CN106518610A - 一种含氯化氢尾气的处理方法 - Google Patents

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左宏伟
孙玉珍
曹辉
王磊
陈思涛
邢晓方
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Abstract

本发明涉及一种含氯化氢尾气的处理方法,其解决了现有方法处理含有氯化氢气体的尾气处理中存在处理成本高、处理效果不理想的技术问题，其包括如下步骤：将催化剂加入到反应釜内，同时添加丙三醇，在微搅拌的条件下,使两者充分混合；将硫基复合肥氢钾转化副产的含氯化氢气体，依次经过除沫器、一级或多级冷凝器、除雾器，将尾气中泡沫、不溶物，以及水蒸气捕集、分离去除，然后进入缓冲罐，经流量计量后缓慢送入反应釜，使其与丙三醇进行反应；均质搅拌的情况下，反应进行；反应达到终点后，采取减压蒸馏将二氯丙醇蒸出，得到二氯丙醇。本发明可用于硫基复合肥氢钾转化副产的含氯化氢气体的处理领域。

Description

一种含氯化氢尾气的处理方法
技术领域
本发明涉及尾气的处理领域，具体地说是一种含氯化氢尾气的处理方法。
背景技术
硫基复合肥氢钾转化工序，浓硫酸与氯化钾的反应产生含有氯化氢的气体，该部分气体基本都采用降膜吸收的方式进行副产盐酸。盐酸市场的低迷，大部分企业零利润甚至倒贴外售，增加主产品复合肥的生产成本。随着国家对环保要求日益严格，企业还需要投入大量的精力来保证尾气达标排放。
另一方面，甘油生产数量不断上升价格下跌，而下游环氧树脂对环氧丙烷的需求量不断增加，廉价的甘油的供应，推动了以甘油为原料生产环氧丙烷工业的发展，在工业上使用甘油生产环氧氯丙烷，成为一个重要的发展方向。
因此，现有硫基复合肥氢钾转化工序中产生的含有氯化氢气体的尾气处理中存在处理成本高、处理效果不理想的技术问题。
发明内容
本发明就是为了解决现有方法处理含有氯化氢气体的尾气处理中存在处理成本高、处理效果不理想的技术问题，提供一种可降低处理成本、提高处理效果的含氯化氢尾气的处理方法。
为此，本发明提供一种含氯化氢尾气的处理方法，其包括如下步骤：(1)将催化剂加入到反应釜内，同时添加丙三醇，所述催化剂的添加比例控制在所述丙三醇质量百分数的4％～6％，在微搅拌的条件下,使两者充分混合；(2)将硫基复合肥氢钾转化副产的含氯化氢气体，依次经过除沫器、一级或多级冷凝器、除雾器，将尾气中泡沫、不溶物，以及水蒸气捕集、分离去除，然后进入缓冲罐，经流量计量后缓慢送入反应釜，使其与丙三醇进行反应；(3)均质搅拌的情况下，反应进行，使丙三醇的含量低于5％；(4)反应达到终点后，采取减压蒸馏将二氯丙醇蒸出，得到二氯丙醇。
优选的，步骤(1)中的催化剂为冰乙酸、辛酸、乙二酸中的一种或几种。
优选的，步骤(2)中，尾气含氯化氢质量百分数为5％～20％。
优选的，步骤(3)中，反应过程分两步进行：第一步氯化反应，通过调节氯化氢的加入量，将反应温度控制在90～115℃；第二步氯化反应，控制反应温度在85～100℃。
优选的，步骤(4)中，氯化反应副产物水分分离后，返回硫基复合肥装置做洗涤水循环使用，不外排。
本发明根据以上反应机理，以及氯化氢原料的来源和特征综合考虑，利用硫基复合肥副产的含氯化氢气体，以及较为廉价的甘油为原料，生产二氯丙醇产品，为环氧氯丙烷的生产提供合格的中间体。本发明可对硫基复合肥氢钾转化副产的含氯化氢气体进行综合治理，减少生产企业的环保压力，同时减少或杜绝低附加值盐酸产品，生产附加值高的的二氯丙醇产品，为硫基复合肥企业的氯化氢气体利用提供一种新的途径。本发明中所用方法在于可改变现有肥料生产企业的盐酸产品成本倒贴外售的困局，一方面减少30-80元/吨盐酸倒贴成本，以10万吨/年氨酸法复合肥生产为例，年产盐酸约3万吨，可节省约90-240万/年；另一方面消除副产物危化品盐酸的产出，排空尾气氯化氢含量小于80mg/m3。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
图1中，1、除沫器；2、冷凝器；3、除雾器；4、缓冲罐；5、流量计。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权力要求书中所描述的本发明。
实施例1
将冰乙酸按计算的添加比例，加入到氯化主反应釜(A、B、C、D…)，同时添加对应数量的丙三醇(甘油)，其中：有机酸催化剂的添加比例控制在甘油重量的4％(质量分数)范围内，在微搅拌的条件下使两者充分的混合。
硫基复合肥氢钾转化过程中产生的含氯化氢气体，依次经过1除沫器、2冷凝器、3除雾器，将尾气中泡沫、不溶物，以及水蒸气捕集、分离去除，然后进入4缓冲罐，经5流量计量后缓慢送入氯化反应釜A使其与丙三醇进行反应。
在反应过程中，根据反应釜温度变化调整氯化氢气体的加入量，将反应温度控制在105℃左右；待反应温度开始持续下降时，通过加热器控制反应温度在90℃左右，直至反应混合产物的分层率达到要求。
反应达到终点的后，将二氯丙醇混合物放入氯化反应釜B，采取减压蒸馏将二氯丙醇蒸出，得到的二氯丙醇蒸出物储存，作为进一步生产环氧丙烷或其他产品的原料。
通过氯化反应釜设置的液体排放口及时移除氯化氢与甘油的氯化反应液体为副产物水，保证反应的正向进行。氯化反应尾气经末端循环水洗涤后达标排空，氯化反应排出的液体水返回硫基复合肥装置做肥料尾气洗涤水循环使用。
具体实施步骤如下：
(1)将催化剂冰乙酸按照计算的添加比例，加入到氯化反应釜A内，同时添加对应数量的丙三醇(甘油)，其中：有机酸催化剂的添加比例控制在4％(质量分数，基数为丙三醇)范围内在微搅拌的条件下使两者充分的混合；
(2)硫基复合肥氢钾转化副产的含氯化氢气体，依次经过除沫器、一级或多级冷凝器、除雾器，将尾气中泡沫、不溶物，以及水蒸气捕集、分离去除，然后进入缓冲罐，经流量计量后缓慢送入氯化反应釜A使其与丙三醇进行反应；
(3)均质搅拌的情况下，反应进行可最少在1h使丙三醇的含量低于5％，反应过程分两步进行。第一步氯化反应，该反应是放热反应，反应产物是溶于水的一氯丙二醇，过程中温度可升至120℃以上，可通过调节氯化氢的加入量，将反应温度控制在105℃左右；第二步氯化反应，开始反应温度会适当下降，反应产物是不溶于水的二氯丙醇，此时可通过加热器控制反应温度在90℃左右，直至反应混合产物的分层率达到要求，即可视为反应终点；
(4)反应达到终点的后，将二氯丙醇混合物放入氯化反应釜B，采取减压蒸馏将二氯丙醇蒸出，得到的二氯丙醇蒸出物储存，作为进一步生产环氧丙烷或其他产品的原料；
(5)分层率的检测如下：分别取10ml反应混合液、10ml烧碱溶液(1N)加入20ml量筒，混合均匀，静置20min，观察油相、水相的体积，油相体积3～5cm为达标；
(6)氯化氢与甘油的氯化反应副产物水，需及时移除，以利反应正向进行。氯化反应釜的在不同的高度位置设置液体溢流口，溢流液进入终极氯化反应釜。反应尾气经末端循环水洗涤后达标排空，合格混合物返前级反应釜，返回硫基复合肥装置做肥料尾气洗涤水循环使用。
(7)该反应过程为半连续性反应，A氯化反应釜反应结束后，B、C、D…氯化反应釜依次进行(根据生产规模设置反应釜数量)，含氯化氢的尾气连续加入，质量含量5％～20％；所使用的丙三醇原料中丙三醇质量含量在90～99％，两者的含量均优选高含量，以利生产成本降低。
表1实例1尾气处理效果数据表
实施例2
步骤(1)中，催化剂为辛酸，催化剂的添加比例控制在所述丙三醇质量百分数的6％；步骤(3)中，反应过程分两步进行：第一步氯化反应，通过调节氯化氢的加入量，将反应温度控制在90℃；第二步氯化反应，控制反应温度在85℃。
其它同实施例1。
表2实例2尾气处理效果数据表
实施例3
步骤(1)中，催化剂为乙二酸，催化剂的添加比例控制在所述丙三醇质量百分数的5％；步骤(3)中，反应过程分两步进行：第一步氯化反应，通过调节氯化氢的加入量，将反应温度控制在115℃；第二步氯化反应，控制反应温度在100℃。
其它同实施例1。
表3实例3尾气处理效果数据表

Claims (5)

1.一种含氯化氢尾气的处理方法，其特征是包括如下步骤：
(1)将催化剂加入到反应釜内，同时添加丙三醇，所述催化剂的添加比例控制在所述丙三醇质量百分数的4％～6％，在微搅拌的条件下,使两者充分混合；
(2)将硫基复合肥氢钾转化副产的含氯化氢气体，依次经过除沫器、一级或多级冷凝器、除雾器，将尾气中泡沫、不溶物，以及水蒸气捕集、分离去除，然后进入缓冲罐，经流量计量后缓慢送入反应釜，使其与丙三醇进行反应；
(3)均质搅拌的情况下，反应进行，使丙三醇的含量低于5％；
(4)反应达到终点后，采取减压蒸馏将二氯丙醇蒸出，得到二氯丙醇。
2.根据权利要求1所述的含氯化氢尾气的处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中的催化剂为冰乙酸、辛酸、乙二酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的含氯化氢尾气的处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，尾气含氯化氢质量百分数为5％～20％。
4.根据权利要求1所述的含氯化氢尾气的处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，反应过程分两步进行：第一步氯化反应，通过调节氯化氢的加入量，将反应温度控制在90～115℃；第二步氯化反应，控制反应温度在85～100℃。
5.根据权利要求1所述的含氯化氢尾气的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，氯化反应副产物水分分离后，返回硫基复合肥装置做洗涤水循环使用，不外排。
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