本发明专利技术公开了一种用于分离回收氯代烯烃生产中产生的氯化氢气体，并实现氯化氢安全储存、运输的方法，所述方法包括以下步骤：1)在催化剂存在下使烯烃与氯化氢反应，反应温度为50至120℃；2)储罐储存；3)在催化剂存在下使氯代烷烃分解释放出氯化氢气体，反应温度为200至500℃。根据本发明专利技术的方法采用相同的催化剂，通过低温和高温下氯化氢与烯烃的反应及其逆向反应过程，克服了现有技术中对氯代烷烃生产过程中产生的含有氯化氢气体的尾气的分离回收处理和存储运输困难难点。极大地降低了运输成本，危险性。危险性。
【技术实现步骤摘要】
一种分离回收氯代烯烃生产中的氯化氢气体的方法
[0001]本专利技术属于工业废气处理领域，具体而言，涉及一种用于分离回收在氯代烯烃生产过程中产生的氯化氢气体的方法。该方法工艺简单，显著降低盐酸排放，提高氯资源使用率，极大地缓解了氯化氢存储、运输对设备的要求，同时更为安全、环保。
技术介绍
[0002]低碳(C2‑
C6)烯烃和氯气反应是制备氯乙烯、氯丙烯等有机氯高分子单体化学品的典型合成方法，其中反应副产物之一为氯化氢气体，并与未反应的烯烃以混合气体的形式排出。目前，国内很多企业采用水洗工艺吸收烯烃气体中的氯化氢，以得到纯净的烯烃气体并加以利用。但是，水洗形成的盐酸不但附加值低、处理成本较高，并有产生二次污染物的弊端，同时氯化氢溶液(盐酸)因氯化氢在水中的解离很难再实现回收利用，造成氯资源大量浪费，产生较大的环境保护负担，严重制约了企业的发展。
[0003]特别是由于氯化氢为气体，具有强刺激性，吸水后有强烈的腐蚀性，需要包装于高压专用钢瓶中，处于液态。专用钢瓶为钢质无缝气瓶，瓶内需抛光处理，瓶阀为抗腐蚀不锈钢隔膜阀，钢瓶设计压力为12.5MPa，工作压力约5
‑
6MPa，属于三类高压压力容器，并且运输和贮存过程必须符合《气瓶安全监督规程》、《气瓶安全监督规定》、《危险货物运输规则》等有关规定，同时运输装卸要求也较高。因工艺、安全、环保等要求，很多企业需要将氯化氢气体转运、储存至其它场所，较高的设备投入及存储、运输过程中的泄露等隐患都增加了企业的负担。因此，迫切需要开发从烯烃氯代反应混合尾气中实现氯化氢气体分离的技术，并降低氯化氢气体存储、运输的设备投入，消除氯化氢气体在存储、运输过程存在的泄露、腐蚀等安全隐患。
[0004]按照分子中质量占比计算，氯代烷烃中氯化氢含量高，是非常理想的氯化氢存储载体。例如，一分子的2
‑
氯丙烷中氯化氢的质量占比高达46.4％，同时2
‑
氯丙烷为液体，沸点36℃，无腐蚀性，易于储存、运输。氯化氢和低碳烯烃反应制备氯代烷烃，达到氯化氢气体从烯烃氯代反应混合气中分离的目的，又将氯化氢气体变为液体形式，实现氯化氢的高密度储存，液态氯代烷烃化合物无腐蚀性，非常便于储存，便于运输，可以节约庞大的气体存储、运输投入，能极大减少氯化氢气体储存、运输过程中的泄露等安全风险。另外，相比盐酸中氯化氢难以回收利用，氯代烷烃可以根据需要在其它时段或场所经分解后释放出氯化氢气体，非常方便的实现氯化氢气体的释放，分离后的氯化氢气体即可以作为原料直接使用，也可以经氧气氧化生成氯气，并与分离后的烯烃反应实现整个生产过程的原料循环，大大降低企业的废盐酸排放量，提高氯资源利用率，显著改善企业的经济效益、安全性和工艺的灵活性。
技术实现思路
[0005]针对氯化氢气体从烯烃氯代反应混合气中分离困难，且存储、运输过程中存在的设备投入大、易泄露等问题，本专利技术的一个目的在于提供了一种用于分离回收氯代烯烃生
产中产生的氯化氢气体，并实现氯化氢安全储存、运输的方法。基于Fe2O3负载于γ
‑
Al2O3的催化剂，在室温
‑
120℃下可以实现低碳烯烃与氯化氢催化反应制备得到氯代烷烃，实现氯化氢从气体到液态氯代烷烃的存储，同时，在200
‑
500℃条件下，氯代烷烃在该催化剂作用下也可以逆向分解产生低碳烯烃和氯化氢，实现氯化氢气体从液态氯代烯烃的释放。该催化剂具备氯代烷烃合成及分解的双重催化功能，达到氯化氢气体分离、存储、释放的目的，达到减少排放、节约资源的目的。
[0006]为了实现本专利技术的上述目的，所述用于分离、运输并回收在氯代烯烃生产中产生的氯化氢气体的方法包括以下步骤：
[0007]1)向含有催化剂的反应器1中通入烯烃氯化反应后的混合尾气，反应器出口连接冷阱收集氯代烷烃，剩余未反应烯烃回收利用，其中反应温度为50至120℃。
[0008]2)将步骤1)得到反应产物经少量固体碱处理后装入储罐，所述储罐为二类低压压力容器，容积：1.0
‑
10.0m3，设计压力为≤1.0MPa，工作压力约0.1
‑
0.5MPa，所述储罐也可用于铁路或公路运输的储罐。
[0009]3)向含有催化剂的反应器2中不经任何处理直接通入步骤2)中所述储罐中储存的氯代烷烃，反应器出口连接冷阱收集烯烃液体，反应器2的气体出口连接鼓泡吸收器吸收氯化氢气体，实现氯化氢的分离，其中反应温度为200至500℃。
[0010]优选地，步骤1)中所述混合尾气中烯烃与所述有氯化氢气体的体积比为2:1至100:1，更优选为4.5:1；并且所述混合尾气含有总体积比小于等于2％的C2‑
C6的烷烃、C2‑
C6烯烃、C4‑
C
12
二烯烃及C2‑
C6炔烃等杂质。
[0011]优选地，步骤1)中所述氯代烷烃包括氯代乙烷、1
‑
氯代丙烷、2
‑
氯代丙烷、2
‑
氯
‑2‑
甲基丙烷，1,2
‑
二氯代丙烷，1
‑
氯代丁烷、2
‑
氯代丁烷、3
‑
氯代丁烷、1
‑
氯代戊烷、2
‑
氯代戊烷、3
‑
氯代戊烷、1
‑
氯代己烷、2
‑
氯代己烷、3
‑
氯代己烷、氯代环己烷。
[0012]优选地，步骤1)中所述催化剂为Fe2O3负载于γ
‑
Al2O3载体上的负载型催化剂。
[0013]优选地，步骤2)中所述储罐可以为玻璃钢罐、PE塑料罐、聚四氟乙烯塑料罐或普通304不锈钢罐。
[0014]优选地，步骤2)中所述催化剂与步骤1)中的相同，为Fe2O3负载于γ
‑
Al2O3载体上的负载型催化剂。
[0015]优选地，步骤1)和步骤2)中所述催化剂为Fe2O3负载于γ
‑
Al2O3的催化剂，其中为Fe2O3活性成分，γ
‑
Al2O3为载体，基于所述催化剂的总重量，其中Fe2O3含量为0.1％至20％，所述γ
‑
Al2O3载体含量为80％至99.9％，所述γ
‑
Al2O3载体为球型颗粒，粒径为3
‑
5.0mm，所述催化剂的比表面积为289.9至6.694m2/g，孔体积为0.49至0.008723ml/g。
[0016]所述催化剂按照如下方法制备：
[0017]1)取γ
‑
Al2O3载体颗粒于120℃干燥10小时，并自然冷却干燥备用；
[0018]2)取Fe盐溶于超纯水中形成Fe盐溶液，用量筒称取一定体积的γ
‑
Al2O3球型颗粒加入所述Fe盐溶液并搅拌均匀，放置过夜；
[0019]3)将步骤1)中浸渍本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分离回收氯代烯烃生产中产生的氯化氢气体的方法，所述方法包括以下步骤：1)向含有催化剂的反应器1中通入烯烃氯化反应后的混合尾气，反应器出口连接冷阱收集氯代烷烃，剩余未反应烯烃回收利用，其中反应温度为50至120℃；2)将步骤1)得到反应产物经少量固体碱处理后装入储罐，所述储罐为二类低压压力容器，容积：1.0
‑
10.0m3，设计压力为≤1.0MPa，工作压力约0.1
‑
0.5MPa，所述储罐也可用于铁路或公路运输的储罐；3)向含有催化剂的反应器2中不经任何处理直接通入步骤2)中所述储罐中储存的氯代烷烃液体，反应器出口连接冷阱收集烯烃液体，反应器2的气体出口连接鼓泡吸收器吸收氯化氢气体，实现氯化氢的分离，其中反应温度为200至500℃。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述混合尾气中烯烃与所述有氯化氢气体的体积比为2:1至100:1，更优选为4.5:1；并且所述混合尾气含有总体积比小于等于2％的C2‑
C6的烷烃、C2‑
C6异构烯烃、C4‑
C
12
二烯烃及C2‑
C6炔烃等杂质。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述氯代烷烃包括氯代乙烷、1
‑
氯代丙烷、2
‑
氯代丙烷、2
‑
氯
‑2‑
甲基丙烷，1,2
‑
二氯代丙烷，1
‑
氯代丁烷、2
‑
氯代丁烷、3
‑
氯代丁烷、1
‑
氯代戊烷、2
‑
氯代戊烷、3
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氯代戊烷、1
‑
氯代己烷、2
‑
氯代己烷、3
‑
氯代己烷、氯代环己烷。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述催化剂为Fe2O3负载于γ
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Al2O3载体上的负载型催化剂。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述储罐为玻璃钢罐、PE塑料罐、聚四氟乙烯塑料罐或普通304不锈钢罐。6....
【专利技术属性】
技术研发人员：安增建，郑可，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：
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