一种回收氟化氢的方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种回收氟化氢的方法及系统，方法包括：(1)以NH4F

【技术实现步骤摘要】
一种回收氟化氢的方法及系统


[0001]本专利技术涉及氟化工领域，特别是指一种从含HF的氟化反应气中回收氟化氢的方法及系统。

技术介绍

[0002]在氟化工产品生产过程中，由于工艺指标要求，或为了确保产品品质，或为了降低生产成本，常常采用过量的氟化氢与其它原料反应，以得到理想的氟化工目标产品。
[0003]在生产含氟制冷剂、含氟发泡剂、氟聚合物的过程中，采用过量的氟化氢与氯烃、氟氯烃、氟烃原料进行氟化反应，来制备目标有机氟化物。如：氯仿(CHCl3)在催化剂作用下与AHF反应制备R22(CHClF2)；二氯甲烷(CH2Cl2)在催化剂作用下与AHF反应制备R32(CH2F2)；三氯乙烯(CHClCCl2)在催化剂作用下与AHF反应制备R134a(CH2FCF3)；以及四氟乙烯(CF2CF2)在催化剂作用下与AHF反应制备R125(CHF2CF3)等生产工艺中，AHF都是过量投加。
[0004]在含氟精细化学品生产过程中，同样存在着投加过量氟化氢的状况；例如，在生产三氟甲基吡啶化合物时，采用过量的氟化氢与三氯甲基吡啶化合物反应而成。
[0005]在已有的技术中，对于反应气中含有氯化氢和氟化氢的工艺流程，通常采用氯化氢精馏法脱除氯化氢，再采用水洗法脱除过量的氟化氢得到有机氟粗产品，同时产生低浓度的氟化氢水溶液。副产氟化氢水溶液并不能成为有水氢氟酸产品，一般以低价或免费赠送的方式，移出有机氟产品生产工厂。无法转移时，只能直接作为废酸送污水处理站进行无害化处理。不但浪费了宝贵的氟资源，增加了企业的生产成本，还增添了环保负担。
[0006]针对反应气中过量氟化氢的脱除，有采用压缩、冷冻、蒸馏的方法分离氟化氢，但这种方法对设备要求高、能耗大，且由于氟化氢与反应产物会形成共沸物或类共沸物，难以满足生产要求。也有采用吸附法进行分离，包括碱金属和碱土金属氟化物吸附法，虽然氟化氢回收率高，但吸附容量低，允许的气流速度低、设备体积庞大，脱氟温度高，操作复杂。因此，众多厂家仍然采用水洗法脱氟。
[0007]在CN1119010A中，专利技术人提出了一种从氟化氢与水和/或有机化合物的混合物中回收氟化氢的方法，采用氟化锂与氟化氢反应，生成氟化氢锂，加热分解氟化氢锂，释放出氟化氢，从而使氟化氢得到回收。该方法采用的碱土金属氟化物价格昂贵，成本高；并且吸收氟化氢的反应过程及其缓慢，效率很低；在分解氟化氢锂时，要采用高温分解，能耗较大。
[0008]在CN86104013B中，专利技术人提出了一种从含氟化氢的废气中分离氟化氢的方法；该方法采用含氯化吡啶或氟化吡啶或二者混合物与含氟化氢的废气接触；通过吸附和解析，使氟化氢气体得到回收。该方法的吸附效率较低，吸附剂成本较高。
[0009]在CN204454574U中，专利技术人提出了一种氟化生产系统中氟化氢回收装置；通过冷凝的方式，把氟化氢气体转化为氟化氢液体，达到与氯化氢气体分离的目的。该装置虽然可以冷凝大部分氟化氢气体，但仍然达不到该专利所要达到之目的，氯化氢气体中仍然会带有氟化氢气体，吸收的盐酸仍然是含氟盐酸；同时，冷凝的AHF液体对有机物、特别是含氟有机物的溶解度大，致使氟化氢液体纯度不高；而且，氟化氢回收罐结构复杂，制造成本高。

技术实现思路

[0010]本专利技术提出一种回收氟化氢的方法及系统，解决了现有技术中水洗脱氟副产低浓度氢氟酸造成氟资源的浪费、环境污染的问题。本专利技术回收利用了过量的氟化氢，降低了氟化过程的氟化氢消耗，提高了氟资源的利用率，减少了无水处理负荷，克服了制约生产的低浓度氢氟酸胀库问题。
[0011]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0012]一种回收氟化氢的方法，包括：
[0013](1)以NH4F
·
nHF氟化铵盐为吸附剂，与HF气体接触后，反应生成液相NH4F
·
(n+m)HF；
[0014](2)加热液相NH4F
·
(n+m)HF分解释放出m份HF气体以及解析的NH4F
·
nHF氟化铵盐。
[0015]在一些实施例中，所述NH4F
·
nHF氟化铵盐在室温下为液态，其中n≥3。
[0016]在一些实施例中，所述NH4F
·
nHF氟化铵盐为NH4F
·
3HF、NH4F
·
4HF、NH4F
·
5HF或NH4F
·
6HF。
[0017]在一些实施例中，所述NH4F
·
nHF氟化铵盐中的n≤6。
[0018]在一些实施例中，所述NH4F
·
(n+m)HF中的m＝1～3。
[0019]在一些实施例中，所述解析的NH4F
·
nHF氟化铵盐返回到步骤(1)中重复利用。
[0020]在一些实施例中，所述HF吸收温度为
‑
5～50℃。
[0021]在一些实施例中，所述加热液相NH4F
·
(n+m)HF的温度为5～60℃。
[0022]在一些实施例中，步骤(2)中得到的所述HF气体，经过冷凝、精馏，返回生产系统再次使用，或成为无水HF产品。
[0023]在一些实施例中，步骤(2)中得到的所述HF气体，经过清水吸收，成为有水氢氟酸产品。
[0024]在一些实施例中，步骤(1)会排出低含HF反应气，经过碱洗、精馏，得到有机氟产品。
[0025]一种回收氟化氢的系统，包括：HF吸收模块以及HF解析模块，所述HF吸收模块通过吸附剂NH4F
·
nHF氟化铵盐吸收含HF反应气中的HF气体，并生成NH4F
·
(n+m)HF，所述HF解析模块通过加热NH4F
·
(n+m)HF释放HF气体。
[0026]在一些实施例中，所述HF吸收模块包括吸收塔，所述吸收塔包括第一进气口、第一出气口、第一出料口、第一进料口；
[0027]所述第一进气口用以承接高含HF反应气；
[0028]所述第一出气口用以排出低含HF反应气；
[0029]所述第一出料口用以排出NH4F
·
(n+m)HF；
[0030]所述第一进料口用以接入吸附剂；所述吸附剂为NH4F
·
nHF氟化铵盐；
[0031]所述HF解析模块包括解析塔，所述解析塔包括第二进料口、第二出气口、第二出料口、以及加热模块；
[0032]所述第二进料口通过循环泵与所述第一出料口相连通；
[0033]所述第二出气口用以排出HF气体；
[0034]所述加热模块用以加热所述NH4F
·
(n+m)HF释放HF气体和吸附剂；
[0035]所述第二出料口用以排出脱除HF气体后的吸附剂。
[0036]在一些实施例中，所述吸收塔的第一出气口还依次连接有碱洗塔和精馏塔，以处理低含HF反应气。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回收氟化氢的方法，其特征在于，包括：(1)以NH4F
·
nHF氟化铵盐为吸附剂，与HF气体接触后，反应生成液相NH4F
·
(n+m)HF；(2)加热液相NH4F
·
(n+m)HF分解释放出m份HF气体以及解析的NH4F
·
nHF氟化铵盐。2.根据权利要求1的所述的一种回收氟化氢的方法，其特征在于，所述NH4F
·
nHF氟化铵盐在室温下为液态，其中n≥3。3.根据权利要求2的所述的一种回收氟化氢的方法，其特征在于，所述NH4F
·
nHF氟化铵盐中的n≤6。4.根据权利要求1的所述的一种回收氟化氢的方法，其特征在于，所述NH4F
·
(n+m)HF中的m＝1～3。5.根据权利要求1的所述的一种回收氟化氢的方法，其特征在于，步骤(1)中的所述HF气体吸收温度为
‑
5～50℃。6.根据权利要求1的所述的一种回收氟化氢的方法，其特征在于，步骤(2)中的所述加热液相NH4F
·
(n+m)HF的温度为5～60℃。7.根据权利要求1的所述的一种回收氟化氢的方法，其特征在于，所述解析的NH4F
·
nHF氟化铵盐返回到步骤(1)中重复利用。8.根据权利要求1的所述的一种回收氟化氢的方法，其特征在于，步骤(2)中得到的所述HF气体，经过冷凝、精馏，返回生产系统再次使用，或成为无水HF产品。9.根据权利要求8的所述的一种回收氟化氢的方法，其特征在于，步骤(2)中得到的所述HF气体，经过清水吸收，成为有水氢氟酸产品。10.一种回收氟化氢的系统，其特征在于，包括：HF吸收模块以及HF解析模块，所述HF吸收模块通过吸附剂NH4F
·
nHF氟化铵盐吸收高含HF反应气中的HF气体，并生成NH4F
·
(n+m)HF，所述HF解析模块通过加...

【专利技术属性】
技术研发人员：周贞锋，应盛荣，闻涛，
申请(专利权)人：衢州市鼎盛化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：