[發(fā)明專利]一種綜合處理氯乙烯合成氣的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110400976.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN102516022A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡啟陽(yáng);李新海;郭華軍;王志興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C21/06
• 分類號(hào): C07C21/06;C07C17/08;C01G13/04;C01B7/01
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 袁靖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種綜合處理氯乙烯合成氣的方法，為產(chǎn)物分離、凈化處理和有價(jià)(有毒)物回收方法，屬化學(xué)化工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚氯乙烯是五大通用塑料之一，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、化學(xué)建材等重要領(lǐng)域。目前，我國(guó)聚氯乙烯總產(chǎn)能約為1800萬(wàn)噸，其中電石法產(chǎn)能約為1400萬(wàn)噸，占總產(chǎn)能的75％以上；實(shí)際電石法聚氯乙烯產(chǎn)量約占聚氯乙烯總產(chǎn)量的65％。

電石法生產(chǎn)聚氯乙烯使用的是活性炭負(fù)載氯化汞觸媒(10-12％氯化汞)。目前，我國(guó)電石法生產(chǎn)聚氯乙烯消耗氯化汞觸媒超過7000噸，氯化汞的使用量約800噸，汞的使用量約580噸，占全國(guó)汞使用總量的60％左右。

電石法聚氯乙烯生產(chǎn)過程的汞去向主要是廢汞觸媒、含汞廢活性炭、含汞廢鹽酸、廢堿液等，分別占氯化汞使用總量的36％、8％、51％、5％。目前，廢汞觸媒和廢汞活性炭由有資質(zhì)的危險(xiǎn)廢物處理廠家回收處理，氯化汞回收率約75％；而含汞廢鹽酸、廢堿液等僅有20％進(jìn)行了鹽酸深度脫吸和汞的無(wú)害化處理，大部分還未得到妥善處置。

目前處理含汞廢鹽酸的技術(shù)主要為“鹽酸脫吸技術(shù)”和“硫氫化鈉處理氯化汞技術(shù)”。(1)氯乙烯混合氣中混有約5-10％的氯化氫氣體，經(jīng)過水洗后產(chǎn)生一定量的含汞鹽酸，含汞鹽酸可以通過鹽酸脫吸技術(shù)，將氯化氫重新回用，脫吸后的低濃度鹽酸進(jìn)吸收塔重新吸收氯乙烯氣體中的氯化氫。(2)利用硫化汞的離子積小的優(yōu)點(diǎn)處理電石乙炔法氯乙烯合成中廢酸、廢水中的Hg²⁺是最有效的手段。隨著氯化汞在系統(tǒng)中的積累，在鹽酸脫吸后會(huì)有少量的高濃度含汞廢鹽酸排出，與后步堿洗過程產(chǎn)生的廢堿液中和后用硫氫化鈉處理，產(chǎn)生的硫化汞進(jìn)行安全填埋。由于處理程復(fù)雜、成本較高，目前僅約20％的生產(chǎn)企業(yè)采用該技術(shù)進(jìn)行廢酸處理。

汞污染作為一個(gè)新的全球環(huán)境問題受到國(guó)際社會(huì)的高度重視，成為聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)每年理事會(huì)的重要議題。隨著我國(guó)電石法聚氯乙烯產(chǎn)能的擴(kuò)大，汞需求量將會(huì)繼續(xù)增大，如不采取汞削減和控排措施，電石法聚氯乙烯企業(yè)不僅面臨汞資源匱乏的威脅，也面臨環(huán)境約束對(duì)行業(yè)發(fā)展影響的壓力。有必要研究開發(fā)新方法處理含汞廢酸，同時(shí)回收氯化汞、降低處理成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：為保證我國(guó)電石法聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，增加汞回收量、降低汞排空及對(duì)環(huán)境的影響，提供一種經(jīng)濟(jì)、高效、簡(jiǎn)便的集氯乙烯精制、氯化汞回收、合格工業(yè)鹽酸生產(chǎn)于一體的綜合處理氯乙烯合成氣的方法，并實(shí)現(xiàn)

(1)粗合成氣通過脫汞、氯化氫吸收，直接達(dá)到汞回收、合格工業(yè)鹽酸生產(chǎn)和氯乙烯精制的目標(biāo)；

(2)直接從降溫合成氣中洗滌、吸收氯化汞，合成氯乙烯中氯化汞脫除率高；

(3)直接吸收脫汞混合氣中的氯化氫，生產(chǎn)合格的工業(yè)鹽酸或脫吸回用氯化氫；消除高濃度含汞鹽酸的排出；

(4)取消原脫汞塔脫汞工序，縮短和簡(jiǎn)化了合成氣的處理流程短、化工材料和能源消耗少。

發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容(技術(shù)方案)

一種綜合處理氯乙烯合成氣的方法，包括以下步驟為：

1)粗制合成氣冷卻：乙炔氣、氯化氫在氯化汞觸媒作用下反應(yīng)生成粗制氯乙烯合成氣，冷卻，部分氯化汞冷凝成塵埃；2)脫除氯化汞：用含鹽酸的高濃度高價(jià)金屬氯化物溶液與合成氣接觸，吸收氣態(tài)氯化汞，并洗滌氯化汞塵埃；3)氯化氫吸收：脫除氯化汞后的混合氣用水或稀鹽酸吸收氯化氫；4)脫除氯化氫后的混合氣，再經(jīng)堿洗滌、脫液，制得精制氯乙烯。所述的脫液，即脫除氣體中的液霧或液滴，如旋風(fēng)脫液，等。

所述的高價(jià)金屬氯化物溶液為能溶于水的二價(jià)或三價(jià)金屬氯化物。

所述的二價(jià)金屬氯化物包括：氯化鈣、氯化鎂、氯化鋅、氯化銅中的一種或幾種，所述的三價(jià)金屬氯化物包括氯化鐵、氯化鋁中的一種或兩種。

所述的高價(jià)金屬氯化物溶液的濃度為3.5～4.5mol/L、HCl濃度為0.1～1.5mol/L。

所述的高價(jià)金屬氯化物優(yōu)選采用氯化鈣或氯化鎂中的一種或兩種；高價(jià)金屬氯化物濃度優(yōu)選4.0mol/L、HCl濃度優(yōu)選0.5mol/L。

所述的粗制氯乙烯合成氣冷卻至不高于80℃。

所述的脫除氯化汞過程采用2～3級(jí)的填料吸收塔。

各級(jí)塔內(nèi)含鹽酸的高濃度高價(jià)金屬氯化物溶液獨(dú)立循環(huán)。

以氣體進(jìn)入級(jí)為第1級(jí)的三級(jí)吸收為例，當(dāng)?shù)?級(jí)含鹽酸的高濃度高價(jià)金屬氯化物溶液吸收氯化汞至其含量達(dá)到30～50g/L后排出，第2級(jí)脫氯化汞后液轉(zhuǎn)入第1級(jí)，第3級(jí)脫氯化汞后液轉(zhuǎn)入第2級(jí)，第3級(jí)則轉(zhuǎn)入新鮮的含鹽酸的高濃度高價(jià)金屬氯化物溶液。