[发明专利]一种氯化氢吸收处理方法及装置及应用

说明书

本发明属于化工领域，尤其涉及一种氯化氢吸收处理方法及装置及应用，其特征在于：氯乙烯合成气经过降膜吸收器，进行第一次吸附分离；气体进入水洗塔进行第二次吸附分离；第二次分离后的气体进入碱洗塔后进入下一段工序。方法与装置可应用于含氯化氢气体中的氯化氢吸收，尤其应用于低浓度氯化氢吸收，更应用于乙炔法氯乙烯装置反应气中低浓度氯化氢吸收。盐酸可全回收、全解吸、零排放；回收的氯化氢能返回合成工序作为原料，降低了装置氯化氢的消耗，减少危废排放，循环经济，能耗低。

技术领域

本发明属于化工领域，尤其涉及一种氯化氢吸收处理方法及装置及应用。

背景技术

氯化氢，是一种无色非可燃性气体，有极刺激气味，比重大于空气，遇潮湿的空气产 生白雾，极易溶于水，生成盐酸。有强腐蚀性，能与多种金属反应产生氢气，可与空气形成 爆炸性混合物，遇氰化物产生剧毒氰化氢。对环境、设备都具有较强的腐蚀性，对人体有害，刺激人的皮肤、呼吸道。氯化氢气体进入时结渣堵塞降膜吸收塔，影响气体吸收的不足之处。氯化氢气体的吸收除了用于生产比较纯净的盐酸，还用于从混合气体中吸收氯化氢组 分，以分离混合气体，起到净化气体的作用。

基于HCI气体易溶于水的原理，常常采用水直接吸收氯化氢气体，当所得HCI达到一 定浓度时，经净化与浓缩可得到副产品盐酸。水法吸收的工艺设备可采用喷淋塔、筛板塔、 波纹塔采用三级栅格式净化器，用水吸收氯化氢废气，通过三级吸收逐渐浓缩回收盐酸。

碱液吸收法，用废碱液来中和吸收HCl，也可以用石灰乳作为吸收剂，吸收可在吸收塔 内进行。联合吸收法，联合吸收法即用水-碱液二级联合吸收，用水碱液二级联合吸收法处 理氢和氯化氢混合废气，先经水喷淋石墨冷凝器降膜吸收后，再经碱性吸收釜用碱吸收。

在吸收装置上，氯化氢气体吸收主要采用；绝热吸收塔(填料塔)和膜式吸收器，缺点是 绝热吸收塔对氯化氢的吸收效率低，另外绝热吸收塔易出现淹塔、偏流现象；膜式吸收器则 采用吸收管，管内吸收液形成液膜对气体具有良好的吸收，同时管外进行水冷却，但是冷却 水溶液在管外形成结垢层影响换热效率，需要定期进行清理和维护。

对于高浓度的HCL气，有根据HCL蒸气压随温度迅速下降的原理采用冷凝的方法，先 将废气冷却回收利用HCL，采用石墨冷凝器利用深井水或自来水间接冷却，废气温度降到 零点以下，HCL冷下来，度气中的水蒸气也冷凝下来，形成10％～20％的盐酸，但冷凝法很难除净HCI气体，对低浓度氯化氢吸收很难或无法处理。

常规处理中，从吸收塔过来的稀盐酸进入降膜吸收器吸收低浓度的混合气体，未被吸收 的氯化氢在吸收塔内用水或稀盐酸吸收，尾气通过尾气塔经过再次吸收达到排入标准后排 空。由于混合气体中氯化氢含量较低，因此吸收效果很差，降膜吸收器出酸浓度较低，盐酸 储罐内的盐酸需要用循环泵打入降膜吸收器循环吸收，达到所需浓度后再用盐酸泵送入浓酸 储罐。但工艺流程长，设备多，耗能大等。

氯乙烯又名乙烯基氯(Vinyl chloride)是一种应用于高分子化工的重要的单体，可由乙烯 或乙炔制得。在乙炔法氯乙烯的合成反应中，原料配比乙炔/氯化氢一般控制在氯化氢过量 3～5％mol。

处理VCM生产中过量HCl的传统工艺是将出转化器的粗氯乙烯经合成气石墨冷却器冷却 至15℃左右，进入水洗塔用工业水吸收氯化氢，副产浓度20％wt左右的盐酸；水洗后的粗 氯乙烯气经夹带液捕积器进入碱洗塔用稀碱液洗涤，脱除残留的HCl，以及二氧化碳等杂 质，获得聚合用的精制氯乙烯。水洗塔、碱洗塔要保持一定的液体循环量，以满足净化需 要。工业水从水洗塔连续加入，稀盐酸亦连续排放。碱洗塔定时更换碱液，当其中的碳酸钠 浓度超标后必须换用一定浓度的氢氧化钠溶液作吸收液。但存在着些下面的技术问题：

(1)水洗塔须连续排放稀盐酸，副产盐酸浓度低(20％wt)，氯化氢回收成困难。不仅导致氯 乙烯、氯化氢和水资源的流失，而且污染环境，构成安全隐患，增大后治污费用。