一种含四氟乙烯尾气中回收四氟乙烯的方法与流程

1.本发明属于氟化工技术领域，具体涉及一种含四氟乙烯尾气中回收四氟乙烯的方法。


背景技术：

2.目前二氟一氯甲烷(f22)水蒸气稀释裂解制取四氟乙烯(c2f4)的工业化生产技术和四氟乙烯聚合生产技术已经非常成熟。但是无论是在四氟乙烯生产过程中，还是四氟乙烯聚合反应过程中，因生产实际的需要，均会产生含有四氟乙烯的尾气，其中四氟乙烯生产过程中的尾气主要来源于精馏工序脱气塔顶产出的尾气，聚合反应过程的尾气主要来源于设备吹扫置换和聚合反应结束后的残余气体。
3.四氟乙烯尾气含有的杂质组分为氧气、一氧化碳和氮气等，其不能直接回收至四氟乙烯生产系统，若直接排放或焚烧处理，既会造成环境污染，也会造成四氟乙烯单体的损失，使得生产成本增加。为解决以上难题，目前国内外已公开多项四氟乙烯尾气回收技术，并表现出较好的实施效果。其中采用吸收剂对四氟乙烯尾气进行吸收分离的技术应用最为广泛和成熟，但在工业化实践中，不同吸收剂的实施效果差异较大。


技术实现要素：

4.本发明结合多年生产实际，针对采用丙酮、甲乙酮和丁酮的混合物作为吸收剂进行四氟乙烯尾气吸收分离技术的工业化应用进行了深入研究，由此提出了一种含四氟乙烯尾气中回收四氟乙烯的方法，有利于四氟乙烯生产工业化装置的优化和生产成本的控制。
5.具体来说，本发明提供了如下技术方案：
6.一种含四氟乙烯尾气中回收四氟乙烯的方法，包括以下步骤：
7.(1)在尾气吸收塔中将含有四氟乙烯的尾气与吸收剂接触，其中吸收剂为包含丙酮、甲乙酮和丁酮的混合物；
8.(2)从所述尾气吸收塔中排出基本上不含四氟乙烯的气体；
9.(3)从所述尾气吸收塔中提取含有吸收剂的物流，其中所述吸收剂中含有四氟乙烯；
10.(4)让步骤(3)中的物流通过解析塔的分离步骤，从而由所述吸收剂中回收四氟乙烯；
11.(5)从所述解析塔中提取富含四氟乙烯的物流；
12.(6)从所述解析塔中提取吸收剂物流，并将该物流返回所述尾气吸收塔。
13.通过上述工艺，可以将四氟乙烯、n2、o2、co组成的混合物进行高效分离，回收其中的四氟乙烯，其回收率可以达到95％以上，回收的四氟乙烯再次利用，降低了生产成本，减少了四氟乙烯尾气的处理成本。
14.在优选的实施方案中，步骤(1)中，以所述吸收剂的总质量计，包含60～80％丙酮、20～40％甲乙酮和5～10％丁酮。
15.在优选的实施方案中，步骤(1)中，所述尾气的主要成分为四氟乙烯、n2、o2与co的混合物。更优选的，所述尾气来自四氟乙烯生产装置精馏系统的尾气，或是来自四氟乙烯聚合反应系统的尾气，亦或是四氟乙烯输送装置置换处置过程产生的尾气。
16.在优选的实施方案中，步骤(1)中，所述尾气吸收塔的操作条件为：塔釜温度-5～10℃，塔顶温度-30～-10℃，塔顶压力0.5～1.2mpa，液气摩尔比5～15。更优选的，所述尾气吸收塔为喷淋塔，所述吸收剂在尾气吸收塔内的喷淋密度为：30～60m3/(m2·
h)。
17.在优选的实施方案中，步骤(4)中，所述解析塔的操作条件为：塔釜温度70～120℃，塔顶温度-30～-10℃，塔顶压力0.2～0.6mpa。
18.在优选的实施方案中，让步骤(5)中的物流经水洗塔水洗后，返回四氟乙烯生产系统。更优选的，所述水洗塔的压力控制在0.05～0.1mpa，液气摩尔比为10～20，循环水在水洗塔内的喷淋密度为：15～30m3/(m2·
h)。循环水中吸收剂含量高于5％后需采用洁净的工业水对循环水进行更换。
19.在优选的实施方案中，让步骤(6)中的物流先冷却至-15～-25℃，再返回所述吸收塔。
20.本发明所取得的有益效果：
21.本发明提供的含四氟乙烯尾气中回收四氟乙烯的方法，其特点是工艺流程简单，操作方便，整套生产工艺全封闭运行，安全、节能、环保。同时，本发明在采用丙酮、甲乙酮和丁酮的混合物作为吸收剂对四氟乙烯进行吸收分离过程中，回收了大量的四氟乙烯，同时能使回收的四氟乙烯达到90％以上的纯度，四氟乙烯回收率超过95％，从而使四氟乙烯再次利用价值得到了显著的体现，该工艺的工业化实用性较高，为有机氟行业四氟乙烯生产工艺的优化提供了一套简单、高效的尾气回收技改方案。
附图说明
22.图1为本发明实施例1中所述回收四氟乙烯的方法的流程图。
23.图1中，1-尾气吸收塔，2-吸收剂计量泵，3-解析塔，4-水洗塔，5-循环水泵，a-来自四氟乙烯生产系统的尾气，b-尾气吸收塔的塔顶出料，c-尾气吸收塔的塔釜出料，d-吸收剂，e-解析塔的塔顶出料，f-水洗塔的的塔顶出料，g-循环水。
具体实施方式
24.以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。
25.在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.以下实施例中，所用仪器等未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。
27.实施例1
28.本发明已在12000kt/a四氟乙烯生产系统的尾气回收装置中实施验证，具体设备参数：尾气吸收塔内径为塔高24000mm，内装不锈钢鲍尔环填料，填料高度16000mm；解析塔内径为塔高24000mm，内装不锈钢鲍尔环填料，填料高度16000mm；水洗塔内径为塔高10000mm，内装不锈钢鲍尔环填料，填料高度6000mm；吸收剂为质量比7：2：1的丙酮、甲乙酮和丁酮的混合物。
29.装置运行状况：来自四氟乙烯生产系统的尾气a(四氟乙烯摩尔含量为75％)连续进入尾气吸收塔1塔釜，控制进料流量为400kg/h，塔顶喷淋吸收剂d与塔釜上升的尾气a在吸收塔内逆流接触，液气比为10:1(摩尔比)。然后随着尾气吸收塔1塔顶压力的上升，将尾气吸收塔1塔顶压力与塔顶出料b的排气量进行自动控制，塔顶压力控制为0.5～1.2mpa。同时，随着塔釜液位的增加，开启塔釜伴热和塔顶冷媒，控制尾气吸收塔1塔釜温度为-5～10℃，塔顶温度为-30～-10℃，然后将塔釜出料c的出料量与尾气吸收塔1的塔釜液位自动控制，塔釜液位控制在塔釜液位计量程的1/2～2/3。
30.塔釜出料c进入解吸塔3后，开启解吸塔3塔釜伴热和塔顶冷媒，控制解吸塔3塔釜温度为70～120℃，塔顶温度为-30～-10℃，将物料c内含有的四氟乙烯等解吸至塔顶累积，然后随着解吸塔3塔顶压力的上升，将解吸塔3塔顶压力与塔顶出料e的出料量进行自动控制，塔顶压力控制为0.2～0.6mpa。塔釜的吸收剂d经计量泵2增压后，对吸收剂d进行冷却降温，将其温度控制在-25～-15℃，并连续进入尾气吸收塔1，循环使用。
31.解析塔3的塔顶出料e连续进入水洗塔4塔釜，与塔顶喷淋的循环水g逆流接触，控制循环水g在水洗塔4塔内的喷淋密度为：15～30m3/(m2·
h)。定期检测循环水g中丙酮含量，当循环水g中丙酮含量高于5％后需采用洁净的工业水对循环水g进行更换。塔顶压力与塔顶出料f的出料量进行自动控制，塔顶压力控制为0.2～0.6mpa，塔顶回收的含有高纯度四氟乙烯的物料连续进入四氟乙烯生产系统再次利用，定期取样检测塔顶出料f中四氟乙烯的含量。
32.稳定以上操作24h后，共收集含四氟乙烯的塔顶出料f共计8500kg，塔顶出料f中四氟乙烯的纯度为：96％，四氟乙烯的回收率为：96.6％。
33.实施例2
34.在与实施例1相同尾气回收装置中，将吸收剂调整为丙酮、甲乙酮和丁酮的质量比例为3：4：3，按实施例1相同的工艺条件进行实施验证，稳定以上操作24h后，共收集含四氟乙烯的塔顶出料f共计7965kg，塔顶出料f中四氟乙烯的纯度为：89.5％，四氟乙烯的回收率为：88.6％。
35.虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对其作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。