干法脱氯化氢生产二氟一氯甲烷的优点

干法脱氯化氢生产二氟一氯甲烷的优点 第l期有机氟工业?37? 乙烯加工水平的提高,客户对聚四氟乙烯的要求也 在不断地提高.由于聚四氟乙烯造粒料不仅可以适 用于普通模压工艺,可以适用于自动模压,等压成 型等工艺,在发达国家的聚四氟乙烯制品生产过程 中,对聚四氟乙烯造粒料的需求已经占到悬浮聚四 .对于发展中国家,尤其 氟乙烯总量的1/4左右n引 是中国,随着聚四氟乙烯加工水平的提高,对聚四 氟乙烯造粒料的需求正在日益增加.因此,对于国 内聚四氟乙烯生产企业而言,不同品级聚四氟乙烯 造粒料的开发,将成为提高企业自身竞争力的重要 . 手段之一 参考文献 1USP5,502,161. 2USP3,983,200. 3USP4,774,304. 4USP3,766,133. 5USP3,366,615. 6USP3,265,679. 7USP3.532.782. 8USP3,527,857. 9USP3,781,258. 10USP6,451,903. 11LISP6,440,559. 12CEH全球市场. 干法脱氯化氢生产二氟一氯甲烷的优点 宋志德宋曙光杨林 (济南三爱富氟化工有限责任公司) 二氟一氯甲烷(HCFC一22)是用途广泛的基本 有机化工产品,它主要用作聚四氟乙烯的原料,大 型制冷设备的致冷剂,也用于高效灭火剂和气雾喷 射剂的生产.二氟一氯甲烷的生产过程较为复杂, 须经氟化,脱酸,脱水,精馏等单元操作才能最终制 湿法生产的工艺为: 得. 二氟一氯甲烷的生产方法国内现在有两种工 艺路线,以除酸方式不同生产工艺分为干法生产和 湿法生产两种.本公司已成功地从国外引进干法工 艺且已成功生产一年有余. 气液分离器}__——叫氟压机卜——叫油分离器卜———一l冷却脱水器 中间(尾气)冷凝器H中间槽H脱气塔卜—一l精馏塔 ? 38?有机氟工业2003年 湿法生产存在的问有:2)新工艺生产中物料(目的产物)无相变而且 1)氟化反应质量较差,在气柜处取样各单元操作间压力差较小.湿法生产中相邻设备间 HCFC一22含量为95%左右,生成物中HCFC一21,压差一般在0.6—1.3MPa之间且相变频繁,而新工 HFC一23含量较高,原料单耗高.艺中相邻设备间压差仅为0.2—0.3MPa且物料(目 2)设备管道易腐蚀损坏,环保效果差.的产物)无相变.由于生产系统无突然的相变和突 3)物料在工艺流程中相变次数多,各操作单元然的压力巨变,就避免了因较大的压差变化对设 的设备之间压力差大.备,管道的冲击破坏. 4)催化剂使用量大,寿命短.3)设备,管道防腐性能好,最大限度地避免了 5)氟压机易漏油且噪音大,耗能大.因设备,管道防腐造成的突发事故.开车一年多以 6)强碱中和物料损失大.来,金属设备,管道未发生因腐蚀而发生的跑,冒, 干法生产工艺采取了优良的氟化工艺,无相变滴,漏;非金属设备,管道未受物料浸泡,溶融而变 物料传递,精馏和萃取脱酸,弱碱中和等方法,很好形损坏. 地解决了湿法生产中存在的问题.因此,与湿法生产2污染物生成最少环保效果好 相比干法生产具有以下优点:由于新工艺减少了物料的跑,冒,滴,漏极大地 1生产安全性提高降低了大气中的氟化物含量;同时生产中形成的盐 1)引进技术中包含了外方多年来积累的安全经酸含量高达32%以上,可以非常顺利地销售,从而 验,安全文件中讲明了生产中应注意的安全事项,并避免了中和处理,极大地减少了工业废水的排放 备育突发事故处理预案,可以方便地学习和执行.量.与湿法生产环保效果比较如下(见表1): 表1干法生产工艺与湿法生产工艺环保效果比较 \控制项目 污标项目执行标准 物名称 实测值 湿浓干法生产时 中和处理时销售时……' 环境大气 废水 氟化物 氯气 pH值 化学耗氧量(COD) 氟化物 悬浮物 油 ?lmg/m'GBJI一620.030 ?2mg/em'0.020 ' 污水综合排放标准(GB89789 6 一 96新改扩二级标准)8?2. 一 新改扩二级标准)一 ?150mg/L106 ?20mg/L11.8 ?200mg/L12.5 ?10mg/L7 0.030 0.020 8.2 53 9 74 7 3原料等单耗降低 干法生产工艺中,特别强调了对反应单元操作 的控制,反应后有机物料中HCFC一22的含量达 99.9%以上,与湿法的95%相比HCFC一22的收率 明显提高;同时因中和采取了弱碱中和,降低了物 料的分解,使原料单耗与湿法生产相比降低.同时 催化剂的使用周期明显加大,单耗降低明显(见表 2). 表2原料单耗对比裹 原料名称湿法生产单耗干法生产单耗 氯仿(CHCh) 无水氟化氢(AHF) 氯气 五氯化锑(SbCl,) 碱 1.580t/tHCFC一22 0.580t/tHCFC一22 18kg/tHCFC一22 15kg/tHCFC一22 l4/tHCFC一22(强碱) 1.478t/tHCFC一22 0.482t/tHCFC一22 1.2kg/tHCFC一22 lkg/tHCFC一22 20kg/tHC-22(~1 4能源消耗降低 干法生产中因有机物料传递过程中无相变,降 量量鼹0微微4 第l期有机氟工业?39? 低了生产对冷,热和电能的大量需求,能源消耗与得冷盐水,蒸汽的温度,压力波动 较大,电的电流, 湿法生产相比下降明显(见表3).电压波动大.影响装置中各个单元操作的稳定和 分 裹3能源消耗对比裹析仪表和监控仪表的正常运行. 能源名称湿法生产单耗干法生产单耗 水(以自来水计)30.53t/tHCFC一228.75t/tHCFC一22 电918.95度/tHCFC一22539.83度/tHCFC一22 蒸汽(过热蒸汽)2.16t/tHCFC一221.05t/tHCFC一22 5产品质量提高 精馏单元操作的改变使得产品中有机杂质和 水分及氧含量降低,产品质量提高(见表4). 裹4产品质量对比裹 6生产容易控制 1)反应釜投料量易控制 由于湿法生产中反应釜投料须操作者同时控 制氯仿和无水氟化氢的投料量;生产过程中容易出 现反应配比失调,影响正常生产. 干法生产采取了设定配比条件下的自动进料. 保证了生产的安全稳定. 2)公用工程波动小 湿法生产时,氟压机须不定时启动,停车;冷 冻,冷却脱水器须定时切换进行活化;中间槽,成品 槽须用冷盐水降温后收料,用蒸汽升温后出料;使 干法生产中无氟压机,冷冻冷却脱水器,生产 连续稳定,公用工程波动影响大大降低. 3)氟化反应易控制 湿法生产过程中,氟化岗位由于受投料量,反 应釜压力,反应温度,物料液位,公用工程等方面波 动大的影响,操作者对其调节起来比较困难,调节 反应往往延迟,生产状态波动较大. 新工艺采取了自动进料,自动调节反应器物料 液位,温度,压力,物料组份稳定,生产平稳易控制. 4)劳动强度降低 湿法生产时,氟压机须不定时启动,停车;冷 冻,冷却脱水器须定时切换进行活化;中间槽,成品 槽须用冷盐水降温后收料,用蒸汽升温后出料.操 作者须频繁地进行切换,巡检次数多,劳动强度大. 干法生产中无氟压机,冷冻冷却脱水器,避免 了操作者的频繁操作,大大地降低了劳动强度.以 精馏岗位为例:湿法生产中每班生产8t成品,需收 料4槽.工人就必须4次开成品中间槽冷盐水阀门, 以使槽降温收料;化验工取样,分析4次,以分析成 品质量;分析合格后,关盐水阀门开蒸汽阀门,升温 压料;中间还包含成品中间槽之间切换时的阀门的 开关.干法生产中每班生产lOt,日收料1槽,物料靠 压差流入槽内,出料方式为泵打.操作者每日切换 阀门1次,物料质量分析1次.极大地降低了劳动强 度. 综上所述,干法工艺与湿法工艺相比优点显 着,应是今后二氟一氯甲烷生产的发展方向.