Способ очистки газа и кубовых отходов от хлорорганических соединений
Изобретение может быть использовано в химической технологии органического синтеза, в частности в производстве винилхлорида из этилена сбалансированным методом. Кубовые отходы направляют на десорбцию хлорорганических соединений совместно с абсорбентом после очистки газа оксихлорирования производства винилхлорида. В качестве абсорбента в процессе очистки газа используют вакуумный дистиллят, содержащий смолу. Десорбцию осуществляют путем отгонки азеотропной смеси паров хлорорганических соединений и воды, которую после конденсации паров непрерывно возвращают в испаритель десорбера. Очищенные отходы в виде раствора смолы в вакуумном дистилляте добавляют к топливу, которое сжигают в печах пиролиза. Изобретение позволяет увеличить степень очистки газа и обеспечить полное удаление хлорорганических соединений из кубовых отходов. 3 з.п.ф-лы.
Изобретение относится к области химической технологии органического синтеза, в частности к области производства хлорорганических продуктов, например винилхлорида.
В известном сбалансированном процессе получения винилхлорида из этилена [1] инертный газ после оксихлорирования направляют на очистку от хлорорганических соединений (главным образом от дихлорэтана) путем абсорбции их керосином-абсорбентом, содержащим свыше 90% ароматических соединений C10-C11 и выкипающим в пределах 185 - 215oC. Десорбцию хлорорганических соединений из абсорбента осуществляют вакуумной ректификацией. Абсорбент с остаточным содержанием дихлорэтана до 0,02 мас. % вновь направляют на очистку газа. Очищенный газ с содержанием дихлорэтана до 0,05 об.% и керосина-абсорбента до 0,03 об.% выбрасывают в атмосферу. В этом же процессе получения винилхлорида [1] образуются кубовые отходы, содержание до 90% хлорорганических соединений. Согласно [1] кубовые отходы сжигают. Известен также способ очистки этих отходов [2] путем смешивания их с топливом и дополнительной отгонки хлорорганических соединений. Этот способ [2] имеет следующие недостатки: - не достигается полная отгонка хлорорганических соединений, - возможно загрязнение парами топлива хлорорганических продуктов, т.к. топливо вводят непосредственно в колонны ректификации хлорорагнических смесей. Настоящее изобретение устраняет эти недостатки. Технический результат достигается тем, что кубовые отходы направляют на десорбцию совместно с абсорбентом после очистки газа. В процессе десорбции отходы смешиваются с углеводородным абсорбентом - аналогом топлива, хлорорганические соединения удаляются, а смолы остаются в абсорбенте. Небольшую часть абсорбента со смолой из куба десорбера выводят на сжигание, добавляя в схему очистки газа эквивалентное количество свежего абсорбента. Смолы сами по себе являются хорошим высококипящим абсорбентом хлорорганики, однако использование их в чистом виде не представляется возможным из-за высокой вязкости. Керосин-абсорбент имеет высокую стоимость, поэтому выведение его со смолой из цикла очистки газа экономически невыгодно. Этот недостаток устраняется тем, что в качестве абсорбента используют вакуумный дистиллят, который имеет пределы выкипания 350 - 420oC, получают его в процессе перегонки нефти. Использование вакуумного дистиллята дает дополнительные технические результаты, которые заключаются в следующем. Недостатками вакуумной десорбции хлорорганических соединений являются сложность технической схемы из-за необходимости создания вакуума и высокое остаточное содержание хлорорганических соединений в абсорбенте, что приводит к повышенному выбросу хлорорганики в атмосферу с очищенным газом. Известен способ регенерации хлорорганических растворителей азеотропной перегонкой кубового остатка с водяным паром [3]. Этот способ обеспечивает полное удаление хлорораганических растворителей из кубовых остатков. Азеотропную смесь с водой образуют не только растворители, но практически все хлорорганических соединений, а также большинство углеводородов, особенно ароматических. Азеотропная перегонка упростила бы технологическую схему и обеспечила бы полное удаление хлорорганических соединений из абсорбента и, соответственно, повысила бы степень очистка газа. Однако ее применение привело бы к значительному уносу абсорбента, т.к. керосин-абсорбент в основном состоит из ароматических соединений. Загрязнение же углеводородами хлорорганических продуктов нежелательно по условиям дальнейшей их переработки. Использование вакуумного дистиллята в качестве абсорбента открывает возможность применения азеотропной полной отгонки хлорорганических соединений из абсорбента, если расход водяного пара для образования азеотропов будет ограничен 20 мас. % от количества хлорорганики, поступающей в десорбер (включая орошение). Снизится также унос абсорбента очищенным газом, т.к. пределы выкипания вакуумного дистиллята на 135 - 235oC выше, чем керосина-абсорбента. При азеотропной отгонке хлорорганических соединений с водяным паром образуется сточная вода. Заявляемое изобретение предусматривает устранение этого недостатка путем возврата воды в испаритель десорбера. В связи с тем, что хлорорганические соединения при азеотропной отгонке полностью удаляются из кубовых отходов, заявляемое изобретение предусматривает сжигание очищенных отходов - раствора смолы в вакуумном дистилляте с топливом в печах пиролиза. Существенные признаки названных аналогов изобретения: - очистку газа осуществляют керосином-абсорбентом, - десорбцию хлорорганических соединений из абсорбента проводят под вакуумом, - в кубовые отходы вводят топливо с пределами выкипания 150 - 500oC, - отгоняют хлорорганические соединения из смеси кубовых отходов с топливом посредством испарения или ректификации, - топливо с очищенными отходами направляют на сжигание. Существенные признаки заявляемого изобретения: - кубовые отходы направляют на десорбцию совместно с абсорбентом после очистки газа, - очистку газа производят вакуумным дистиллятом, содержащим смолу,- десорбцию осуществляют путем отгонки азеотропной смеси паров хлорорганических соединений и воды, которую после конденсации паров непрерывно возвращают в испаритель десорбера,
- очищенные отходы добавляют к топливу, которое сжигают в печах пиролиза. Основной отличительный существенный признак завляемого изобретения: кубовые отходы направляют на десорбцию совместно с абсорбентом после очистки газа. Дополнительные отличительные существенные признаки:
- очистку газа производят вакуумным дистиллятом, содержащим смолу,
- дефорбцию осуществляют путем отгонки азеотропной смеси паров хлорораганических соединений и воды, которую после конденсации паров непрерывно возвращают в испаритель десорбера. - очищенные отходы добавляют к топливу, которое сжигают в печах пиролиза. Пример 1. Установка очистки газа оксихлорирования АО "Саянскхимпром" состоит в основном из абсорбера и десорбера с испарителем кубовой жидкости и системами вакуумирования, охлаждения и орошения. В качестве абсорбента используют керосин-абсорбент. Процесс очистки газа ведут в обычном регламентном режиме, подавая на абсорбцию 15 т/ ч абсорбента. Из нижней части абсорбента 17 т/ч абсорбента, содержащего 2 т/ч хлорораганических соединений, направляют в верхнюю часть десорбента. Сюда же подают 0,7 т/ч кубовых отходов, состоящих из 0,56 т/ч хлорорганических соединений и 0,14 т/ч смолы. Десорбцию хлорорганических соединений ведут под вакуумом в обычном технологическом режиме. Пары хлорорганических соединений выводят сверху десорбера, конденсируют и 2,56 т/ч полученной жидкой хлорорганики направляют на штатную переработку. После накопления в абсорбенте до 33 мас.% смолы из куба десорбера начинают выводить и направлять на сжигание 0,42 т/ч абсорбента, состоящего из 0,28 т/ч керосина-абсорбента и 0,14 т/ч смолы. В линию подачи абсорбента на очистку газа вводят 0,28 т/ч свежего керосина-абсорбента. Пример 2. Процесс очистки газа и кубовых отходов ведут как описано в примере 1. В качестве основного абсорбента используют вакуумный дистиллят взамен керосина-абсорбента. Пример 3. В схему десорбции вводят водоотделитель известной конструкции. Отключают систему вакуумирования десорбента. Перекрывают подачу кубовой жидкости десорбента в испаритель. Процесс очистки газа ведут в регламентном режиме, подавая на абсорбцию 15 т/ч абсорбента. Из нижней части абсорбера 17 т/ч абсорбента, содержащего 2 т/ч хлорорганичесикх соединений, направляют в верхнюю часть десорбера. Сюда же подают 0,7 т/ч кубовых отходов, состоящих из 0,56 т/ч хлорорганических соединений и 0,14 т/ч смолы. Водный отсек водоотделителя заполняют конденсатом водяного пара. Включают в работу испаритель десорбера, подавая в него конденсат из водного отсека и вводя полученный пар из испарителя в десорбер. Снижают температуру в кубе десорбера со 145 - 185oC до 110 - 130oC. Азеотропная смесь паров хлорорганических соединений и воды сверху десорбера поступает в холодильник, конденсируется и направляется в водоотделитель, где вода отделяется от хлорорганических соединений и поступает в водный отсек. Из водного отсека воду непрерывно возвращают в испаритель десорбера. Из продуктового отсека водоотделителя 2,56 т/ч хлорорганических соединений направляют на штатную переработку. Азеотропная отгонка хлорорганических соединений с водяным паром обеспечивает полное удаление [3] их из абсорбента. Накопившуюся в абсорбенте смолу выводят из схемы очистки как описано в примере 1. Пример 4. Очистку газа и кубовых отходов производят как описано в примере 3. Поскольку азеотропная отгонка хлорорганических соединений с водяным паром обеспечивает их полное удаление из абсорбента, отходы утилизируют следующим образом. После накопления в абсорбенте 10 - 20 мас.% смолы из куба десорбента выводят 0,7 - 1,4 т/ч абсорбента, содержащего 0,14 т/ч смолы и 0,56 - 1,26 т/ч вакуумного дистиллята. Этот отработанный абсорбент добавляют в топливо, которое сжигают в печах поролиза дихлорэтана. Пример 5. Отключают испаритель десорбера. Под нижнюю тарелку десорбера подают водяной пар, а воду из водного отсека водоотделителя вводят в существующую систему очистки. В остальном очистку газа и кубовых отходов производят как описано в примерах 2,3,4. Таким образом, заявляемое изобретение обеспечивает достижение следующих технических результатов:
1. Упрощение технологической схемы. 2. Увеличение степени очистки газа. 3. Снижение потерь абсорбента с очищенным газом. 4. Полное удаление хлорорганических соединений из кубовых отходов. 5. Полную утилизацию очищенных кубовых отходов процессе производства. Источники информации
1. Промышленные хлорорганические продукты /Справочник/ Под. ред. Л.А. Ошина. - М.: Химия, 1978 г., с. 65 - 68. 2. Патент РФ N 2051887, кл. C 07 C 17/42, 1992 г. 3. Трегер Ю.А., Карташов Л.М., Кришталь Н.Ф. Основные хлорорганические арстворители. - М.: Химия, 1984 г., с. 211.
Формула изобретения