專利名稱：一種回收有機硅合成尾氣中一氯甲烷的方法
技術領域：

本發(fā)明涉及有機硅合成尾氣的排放控制和其中一氯甲烷濃縮回收處理領域，具體為從有機硅合成尾氣中，通過吸附分離，濃縮回收一氯甲烷，并達標排放尾氣的方法。
背景技術：
有機硅合成尾氣是一種一氯甲烷含量較高的多種烴類混合氣體，通過變壓吸附分離，濃縮回收一氯甲烷，余氣作為燃料氣進行焚燒，然后達標排放。根據(jù)一氯甲烷物性參數(shù)(沸點-23.73°C，微溶于水，溶于乙醇、苯、四氯化碳與氯仿，可壓縮成具有醚臭和甜味的無色液體，易燃)，沸點低，直徑小，采用吸附法進行濃縮回收是可行的?，F(xiàn)有脫除氯化物尾氣的主要方法有:負載不同金屬的活性炭對氣體有不同的吸附能力而進行選擇性吸附分離，但該方法的一氯甲烷回收率低，活性炭再生需要升溫，造成運行成本高；稀酸吸收法(以稀鹽酸淋洗吸收尾氣中的氯化物)，稀酸吸收法只能吸收部分可溶氯化物，大部份不溶物仍然不能凈化脫除，而且需要溶劑，會產(chǎn)生大量稀酸廢劑，造成二次污染，因而難以實現(xiàn)工業(yè)化。公告號為CN102101821A公開了一種一氯甲烷的回收方法，該方法是將制備草甘膦酸或亞磷酸二甲酯所產(chǎn)生的尾氣，經(jīng)洗滌后，再經(jīng)過分子篩吸附，冷凝；其中分子篩吸附溫度為10°C 50°C。該工藝中尾氣必須經(jīng)過酸堿洗滌后，才能進入吸附分離系統(tǒng)進行分離，會產(chǎn)生大量廢料，不利于工業(yè)化。公告號為CN101343209公開了一種由氯甲烷混合氣體分離回收氯甲烷的方法，但是它采用變溫吸附的分離方法回收一氯甲烷，這使得整個吸附分離過程必然要升溫降溫，過程能耗太大，使得工業(yè)化運行經(jīng)濟性較差。公告號為CN1629112也公開了一種回收草甘膦酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氯甲烷的工藝，通過溶劑吸收雜質(zhì)、冷凝雜質(zhì)或者將部分雜質(zhì)如甲醇、甲縮醛加入含有氯化氫的流體中使其轉(zhuǎn)化為氯甲烷，得到高純度的氯甲烷。該工藝將含氯甲烷的流體通過有機溶劑，采用吸收的方法使所述流體中的氯甲烷轉(zhuǎn)入溶劑中，必然會用到大量的溶劑，造成二次環(huán)境污染，也難以進行工業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對以上技術問題，提供可避免使用溶劑、降低生產(chǎn)成本，且已經(jīng)經(jīng)過工業(yè)側(cè)線試驗驗證，可以進行工業(yè)化應用，不會造成二次污染的從有機硅合成尾氣中吸附分離回收一氯甲烷方法。本發(fā)明的具體技術方案如下:
從有機硅合成尾氣中吸附分離回收一氯甲烷方法，該方法是指以含一氯甲烷的有機硅合成尾氣為原料氣，通過至少由兩個裝填有固體吸附劑的吸附塔及其程序控制閥組成的吸附分離系統(tǒng)，所采用的吸附塔可以為兩個吸附塔，也可以采用多個吸附塔，在常溫及0.1 2.0MPa這樣一個較寬吸附壓力的范圍內(nèi)，將混合尾氣中的一氯甲烷氣體吸附于吸附劑上，其余的非回收組分則從吸附塔頂排放。一、詳細的步驟為:
(I)、吸附
將原料氣由吸附塔底部進入吸附塔組內(nèi)，使原料氣在常溫和較寬的吸附壓力范圍內(nèi)，在裝填有固體吸附劑的吸附塔內(nèi)進行吸附，吸附塔組可以由兩個吸附塔組成，也可以由多個吸附塔組成，一般程序設定的吸附時間為3 lOmin。(2)、多次均壓降
在吸附壓力> 0.3MPa的條件下，為了提高吸附塔內(nèi)吸附下來的一氯甲烷的濃度，則采用3個以上的吸附塔進行吸附分離操作，正在進行吸附的吸附塔到程序設定的吸附時間后，結(jié)束吸附，依據(jù)吸附壓力高低及吸附塔組成情況，由吸附塔頂部與其它正在進行均壓升的吸附塔進行多次均壓降，以降低吸附塔內(nèi)吸附劑上N2、CH4, C2H6等非回收組分含量；兩個吸附塔進行的吸附分離工藝則沒有均壓降步驟，直接進行下一步逆放步驟。采用3個以上的吸附塔可以提高吸附塔內(nèi)吸附下來的一氯甲烷的濃度及尾氣中一氯甲烷的回收率。其實現(xiàn)方法是:在進行吸附的吸附塔結(jié)束吸附時，該吸附塔與另一壓力較低的吸附塔進行均壓，該塔降壓，另一塔升壓，以降低吸附塔內(nèi)N2、CH4、C2H6非回收組分含量，并且回收吸附排放氣內(nèi)的一氯甲烷氣體，如此既可以提高產(chǎn)品氣中一氯甲烷的濃度，也可以提高尾氣中一氯甲烷的回收率。(3)、逆放
為了減小抽空負荷，待均壓降完成后，開啟吸附塔底部的逆放閥，進行逆向降壓到常
壓；
(4)、抽空
逆放完成后，開啟吸附塔底部的抽空閥，通過真空泵抽空解吸，使吸附劑得以完全再
生;
(5)、多次均壓升
在吸附壓力> 0.3MPa的條件下，為了提高吸附塔內(nèi)吸附下來的一氯甲烷的濃度及尾氣中一氯甲烷的回收率，則采用3個以上的吸附塔進行吸附分離操作，正在進行抽空的吸附塔抽空結(jié)束后，依據(jù)吸附壓力高低及吸附塔組成情況，由正在進行均壓降的吸附塔頂部與其進行多次均壓升，以回收廢氣中的有效組分及降低因升到吸附壓力所必須的能耗；兩座吸附塔進行的吸附分離工藝則沒有均壓升步驟，抽空結(jié)束后直接進行下一步最終充壓步驟。(6)、最終充壓
均壓升完成后，開啟最終升壓調(diào)節(jié)閥，引入吸附廢氣對吸附塔進行充壓，以使吸附塔內(nèi)壓力上升至吸附操作壓力，準備下一次吸附循環(huán)。二、吸附劑
本發(fā)明所用的吸附劑為固體吸附劑，選用特種硅膠、分子篩、活性氧化鋁和活性炭中的任意一種或幾種吸附劑組合。吸附劑中特種硅膠的粒徑要求為2 4mm，氧化鋁的粒徑為3 5mm,分子篩粒徑為1.6 2.5mm,活性炭的粒徑為2 4mm。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為: 采用本申請中回收有機硅合成尾氣中一氯甲烷的方法，可避免在工藝中使用溶劑、降低了生產(chǎn)成本，且已經(jīng)經(jīng)過工業(yè)側(cè)線試驗驗證，可以進行工業(yè)化應用，不會造成二次污染。


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圖1為本申請中采用兩塔來回收一氯甲烷工藝流程示意 圖2為本申請中采用三塔來回收一氯甲烷工藝流程示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細描述，但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實施例。以含一氯甲烷的有機硅合成尾氣為原料氣，使其通過至少由兩個裝填有固體吸附劑的吸附塔及其程序控制閥組成的吸附分離系統(tǒng)，在常溫及較寬吸附壓力0.1 2.0MPa的范圍內(nèi)，將混合尾氣中的一氯甲烷氣體吸附于吸附劑上，其余的非回收組分則從吸附塔頂排放。1、兩塔吸附分離工藝實施步驟:
原料氣首先通過緩沖罐混合、穩(wěn)壓后，進入由吸附塔Tl、吸附塔T2及一系列程序控制閥組成的吸附分離系統(tǒng)。原料氣自吸附塔Tl下端進入，自下而上通過吸附劑床層，一氯甲烷吸附于吸附劑上，其它非吸附組分由吸附塔頂部通過流量計后外排。Tl吸附完成后，進行逆放、抽空、終充升壓，在吸附塔Tl進行以上三步工序的同時，原料氣交換替進入吸附塔T2底部，T2進行吸附，如此循環(huán)，實現(xiàn)兩塔吸附分離操作。2、三塔吸附分離工藝實施步驟:
原料氣首先通過緩沖罐混合、穩(wěn)壓后，進入由吸附塔Tl、吸附塔T2、吸附塔T3及一系列程序控制閥組成的吸附分離系統(tǒng)。原料氣自吸附塔Tl下端進入，自下而上通過吸附劑床層，一氯甲烷吸附于吸附劑上，其它非吸附組分由吸附塔頂部通過流量計后外排。吸附塔Tl完成吸附步序后，與T3進行均壓，Tl降壓，T3升壓，通過Tl均壓降與T3均壓升，可以排出吸附塔Tl內(nèi)N2、CH4、乙烷、乙烯等雜質(zhì)組分，提高一氯甲烷濃度，并回收原料氣壓力，Tl與T3均壓完成后，Tl再通過逆放工藝管線排出逆放氣進入產(chǎn)品氣緩沖罐收集，Tl逆放至常壓后再通過真空泵對吸附劑進行抽空解吸，使吸附劑充分再生，抽空氣與逆放氣混合后作為回收的一氯甲烷產(chǎn)品氣，Tl抽空結(jié)束后，與T2進行均壓，Tl升壓，T2降壓，Tl與T2均壓完成后，Tl最后以吸附廢氣進行最終充壓，以待下一次吸附，如此，吸附塔Tl完成整個吸附分離濃縮回收一氯甲烷過程。而在Tl結(jié)束吸附步序后，通過程序控制，切換各氣流閥門，原料氣立即由Tl底部進氣閥切換到T2底部進氣閥，實現(xiàn)T2進行吸附，在T2吸附結(jié)束后，原料氣由T2底部進氣閥切換進入T3底部進氣閥，實現(xiàn)T3進行吸附，如此循環(huán)，實現(xiàn)三塔吸附分離操作。
實施例實施例1:表I組成的原料氣進入由吸附塔Tl、吸附塔T2及一系列程控閥組成的兩塔吸附分離系統(tǒng)(如圖1)，吸附壓力0.3MPa，塔內(nèi)裝填一定配比的粒徑為2 4mm的細孔硅膠和粒徑為3 5_的活性氧化鋁組合吸附劑。原料氣進入吸附塔后，依次經(jīng)過吸附分離、逆放、抽空、升壓等步驟，從吸附塔頂部排出非吸附組分，從吸附塔底部得到濃度90%以上的一氯甲烷產(chǎn)品氣體，通過吸附分離濃縮后，得到如表2的一氯甲烷吸附分離濃縮效果。表1、有機娃尾氣的組成及含量
權利要求
1.一種回收有機硅合成尾氣中一氯甲烷的方法，其特征在于:該方法是指以含一氯甲烷的有機硅合成尾氣為原料氣，通過至少由兩個裝填有固體吸附劑的吸附塔及其程序控制閥組成的吸附分離系統(tǒng)，在常溫及0.1 2.0MPa的較寬吸附壓力范圍內(nèi)，將混合氣中的一氯甲烷氣體吸附于吸附劑，再從吸附相解吸回收高濃度的一氯甲烷，其余的非回收組分從吸附塔頂排放。
2.根據(jù)權利要求1所述的回收有機硅合成尾氣中一氯甲烷的方法，其特征在于:在吸附壓力0.1 0.3MPa的條件下，采用在兩座吸附塔間交替進行吸附-逆放-抽空-充壓的吸附分離工藝，即能實現(xiàn)吸附濃縮回收一氯甲烷；在吸附壓力> 0.3MPa的條件下，則采用^3座的吸附塔間交替循環(huán)進行吸附-均壓降-逆放-抽空-均壓升-充壓的吸附分離工藝來實現(xiàn)吸附分離濃縮一氯甲烷。
3.根據(jù)權利要求2所述的回收有機硅合成尾氣中一氯甲烷的方法，其特征在于:為了減小抽空負荷，均壓降完成后，開啟吸附塔底部逆放閥，逆向降壓到常壓，逆放完成后，開啟吸附塔底部抽空閥，通過真空泵抽空解吸，使吸附劑得以完全再生；抽空結(jié)束，根據(jù)吸附壓力，在多塔操作的工藝流程中實現(xiàn)多個吸附塔間進行均壓，以回收廢氣中的有效組分及壓力；均壓升完成后，開啟最終升壓調(diào)節(jié)閥，引入吸附廢氣對吸附塔進行最終充壓，以使吸附塔內(nèi)壓力上升至吸附所要求的操作壓力，準備下一次吸附循環(huán)。
4.根據(jù)權利要求1所述的回收有機硅合成尾氣中一氯甲烷的方法，其特征在于:所述的吸附劑為固體吸附劑，為特種改性硅膠、活性炭，根據(jù)尾氣組成、含量不同輔以分子篩或活性氧化鋁， 吸附劑裝填配比根據(jù)原料氣組成及尾氣壓力而定。
5.根據(jù)權利要求4所述的回收有機硅合成尾氣中一氯甲烷的方法，其特征在于:所述的吸附劑中特種硅膠的粒徑要求為2 4_，氧化鋁的粒徑為3 5mm，分子篩為粒徑為1.6 2.5mm,活性炭的粒徑為2 4mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的回收有機硅合成尾氣中一氯甲烷的方法，其特征在于:該方法所采用的吸附塔由至少兩個吸附塔及其程序控制閥組成。
7.根據(jù)權利要求3所述的從有機硅合成尾氣中吸附分離回收一氯甲烷方法，其特征在于:所述的充壓是指另一吸附塔上出口的吸附分離后的非吸附相凈化氣一吸附廢氣，對吸附塔充壓至吸附壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機硅合成尾氣的控制和處理領域，具體為從有機硅合成尾氣中回收一氯甲烷方法。具體內(nèi)容為將含一氯甲烷的有機硅合成尾氣通過由多個吸附塔及一系列程序控制閥組成的變壓吸附分離系統(tǒng)濃縮后，將濃縮到90%(V/V)以上的一氯甲烷吸附于吸附劑上，然后從吸附劑上通過逆放與抽空解吸的方法，回收一氯甲烷，一氯甲烷回收率可達到90%以上。該變壓吸附分離系統(tǒng)由至少兩個裝填吸附劑的吸附塔及其程控閥組成，依次交替經(jīng)過吸附、多次均壓降、逆放、抽空、多次均壓升及最終升壓等步驟。該方法可避免使用溶劑、降低生產(chǎn)成本，并且已試驗驗證不會造成二次污染，可以進行工業(yè)化應用，是一種新型從有機硅合成尾氣中吸附分離回收一氯甲烷的方法。
文檔編號B01D53/04GK103170214SQ20131012840
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權日2013年4月15日
發(fā)明者楊云, 青晨, 韓太宇, 何秀容, 潘鋒 申請人:四川天一科技股份有限公司