一种氯化氢净化及提纯系统技术方案

本实用新型专利技术属于化工气体处理设备技术领域，具体为一种氯化氢净化及提纯系统。该装置由净化塔，电加热器，冷却器

【技术实现步骤摘要】
一种氯化氢净化及提纯系统


[0001]本技术属于化工气体处理设备
，具体为一种氯化氢净化及提纯系统。

技术介绍

[0002]HCl是基础化工生产中重要的基础无机化学原料，其与三氧化硫进行化学反应，能够制备广泛用于制药、颜料、塑料行业中的氯磺酸；在光伏产业中，其与硅粉反应可生产制备三氯氢硅。
[0003]在PVC行业，HCl是合成氯乙烯的基础材料之一。通常工业级的粗HCl混合原料气的体积纯度为92～98％，剩余组分主要为氢气、氮气和微量水。根据工艺要求和触媒选择不同，其对HCl气源指标要求不同。其中，对于无汞触媒等工艺，要求HCl纯度＞99.99％，同时需要将HCl水含量控制在10ppm以内，以满足工艺需求，同时避免由于氯化氢长期带微量水对碳钢管道、设备造成腐蚀，若大量采用耐酸材料或内衬，工艺成本又会明显增加。
[0004]工业氯化氢干燥主要通过浓硫酸干燥，因为浓硫酸具有吸湿能力强，不与氯化氢反应，且氯化氢在其中溶解度很低等性质。比较典型的浓硫酸干燥氯化氢流程主要有：填料塔串联组合工艺、强化型泡沫塔工艺以及阿克苏流程工艺。上述工艺，尽管具有一定脱水能力，但实际运行中存在不同程度的问题：1.对各级氯化氢换热温度控制要求较高，否则会造成浓硫酸消耗过大，或者使得氯化氢和水形成结晶堵塞管路；2.对各段浓硫酸出口浓度控制有较高控制要求，否则会导致额外的浓硫酸消耗，或使得干燥氯化氢中水含量指标超标；3.整个过程操作自动化程度较低；4.装置持续消耗大量浓硫酸，并产生大量高浓度废酸。5、安全性差。
[0005]此外，也有常规变温吸附氯化氢干燥工艺流程，该流程在再生过程中采用氮气再生，消耗大量氮气，运行成本高，运行过程中会产生含Cl2和HCl的氮气废气需要进一步处理，同时净化气中容易混入部分氮气，影响净化气中HCl浓度。
[0006]上述工艺均只能实现HCl干燥，无法实现HCl和氢、氮气等惰性气体的分离，因此，难以进一步提高HCl浓度。

技术实现思路

[0007]本技术的专利技术目的是针对以上技术存在的缺陷和短板，提供一种氯化氢净化及提纯系统，实现氯化氢气体的净化和提纯。该系统具有产品氯化氢纯度高，收率高，水含量低；工艺流程简洁，操作方便；生产负荷弹性大，控制自动化程度高；工艺无需引入额外介质，三废排放小的特点。
[0008]为了实现以上专利技术目的，本技术的具体技术方案为：
[0009]一种氯化氢净化及提纯系统，该系统包括净化塔、缓冲罐
‑
1、压缩机、冷却器
‑
2、冷凝器
‑
1、提纯塔和冷凝器
‑
2；其中，原料气总管通过程控阀，原料气输入管路与净化塔底部设置的原料气进口连接；净化塔塔顶出口通过程控阀，干燥气输出管路与缓冲罐
‑
1的入口
连接；缓冲罐
‑
1出口与压缩机进口相连，压缩机出口与冷却器
‑
2入口相连，冷却器
‑
2出口与冷凝器
‑
1入口相连，冷凝器
‑
1 出口与提纯塔入口相连，提纯塔釜出口通过调节阀和管路将产品输出界外；提纯塔塔顶出口与冷凝器
‑
2入口相连，冷凝器
‑
2出口与闪蒸气输出总管相连。
[0010]作为本申请中一种较好的实施方式，所述的一种氯化氢净化及提纯系统还包括回收塔、缓冲罐
‑
2、缓冲罐
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3、冷却器
‑
3、真空泵机组，增压机组，冷却器
‑
4和均压罐；闪蒸气输出总管通过程控阀，管道与回收塔原料气入口相连，同时，在回收塔的顶端和底部分别设置净化气出口和回收产品气出口；回收塔顶部净化气出口通过管道，程控阀，调节阀与净化塔底部设置的冷吹进口总管相连；回收塔底部通过程控阀，逆放管道与缓冲罐
‑
2相连；回收塔底部通过程控阀，抽空管道与真空泵机组的入口相连；真空泵机组的出口、缓冲罐
‑
2的出口与缓冲罐
‑
3入口相连；缓冲罐
‑
3出口通过管道与冷却器
‑
3相连，冷却器
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3 出口通过管道与增压机组入口相连，增压机组的出口通过管道与冷却器
‑
4的入口相连，冷却器
‑
4出口通过管道与缓冲罐
‑
1入口相连。
[0011]作为本申请中一种较好的实施方式，所述的一种氯化氢净化及提纯系统还包括冷却器
‑
1；在所述的净化塔上还设置有热吹管路和冷吹管路，其中，冷吹进口热吹出口设置在净化塔塔底，冷吹出口热吹进口设置在净化塔塔顶；净化塔塔底通过程控阀、冷吹进口总管、调节阀与回收塔塔顶净化气总管相连；净化塔塔底通过程控阀、热吹出口总管与冷却器
‑
1进口相连；冷却器
‑
1出口与界外输出管路相连。
[0012]作为本申请中一种较好的实施方式，净化塔塔顶通过冷吹出口管路，程控阀与加热器进口相连；净化塔塔顶通过热吹进口管路，程控阀与加热器出口相连。
[0013]作为本申请中一种较好的实施方式，所述的回收塔上还设置有均压气管路，回收塔顶部通过程控阀，均压管路与均压罐连接。
[0014]作为本申请中一种较好的实施方式，所述的回收塔上还设置有冲洗，终充管路；回收塔顶部通过程控阀，调节阀，将冲洗总管和净化气总管相连；回收塔顶部通过程控阀，调节阀，将终充总管和净化气总管相连。
[0015]作为本申请中一种较好的实施方式，所述净化塔的数量为3～12台，每台净化塔之间并列连接。
[0016]作为本申请中一种较好的实施方式，冷凝器2直接串联安装于提纯塔(8) 顶部。
[0017]作为本申请中一种较好的实施方式，所述回收塔(10)的数量为3～10台，每台回收塔之间并列连接。
[0018]以上所述的一种氯化氢净化及提纯系统，该系统分为TSA净化、提纯、PSA 回收三部分，其工作原理为：
[0019]含水HCl混合气从底部进入净化塔，水分、部分杂质和HCl被吸附剂吸附，干燥的HCl净化气从净化塔顶部进入提纯工段，经加压、换热、提纯后，部分 HCl作为产品输出，剩余气体进入PSA回收单元提纯、回收高浓度HCl气体，并从回收塔底部返回压缩机入口，剩余低浓度HCl气体进入TSA净化塔，对吸附饱和，需要再生的净化塔进行热吹、冷吹后，送至界外其他单元。
[0020]与现有技术相比，本技术的积极效果体现在：
[0021](一)、本系统装置对氯化氢中水分实现深度脱除，脱水精度能够稳定控制在10ppm
以下，且无废硫酸产生；且在氯化氢脱水同时，实现了高浓度氯化氢的提纯。
[0022](二)、本系统装置以选择性吸附为原理进行深度干燥，最大幅度降低了酸性介质对设备的影响，工艺流体介质对设备的腐蚀性大大低于其它干燥工艺，装置在深度脱水同时还保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氯化氢净化及提纯系统，该系统包括净化塔(1)、缓冲罐
‑
1(4)、压缩机(5)、冷却器
‑
2(6)、冷凝器
‑
1(7)、提纯塔(8)和冷凝器
‑
2(9)；其特征在于：原料气总管通过程控阀，原料气输入管路与净化塔(1)底部设置的原料气进口连接；净化塔(1)塔顶出口通过程控阀，干燥气输出管路与缓冲罐
‑
1(4)的入口连接；缓冲罐
‑
1(4)出口与压缩机(5)进口相连，压缩机(5)出口与冷却器
‑
2(6)入口相连，冷却器
‑
2(6)出口与冷凝器
‑
1(7)入口相连，冷凝器
‑
1(7)出口与提纯塔(8)入口相连，提纯塔(8)釜出口通过调节阀和管路将产品输出界外；提纯塔(8)塔顶出口与冷凝器
‑
2(9)入口相连，冷凝器
‑
2(9)出口与闪蒸气输出总管相连。2.如权利要求1所述的一种氯化氢净化及提纯系统，其特征在于：该系统还包括回收塔(10)、缓冲罐
‑
2(11)、缓冲罐
‑
3(12)、冷却器
‑
3(13)、真空泵机组(14)，增压机组(15)，冷却器
‑
4(16)和均压罐(17)；闪蒸气输出总管通过程控阀，管道与回收塔(10)原料气入口相连，同时，在回收塔(10)的顶端和底部分别设置净化气出口和回收产品气出口；回收塔(10)顶部净化气出口通过管道，程控阀，调节阀与净化塔(1)底部设置的冷吹进口总管相连；回收塔(10)底部通过程控阀，逆放管道与缓冲罐
‑
2(11)相连；回收塔(10)底部通过程控阀，抽空管道与真空泵机组(14)的入口相连；真空泵机组(14)的出口、缓冲罐
‑
2(11)的出口与缓冲罐
‑
3(12)入口相连；缓冲罐
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：魏玺群，李越，赖易伟，彭少成，
申请(专利权)人：四川开元科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：