯度，设定氢气流量值。在分散控制系统(dcs)控制下，通过以上自控设定，实现各气体的流量自动控制和净化处理。(2)生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气经过本发明的装置处理后，其各项指标符合乙炔法氯乙烯生产工艺的要求(氯化氢体积分数≥93％；氯气，用淀粉碘化钾试剂检测未检出；含氧体积分数≤0.3％)；另外，处理后的氯化尾气用纯水吸收后，可以生产符合高纯酸指标。通过该工艺净化处理，实现氯化尾气的高值再利用，既环保又安全。

附图说明

图1是燃烧法处理二(三氯甲基)碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的流程装置。

其中：1-混合器；2-合成炉燃烧器；3-氯化氢分配台。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

一种燃烧法处理二(三氯甲基)碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的方法，包括以下步骤：

(1)生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气称为氯化尾气，主要成分有：氯化氢体积百分含量为96.7％、氯气体积百分含量为0.9％、碳酸二甲酯气体体积百分含量为0.6％、碳酸二甲酯的氯代物(碳酸二甲酯的氯代物为c3h6-no3cln，其中n是1到6的整数)体积百分含量为1.8％。将氯化尾气与氯气、氧气按照体积比1:1.5:0.1通入混合器1中，进行混合均匀；所述氯化尾气与氯气、氧气分别通过3个管路进入混合器1，每个管路上都安装有自动气体流量控制阀；根据进入混合器氯气量，通过流量控制阀自动调整生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气量，根据生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气流量平均值，再设定氧气的流量值；流量控制阀是由分散控制系统(dcs)自动控制和监控；

(2)将步骤(1)中混合均匀后的气体与氢气按照体积比1:1.2通入合成炉燃烧器2中，在合成燃烧器2中所述混合气体中的氯气与氢气反应生产氯化氢，有机物被氧气氧化成二氧化碳和水；根据出混合器的气体流量值和氯气纯度，自动设定氢气流量值，通入氢气的管路上设置有xv点火阀、fv调节阀、hv切断阀和fc节流孔板流量计；通过fv调节阀和fc流量计来调控氢气的进入合成燃烧器2中的流量；

(3)经过步骤(2)处理后的混合气体通入氯化氢分配台3进行分配，一部分氯化氢分配至吸收塔，用于制备酸；一部分氯化氢气体分配至氯乙烯生产装置，用于制备氯乙烯；乙炔法合成氯乙烯生产工艺标准为：氯化氢体积百分数≥93％；氯气，用淀粉碘化钾试剂检测未检出；含氧体积百分数≤0.3％)，本发明中用于制备氯乙烯的氯化氢气体中各气体的含量为：氯化氢体积百分含量99.6％，氯气：淀粉碘化钾试剂未检出，氧体积百分含量0.2％。

上述燃烧法处理二(三氯甲基)碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的装置，包括混合器1，所述混合器1通过管路合成炉燃烧器2相连，所述合成炉燃烧器2通过管路与氯化氢分配台3相连，所述氯化氢分配台3通过管路与氯化氢吸收塔和氯乙烯生产装置分别相连；所述混合器与所述合成炉燃烧器相连的管路上安装有xv点火阀、fv调节阀、hv切断阀和fc节流孔板流量计。

实施例2

一种燃烧法处理二(三氯甲基)碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的方法，包括以下步骤：

(1)生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气称为氯化尾气，主要成分有：氯化氢体积百分含量为97.2％、氯气体积百分含量为0.6％、碳酸二甲酯气体体积百分含量为0.4％、碳酸二甲酯的氯代物(碳酸二甲酯的氯代物为c3h6-no3cln，其中n是1到6的整数)体积百分含量为1.2％。将氯化尾气与氯气、氧气按照体积比1:1.9:0.1通入混合器1中，进行混合均匀；所述氯化尾气与氯气、氧气分别通过3个管路进入混合器1，每个管路上都安装有自动气体流量控制阀；根据进入混合器氯气量，通过流量控制阀自动调整生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气量，根据生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气流量平均值，再设定氧气的流量值；流量控制阀是由分散控制系统(dcs)自动控制和监控；

(2)将步骤(1)中混合均匀后的气体与氢气按照体积比1:1.8通入合成炉燃烧器2中，在合成燃烧器2中所述混合气体中的氯气与氢气反应生产氯化氢，有机物被氧气氧化成二氧化碳和水；根据出混合器的气体流量值和氯气纯度，自动设定氢气流量值，通入氢气的管路上设置有xv点火阀、fv调节阀、hv切断阀和fc节流孔板流量计；通过fv调节阀和fc流量计来调控氢气的进入合成燃烧器2中的流量；

(3)经过步骤(2)处理后的混合气体通入氯化氢分配台3进行分配，一部分氯化氢分配至吸收塔，用于制备酸；一部分氯化氢气体分配至氯乙烯生产装置，用于制备氯乙烯；乙炔法合成氯乙烯生产工艺标准为：氯化氢体积百分数≥93％；氯气，用淀粉碘化钾试剂检测未检出；含氧体积百分数≤0.3％)，本发明中用于制备氯乙烯的氯化氢气体中各气体的含量为：氯化氢体积百分含量99.8％，氯气：淀粉碘化钾试剂未检出，氧体积百分含量0.1％。

本实施例2所述的燃烧法处理二(三氯甲基)碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的装置与实施例1相同。

实施例3

一种燃烧法处理二(三氯甲基)碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的方法，包括以下步骤：

(1)生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气称为氯化尾气，主要成分有：氯化氢体积百分含量为97.5％、氯气体积百分含量为0.4％、碳酸二甲酯气体体积百分含量为0.3％、碳酸二甲酯的氯代物(碳酸二甲酯的氯代物为c3h6-no3cln，其中n是1到6的整数)体积百分含量为0.8％。将氯化尾气与氯气、氧气按照体积比1:2.4:0.1通入混合器1中，进行混合均匀；所述氯化尾气与氯气、氧气分别通过3个管路进入混合器1，每个管路上都安装有自动气体流量控制阀；根据进入混合器氯气量，通过流量控制阀自动调整生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气量，根据生产二(三氯甲基)碳酸酯产生的尾气流量平均值，再设定氧气的流量值；流量控制阀是由分散控制系统(dcs)自动控制和监控；

(2)步骤(1)中混合均匀后的气体与氢气按照体积比1:2.5通入合成炉燃烧器2中，在合成燃烧器2中所述混合气体中的氯气与氢气反应生产氯化氢，有机物被氧气氧化成二氧化碳和水；根据出混合器的气体流量值和氯气纯度，自动设定氢气流量值，通入氢气的管路上设置有xv点火阀、fv调节阀、hv切断阀和fc节流孔板流量计；通过fv调节阀和fc流量计来调控氢气的进入合成燃烧器2中的流量；

(3)经过步骤(2)处理后的混合气体通入氯化氢分配台3进行分配，一部分氯化氢分配至吸收塔，用于制备酸；一部分氯化氢气体分配至氯乙烯生产装置，用于制备氯乙烯；乙炔法合成氯乙烯生产工艺标准为：氯化氢体积百分数≥93％；氯气，用淀粉碘化钾试剂检测未检出；含氧体积百分数≤0.3％)，本发明中用于制备氯乙烯的氯化氢气体中各气体的含量为：氯化氢体积百分含量99.9％，氯气：淀粉碘化钾试剂未检出，氧体积百分含量0.05％。

本实施例3所述的燃烧法处理二(三氯甲基)碳酸酯生产尾气用于制备氯乙烯的装置与实施例1相同。

以上所述的实施例只是本发明的较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。