本实用新型专利技术公开了一种脱除氯化氢气体中氢气的装置，包括合成炉，合成炉的进气口连接有氯气管道和氢气管道，合成炉的出气口依次连接有冷却系统a、硫酸干燥系统、氯化氢压缩机、预冷却系统、深度冷却系统和气液分离装置，气液分离装置的液体出口连接至预冷却系统气化后进入氯乙烯合成系统，气体出口还连接有水吸收系统，水吸收系统的气体出口通过管道连接氢气管道，水吸收系统的液体出口连接至盐酸解析系统解析出氯化氢，再经冷却系统b后连接至氯乙烯合成系统。本实用新型专利技术的一种脱除氯化氢气体中氢气的装置，解决了现有技术中存在的通过变压吸附装置将氢气回收，回收效率较低，造成氢气资源的不必要浪费的问题。氢气资源的不必要浪费的问题。氢气资源的不必要浪费的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种脱除氯化氢气体中氢气的装置
[0001]本技术属于氯化氢合成、乙炔法氯乙烯合成装置
，涉及一种脱除氯化氢气体中氢气的装置。
技术介绍
[0002]工业上氯乙烯的成熟合成路线主要有两种：乙炔法(电石法)和乙烯法。在中国，基于煤炭的乙炔法路线是氯乙烯合成的主流工艺，乙炔法涉及到的原料气为氯化氢气体，氯化氢气体是由氯气和氢气在合成炉炉膛内燃烧生成，然后输送至下游氯乙烯合成工序，和乙炔气反应生成氯乙烯单体，若氯气过量，氯气会与乙炔气迅速反应生成氯乙炔释放大量的热量，导致下游设备超温超压引发爆炸等严重事故，为了彻底消除这种安全风险，氯化氢合成炉进料时要求氢气必须过量，这样就使得制备的氯化氢气体中含有少量的氢气。
[0003]乙炔法合成氯乙烯需在催化剂作用下才能进行，氢气是还原性气体，容易发生氧化还原反应，影响催化剂的使用寿命。且氢气在催化剂作用下与原料气发生副反应，影响催化剂的反应选择性。因此，在氯乙烯合成反应前需分离氯化氢气体中含有的少量氢气。
[0004]传统的分离氯化氢气体中的氢气方法都是采用吸收法分离，选择水作为溶剂，将粗氯化氢气体通过降膜吸收塔与水反应，得到31％的浓盐酸，氢气回用装置，浓盐酸再经解析塔进行解析，解析出来的氯化氢经过浓硫酸干燥工序除去水分，达到产品气要求送出装置。
[0005]但是存在以下缺陷：
[0006]氯化氢合成过程中，通常氯氢配比控制在1：1.05～1.10(摩尔比)，反应生成氯化氢中氢气含量约在6％左右。当氯化氢和乙炔在反应器中反应生成氯乙烯过程中，氢气并不参与反应。最后通过变压吸附装置将氢气回收，回收效率较低，造成氢气资源的不必要浪费。
[0007]氯化氢中过量的氢气，在氯乙烯合成反应过程中，会造成催化剂活性中心还原而失去活性，影响催化剂寿命。其次，当氢气参与合成反应时，会导致副产物增多，造成后续净化工艺复杂，运行成本增加，经济性欠佳。
[0008]采用传统的吸收法分离方式，所采用溶剂需对氢气溶解度较低，而对氯化氢有较高的溶解度。通过氯化氢被溶剂吸收而实现氢气和氯化氢分离。最后通过解析的方式分离氯化氢和溶剂。该工艺需消耗大量的蒸汽用于解析氯化氢，运行成本较高，经济性欠佳。
技术实现思路
[0009]本技术的目的是提供一种脱除氯化氢气体中氢气的装置，解决了现有技术中存在的通过变压吸附装置将氢气回收，回收效率较低，造成氢气资源的不必要浪费的问题。
[0010]本技术所采用的技术方案是，一种脱除氯化氢气体中氢气的装置，包括合成炉，合成炉的进气口连接有氯气管道和氢气管道，合成炉的出气口依次连接有冷却系统a、硫酸干燥系统、氯化氢压缩机、预冷却系统、深度冷却系统和气液分离装置，气液分离装置
的气体出口还连接有水吸收系统，水吸收系统的气体出口通过管道连接氢气管道。
[0011]本技术的特征还在于，
[0012]气液分离装置的液体出口通过管道连接预冷却系统的冷源入口。
[0013]预冷却系统还通过管道连接有氯乙烯合成系统的进气口。
[0014]水吸收系统的液体出口连接有盐酸解析系统，盐酸解析系统连接有冷却系统b，冷却系统b连接氯乙烯合成系统。
[0015]氯乙烯合成系统的进气口还连接有乙炔管道。
[0016]深度冷却系统的冷源入口处连接有冷冻机组。
[0017]本技术的有益效果是：
[0018]1.本技术解决了传统吸收法技术处理能耗高的问题，预冷却系统采用深度冷却系统液化的氯化氢液体作为冷量来源，大大降低了预冷却系统运行能耗，同时又可将液体氯化氢气化，满足下游氯乙烯合成系统使用要求。
[0019]2.本技术采用深度冷却和水吸收结合的方式，所得氯化氢气体纯度较高、含水较低，提高了氯乙烯合成系统催化剂使用寿命，减少了氯乙烯单体中副产物含量。
[0020]3.本技术实现了过量氢气全部回收利用，提高了装置运行经济性。
[0021]4.本技术实现了氯化氢和氢气彻底分离，解决了氢气对氯乙烯合成催化剂的副作用，提高了乙炔转化率、氯乙烯选择性及催化剂运行寿命。
附图说明
[0022]图1是本技术一种脱除氯化氢气体中氢气的装置的结构示意图。
[0023]图中，1.合成炉，2.乙炔管道，3.氯气管道，4.氢气管道，5.冷却系统a，6.硫酸干燥系统，7.氯化氢压缩机，8.预冷却系统，9.深度冷却系统，10.气液分离装置，11.水吸收系统，12.氯乙烯合成系统，13.盐酸解析系统，14.冷却系统b，15.冷冻机组。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0025]本技术一种脱除氯化氢气体中氢气的装置，其结构如图1所示，包括合成炉1，合成炉1的进气口连接有氯气管道3和氢气管道4，合成炉1的出气口依次连接有冷却系统a5、硫酸干燥系统6、氯化氢压缩机7、预冷却系统8、深度冷却系统9和气液分离装置10，气液分离装置10的气体出口还连接有水吸收系统11，水吸收系统11的气体出口通过管道连接氢气管道4。
[0026]气液分离装置10的液体出口通过管道连接预冷却系统8的冷源入口，气液分离装置10出来的氯化氢液体通过换热后气化为纯氯化氢气体。
[0027]预冷却系统8还通过管道连接有氯乙烯合成系统12的进气口。
[0028]水吸收系统11的液体出口连接有盐酸解析系统13，盐酸解析系统13连接有冷却系统b14，冷却系统b14连接氯乙烯合成系统12。
[0029]氯乙烯合成系统12的进气口还连接有乙炔管道2。
[0030]深度冷却系统9的冷源入口处连接有冷冻机组15。
[0031]本技术的工作原理为：
[0032]氯气管道3和氢气管道4分别输送氯气和氢气，控制氯氢配比在1：1.05～1.1(摩尔比)，在合成炉1炉膛内燃烧生成粗氯化氢气体，先经冷却系统a5冷却到零下13℃～零下17℃后进入硫酸干燥系统6，将粗氯化氢气体含水降至100ppm以下，再经氯化氢压缩机7，氯化氢压缩机加压至0.1MPa
‑
0.6Mpa，加压后高温氯化氢气体先通过预冷却系统8进行降温，经过多级冷却后温度降至零下20℃～零下70℃，此时，部分氯化氢被冷凝液化，部分液态氯化氢及未被液化的氢气和剩余氯化氢气体进入后续深度冷却系统9继续液化，温度控制零下70℃～零下100℃之间，大部分氯化氢被冷凝液化，再经气液分离装置10，分别获得液态纯氯化氢和未被液化的氢气和剩余少量的氯化氢气体，从而实现将大部分氯化氢气体和氢气分离，获得液态的纯氯化氢经预冷却系统8气化后得到纯氯化氢气体，供至下游氯乙烯合成系统12使用，未液化的氢气和少量氯化氢混合气体，再经过水吸收系统11采用水吸收法将氢气和氯化氢分离，吸收后所产盐酸采用盐酸解析系统13回收氯化氢，然后回用至下游氯乙烯合成系统12，氢气全部回用至合成炉1。深度冷却系统9所用冷量由冷冻机组15本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种脱除氯化氢气体中氢气的装置，其特征在于，包括合成炉(1)，所述合成炉(1)的进气口连接有氯气管道(3)和氢气管道(4)，所述合成炉(1)的出气口依次连接有冷却系统a(5)、硫酸干燥系统(6)、氯化氢压缩机(7)、预冷却系统(8)、深度冷却系统(9)和气液分离装置(10)，所述气液分离装置(10)的气体出口还连接有水吸收系统(11)，所述水吸收系统(11)的气体出口通过管道连接所述氢气管道(4)。2.根据权利要求1所述的一种脱除氯化氢气体中氢气的装置，其特征在于，所述气液分离装置(10)的液体出口通过管道连接所述预冷却系统(8)的冷源入口。3.根据权利要求2所述的一种脱除氯化氢气...
【专利技术属性】
技术研发人员：申建成，陈树培，刘建，慕毅，熊磊，宁小钢，
申请(专利权)人：陕西北元化工集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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