[发明专利]氯化氢催化氧化制氯气的后处理换热方法和装置

说明书

本发明公开了一种氯化氢催化氧化制氯气的后处理换热方法和装置，所述方法包括如下步骤：将新鲜纯水送入纯水储槽，将被处理气体送入二级冷却器，从纯水储槽出来的纯水，一部分先送入纯水冷却器，再进入二级冷却器，另一部分送回纯水储槽；工艺气被冷却后，进入氯化氢吸收系统脱除氯化氢，然后经处理后再进入精馏系统精馏；进入二级冷却器的纯水被加热后流出，一部分先经过纯水加热器，然后去再沸器作为换热介质，另一部分与再沸器出来的纯水汇合后送回纯水储槽。本发明中用于冷却工艺气的纯水温度升高后，仅需部分纯水用于再沸器换热，其回水与另一部分纯水混合后返回纯水储槽；待装置运行稳定后，蒸汽用量很低或为0，即提高了热量利用率。

技术领域

本发明涉及一种氯化氢催化氧化制氯气的后处理换热方法和装置，具体涉及后处理中的换热系统。

背景技术

氯化氢催化氧化制氯气为放热反应，其原料为氯化氢和氧气，在催化剂作用下，在一定反应温度条件下发生催化氧化反应，产物为氯气和水，可利用副产氯化氢催化氧化制备氯气，循环利用氯资源。

因为采用的副产氯化氢中含有氮气、二氧化碳等杂质，因此反应器出口的气体中除了产物氯气、水，未反应的原料气氯化氢和氧气，还含有氮气、二氧化碳等杂质，通常需要进行后处理，如精馏的方法，以获得产品氯气或液氯。在后处理过程中，有冷却及加热过程，需要采用合适的换热系统，以提高热量利用率。

发明内容

本发明的目的是提供一种氯化氢催化氧化制氯气的后处理换热方法和装置，以满足相关领域工业化应用的需要。

本发明的方法，包括如下步骤：

将一定量的新鲜纯水送入纯水储槽；

将来自反应器出口的350～360℃被处理气体送入一级冷却器冷却至260～270℃后，再送入二级冷却器；

从纯水储槽出来的纯水，经循环泵提升后，一部分送入纯水冷却器，再进入二级冷却器，另一部分送回纯水储槽；

工艺气被冷却至100～105℃后，进入氯化氢吸收系统脱除氯化氢，然后经干燥系统干燥和压缩系统压缩后，再进入精馏系统精馏，精馏系统中精馏塔塔顶产物为氯气、氧气、氮气和二氧化碳，进入尾气处理系统，塔底产物为液氯和极少量二氧化碳；

进入二级冷却器的纯水被加热后，一部分先经过纯水加热器，然后再去再沸器作为换热介质，另一部分与再沸器流出的纯水汇合后送回纯水储槽；

本发明的方法，以纯水为换热介质，利用二级冷却器放出的部分热量去加热再沸器，大大提高了热量利用率，同时避免了二级冷却器可能泄露污染循环冷却水系统，便于工业化实施。

附图说明

图1为本发明的后处理换热方法的流程示意图。

一级冷却器—1，二级冷却器—2，纯水储槽—3，循环泵—4，纯水冷却器—5，氯化氢吸收系统—6，干燥系统—7，压缩系统—8，精馏系统—9，尾气处理系统—10，纯水加热器—11，再沸器—12，二级冷却器2纯水入口—201，二级冷却器2的纯水出口—202，新鲜纯水入口—301，纯水入口—302，泵循环纯水入口—303，纯水冷却器5的纯水入口—501，纯水冷却器5的纯水出口—502。

其中：

LIS代表纯水储槽3中的纯水液位扫描，通过纯水进料开关阀XV控制新鲜纯水的送入或切断，以控制纯水储槽3中的纯水液位；

TIC1代表二级冷却器2出口工艺气温度控制，通过纯水温度调节阀TV1调节纯水量，以控制二级冷却器2出口工艺气温度；

TIC2代表纯水冷却器5出口纯水温度控制，通过循环水温度调节阀TV2调节循环水量，以控制纯水冷却器5出口纯水温度；