[发明专利]净化脱除含氯工业混合气体中的氯化物并回收轻烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种净化脱除含氯工业混合气体中的氯化物并回收轻烃的方法，尤其是一种净化脱除二氯乙烷合成尾气中的氯化物并回收轻烃的方法。

背景技术

含氯工业混合气体中，一般含有包括氯甲烷、氯乙烷、氯化氢等氯化物，以二氯乙烷合成尾气为例：炼厂干气稀乙烯与氯气直接氯化合成二氯乙烷工艺中，因参与氯化反应的稀乙烯中携带部分乙烷及少量的甲烷、丙烷等轻烃组分，与氯气发生反应生成二氯乙烷的同时，会产生少量的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、一氯乙烷、三氯乙烷、氯化氢等氯化物，进入二氯乙烷的合成尾气中，由于干气中的乙烯的未完全转化，因此尾气中还含有大量未反应的乙烯、乙烷、甲烷等轻烃类气体可以作为化工原料或者燃料再次利用，如果焚烧处理会造成巨大浪费，而直接排放不但浪费严重，混合气中含有的各种氯化物还将产生触目惊心的排放污染，因此这些含有氯化物的混合气应该进行再次利用。但是有机氯化物和氯化氢的存在影响尾气中烃类气体的再次利用，比如作为乙烯裂解原料时由于氯化物的存在会对裂解炉带来腐蚀，为防止腐蚀裂解炉，一般进入裂解炉的尾气中氯化物控制在5ppm以内；作为燃料使用时会因为尾气中含有各种氯化物，燃烧时将产生二恶英类有毒物质，造成环境污染；因此，这类尾气必须经过精细脱除各种氯化物后才能再次利用，一般应将尾气中氯化物总含量控制在5ppm以内。

目前，净化脱除含氯工业混合气体中氯化物的方法主要有活性炭吸附，真空解吸或蒸汽正压解吸工艺、膜分离工艺、变压或变温吸附等，如果单纯脱除氯化氢，一般采用碱洗加水洗再干燥的方法。

中国专利ZL200410040545公开了一种从混合气中回收氯乙烯和乙炔的变压吸附方法，可以从含有氯乙烯和乙炔的混合气中净化回收氯乙烯和乙炔，但是该方法只能适用于含氯乙烯和乙炔的混合气，并未给出涉及多种有机氯化物和氯化氢的混合气的解决方案，而且净化之后的排放气中氯乙烯的含量达到12.9ppm，氯化物的残留量仍然太大；同时该工艺是将氯乙烯与乙炔一起作为产品气加以浓缩回收利用，其目的主要是回收利用尾气中大量的氯乙烯与乙炔气体，并非将混合气体中的其它气体组分作为目标产品气，而氯乙烯、乙炔回收率较低，如果净化后的气体直接排放，由于氯乙烯含量高将无法达标，该工艺不能适用于精细脱除工业混合气体中的氯化物。

中国专利ZL200510022156公开了一种含氯乙烯和乙炔混合气体的变压吸附分离回收方法，可以把混合气中的氯乙烯和乙炔分别回收，并且对混合尾气中氯乙烯和乙炔含量的适应性增加，但是也只是针对氯乙烯，没有涉及更多的其它有机氯化物和氯化氢的分离，同时该工艺目标气针对性太强，是以浓缩回收氯乙烯或乙炔为目的，没有普适性。

以上的发明中没有提供能够净化处理干气稀乙烯氯化反应过程产生的包括一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、氯乙烷、三氯乙烷、氯化氢等多种的氯化物和氯气的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种精细净化脱除二氯乙烷合成尾气或其它含氯工业混合气体中多种有机氯化物和氯化氢，回收包括乙烷、乙烯、甲烷或其它目标产品气的吸附分离方法。

为解决上述技术问题，本发明包括变压吸附和/或变温吸附的方法，由两台或两台以上装填有硅胶、活性炭、活性氧化铝或者碳分子筛中的一种或几种吸附剂组合的吸附塔及一系列程控阀组成吸附分离系统，对含氯工业混合气体进行吸附精脱，在程序控制阀作用下，尾气在各吸附塔中分别经过以下几个步骤：吸附、逆放、常温抽空或升温冲洗、充升，吸附塔按以上顺序循环且时序交错方式进行操作；吸附塔上端出口控制氯化物总含量达到＜5ppm，得到净化脱除氯化物后的净化气或其它目标产品气，通过吸附塔下端出口逆放、抽空，或通过加热升温将吸附剂上吸附的氯化物解吸下来，使吸附剂得以再生，解吸气中的氯化物含量较高可进一步回收利用，也可以直接高温焚烧回收盐酸。

所述的含氯工业混合气体可以是含有包括一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷、氯化氢等氯化物和氯气的二氯乙烷合成尾气，所述的净化脱除氯化物后的净化气或其它目标产品气，是指含有包括乙烷、乙烯和甲烷的净化气，或者含有丙烯的目标产品气，或者含有氮气的目标产品气。

本发明采用变压吸附或者变温吸附主要取决于二氯乙烷合成尾气中或者其它含有氯化物的工业混合气中有机氯化物分子量的大小，以及是否含有氯化氢等无机氯，在具体实施过程中根据二氯乙烷合成尾气中或者其它含有氯化物的工业混合气中各种氯化物的组成确定吸附方式，这在实施例中已分别进行了对应列举。