一種1,1,1,2-四氟乙烷粗品的脫水方法
2023-12-05 10:47:46 2
一種1,1,1,2-四氟乙烷粗品的脫水方法
【專利摘要】本發明涉及一種1,1,1,2-四氟乙烷粗品的脫水方法，其包括採用矽膠乾燥器將1,1,1,2-四氟乙烷粗品中的水脫除的脫水工序、以及對矽膠乾燥器中的矽膠進行再生處理的再生工序，再生處理的方法是：將矽膠乾燥器中殘餘的粗品轉移到粗品槽中，使粗品中的氣相物料在氣相物料循環系統內進行循環，對矽膠乾燥器中的矽膠進行反覆衝洗，反覆衝洗後，用氮氣對矽膠乾燥器進行吹掃，最後對矽膠乾燥器進行抽真空。本發明通過採用1,1,1,2-四氟乙烷粗品中的氣相物料代替高溫氮氣對矽膠進行再生，並且循環結束後，將氣相物料冷凝回收，使得物料回收率提高，物耗和能耗均降低，並且氣相物料不會隨水分一起進入大氣，不會造成環境的汙染。
【專利說明】—種1,1,1,2-四氟乙烷粗品的脫水方法【技術領域】
[0001]本發明涉及一種1，I, I, 2-四氟乙烷粗品的脫水方法。
【背景技術】
[0002]在1，I, I, 2-四氟乙烷(簡稱134a)的產品質量指標中，水份含量是其中重要的一項，要求含量控制在IOppm以下。目前134a產品中控制水份主要分兩大階段進行:第一階段，134a脫水系統採用矽膠乾燥器對精餾塔頂採出的粗品134a進行脫水處理，精餾塔頂採出粗品物料進入矽膠乾燥器，將粗品物料中80(Tl400ppm的水份降至300ppm以下,進入成檢槽儲存，定期輸送至灌裝站，此時，矽膠乾燥器的工作壓力為0.4-0.5 MPa ;第二階段，灌裝站採用分子篩對裝置輸送過去的水份含量在300ppm以下的粗品物料進行二次脫水處理，直至成品水份在IOppm以下。
[0003]生產過程中，當第一階段脫水處理後，134a粗品中的水份含量超過300ppm時，需對矽膠乾燥器進行切換，對切換下來的矽膠乾燥器中的矽膠進行再生處理，矽膠再生步驟為:
1)矽膠乾燥器中殘留餘料全部轉移:將矽膠乾燥器內剩餘液相物料壓至粗品槽；
2)用高溫氮氣吹掃矽膠乾燥器，對矽膠中的水分進行脫除，將脫除的水分和氮氣一起排入大氣中，氮氣流量300Nm3/h，保持氮氣加熱器出口溫度160~170°C，維持24小時；
3)用常溫氮氣吹掃矽膠乾燥器，對矽膠中的水分進行脫除，流量300NmVh維持8小
時；
4)矽膠乾燥器真空處理後備用:抽真空2小時，矽膠床層自然冷卻，溫度降至50°C後備用，再生完畢。
[0004]但是在矽膠再生過程中，由於134a是一種弱吸附質存在於吸附劑中，加之吸附床層中不能完全回收至粗品槽的液相物料，使吸附床中存在的134a，在通入高溫氮氣吹掃過程中與水份一同被帶入到大氣中，從而使物耗、能耗增高，並對大氣造成汙染。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種物耗、能耗降低，且環保的1，I, I, 2-四氟乙烷粗品的脫水方法。
[0006]為解決以上技術問題，本發明採取如下技術方案:
一種1，1，1，2_四氟乙烷粗品的脫水方法，其包括採用矽膠乾燥器將所述的1，1，1，2-四氟乙烷粗品中的水脫除的脫水工序和對所述的矽膠乾燥器中的矽膠進行再生處理的再生工序，所述脫水工序和再生工序採用專用脫水系統進行，所述專用脫水系統包括用於存放1，1，1，2-四氟乙烷粗品的粗品槽、用於脫除所述的1，1，1，2-四氟乙烷粗品中的水分的所述的矽膠乾燥器、用於存放脫水後的1，1，1，2-四氟乙烷粗品的成檢槽、壓縮機、設置在所述壓縮機與所述矽膠乾燥器之間的緩衝罐、用於在所述的矽膠乾燥器中的矽膠再生時提供熱量的加熱器，所述壓縮機提供動力帶動所述的粗品中的氣相物料進行流動，所述的脫水系統還包括設置在所述壓縮機與所述粗品槽之間用於對所述氣相物料進行冷卻的冷卻裝置，所述的矽膠乾燥器的出口、所述的緩衝罐、所述的壓縮機、所述的冷卻裝置、所述的粗品槽、所述的加熱器、所述的矽膠乾燥器的進口依次通過管路相連通構成一個密閉的氣相物料循環系統，所述再生處理的方法是:將矽膠乾燥器中殘餘的粗品轉移到粗品槽中，使粗品中的氣相物料在所述氣相物料循環系統內進行循環，對矽膠乾燥器中的矽膠進行反覆衝洗，反覆衝洗後，用氮氣對矽膠乾燥器進行吹掃，最後對矽膠乾燥器進行抽真空。
[0007]優選地，進行所述衝洗時，控制所述氣相物料的流動量為20(T300Nm3/h。
[0008]優選地，進行所述衝洗時，控制所述壓縮機出口至所述粗品槽出口之間的區域內的壓力為0.fl.0MPa，控制所述粗品槽出口至壓縮機入口之間的區域內的壓力為0.1MPa以下。
[0009]優選地，進行所述衝洗時，控制所述加熱器的溫度為12(T180°C，衝洗時間為20~30小時。
[0010]優選地，先控制加熱器的溫度為12(T130°C，時間為10~28小時，再控制加熱器的溫度為140~160°C，時間為2~10小時。
[0011]優選地，所述冷卻裝置設置為能夠將待冷卻物質冷卻至10°C以下。
[0012]優選地，所述的冷卻裝置包括與所述壓縮機連通的水冷器、冷凝水收集器、設置在所述的壓縮機與所述的水冷器之間的第一風冷器、設置在所述冷凝水收集器與所述的粗品槽之間且與所述冷凝水收集器和粗品槽分別連通的深冷器，進行所述衝洗時，從壓縮機排出的氣相物料依次經所述第一風冷器、水冷器、冷凝水收集器和深冷器被冷卻。
[0013]優選地，進行所述吹掃時，氮氣流量為20(T300NmVh，溫度為1(T60°C。
[0014]優選地，進行所述吹掃時，氮氣溫度為1(T30°C。
[0015]優選地，在脫水工序中，控制矽膠乾燥器的工作壓力為0.8^0.9MPa。
[0016]由於以上技術方案的實施，本發明與現有技術相比具有如下優點:
本發明方法通過採用1，1，1，2-四氟乙烷粗品中的氣相物料代替高溫氮氣對矽膠進行再生，並且循環結束後，將氣相物料冷凝回收，使得物料回收率提高，物耗和能耗均降低，並且氣相物料不會隨水分一起進入大氣，不會造成環境的汙染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明所採用的裝置的示意圖；
其中:1、矽膠乾燥器；2、成檢槽；3、加熱器；4、粗品槽；5、緩衝罐；6、壓縮機；7、第一壓力調節閥；8、水冷器；9、冷凝水收集器；10、深冷器；11、第一風冷器；12、第二風冷器；13、第二壓力調節閥；14、第三壓力調節閥；15、流量計；16、溫度調節閥。
【具體實施方式】
[0018]下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細的說明，但本發明並不限於以下實施例。實施例中採用的實施條件可以根據具體使用的不同要求做進一步調整，未註明的實施條件為本行業中的常規條件。
[0019]如圖1所示，本發明提供一種1，1，1，2-四氟乙烷粗品的脫水方法，其包括採用矽膠乾燥器I將1，1，1，2-四氟乙烷粗品中的水脫除的脫水工序和對矽膠乾燥器I中的矽膠進行再生處理的再生工序，脫水工序和再生工序採用專用脫水系統進行，專用脫水系統包括用於存放1，1，1，2-四氟乙烷粗品的粗品槽4、用於脫除1，I, 1，2-四氟乙烷粗品中的水分的矽膠乾燥器1、用於存放脫水後的1，1，1，2-四氟乙烷粗品的成檢槽2、壓縮機6、設置在壓縮機6與矽膠乾燥器I之間的緩衝罐5、用於在矽膠乾燥器I中的矽膠再生時提供熱量的加熱器3，壓縮機6提供動力帶動粗品中的氣相物料進行流動，脫水系統還包括設置在壓縮機6與粗品槽4之間用於對氣相物料進行冷卻的冷卻裝置，矽膠乾燥器I的出口、緩衝罐5、壓縮機6、冷卻裝置、粗品槽4、加熱器3、矽膠乾燥器I的進口依次通過管路相連通構成一個密閉的氣相物料循環系統，再生處理的方法是:將矽膠乾燥器I中殘餘的粗品轉移到粗品槽4中，使粗品中的氣相物料在氣相物料循環系統內進行循環，對矽膠乾燥器I中的矽膠進行反覆衝洗，反覆衝洗後，用氮氣對矽膠乾燥器I進行吹掃，最後對矽膠乾燥器I進行抽真空。
[0020]進行衝洗時，控制氣相物料的流動量為20(T300Nm3/h ;控制壓縮機6出口至粗品槽4出口之間的區域內的壓力為0.8^1.0MPa，控制粗品槽4出口至壓縮機6入口之間的區域內的壓力為0.1MPa以下；控制加熱器3的溫度為12(Tl80°C，衝洗時間為20~30小時，具體地，先控制加熱器3的溫度為12(Tl30°C，時間為10~28小時，再控制加熱器3的溫度為140~160°C，時間為2~10小時；冷卻裝置設置為能夠將待冷卻物質冷卻至10°C以下，冷卻裝置包括與壓縮機6連通的水冷器8、冷凝水收集器9、設置在壓縮機6與水冷器8之間的第一風冷器11、設置在冷凝水收集器9與粗品槽4之間且與冷凝水收集器9和粗品槽4分別連通的深冷器10，進行衝洗時，從壓縮機6排出的氣相物料依次經第一風冷器11、水冷器8、冷凝水收集器9和深冷器10被冷卻。
[0021]進行吹掃時，氮氣流量為20(T300Nm3/h，溫度為1(T60°C，優選地，進行所述吹掃時，氮氣溫度為1(T30°C。
[0022]在脫水工序中，控制矽膠乾燥器I的工作壓力為0.8^0.9MPa。具體方法為:在矽膠乾燥器I的出口與成檢槽2之間的管路上的設置第一壓力調節閥7。
[0023]專用脫水系統還包括設置在矽膠乾燥器I與緩衝罐5之間的第二風冷器12，矽膠乾燥器1、第二風冷器12、緩衝罐5通過管路依次連通。專用脫水系統還包括與粗品槽4相連通的用於穩定粗品槽4內壓力的氮氣補壓裝置。脫水系統還包括設置在緩衝罐5和壓縮機6之間的管路上的第二壓力調節閥13。脫水系統還包括設置在加熱器3和粗品槽4之間的管路上的第三壓力調節閥14。第二壓力調節閥13和第三壓力調節閥14可以控制管路各處的壓力。脫水系統還包括設置在加熱器3和粗品槽4之間的管路上的流量計15。脫水系統還包括設置在矽膠乾燥器I與加熱器3之間的管路上的溫度調節閥16。
[0024]實施例1
一種1，I, I, 2-四氟乙烷粗品的脫水方法，包括採用矽膠乾燥器I將1，1，1，2-四氟乙烷粗品中的水脫除的脫水工序、以及對矽膠乾燥器I中的矽膠進行再生處理的再生工序。
[0025]脫水工序中矽膠乾燥器I的工作壓力通過第一壓力調節閥7調節為0.8^0.9MPa。依據吸附平衡原理，提高矽膠使用過程中工作壓力，以延長矽膠乾燥器使用時間，減少矽膠乾燥器再生次數。經使用證明，當矽膠乾燥器的工作壓為0.8^0.9MPa，其處理精頂採出成品量比一般乾燥器多，約在800(Tl0000 kg ;一般乾燥器的工作壓力為0.4^0.5MPa，其處理成品量為500(T6000 kg。因此，對矽膠幹 燥器操作工藝進行優化，可提高矽膠乾燥器使用效率，減少矽膠乾燥器再生次數。具體壓力可根據乾燥器設計壓力和精頂採出物料壓力進行調整。
[0026]再生工序包括依次進行的如下步驟:
第一步:將矽膠乾燥器I中殘餘的液相1，1，1，2-四氟乙烷粗品轉移至粗品槽4中；第二步:在壓縮機6的帶動下，採用氣相1，I, 1,2-四氟乙烷粗品在第二風冷器12、緩衝罐5、壓縮機6、冷卻裝置、粗品槽4、加熱器3、矽膠乾燥器I之間進行多次循環流動，實現對矽膠乾燥器I中的矽膠的衝洗，從而脫除矽膠乾燥器I中矽膠的水分，循環結束後，氣相1，I, 1,2-四氟乙烷粗品通過冷卻裝置回收至粗品槽4中，進行再利用；其中，控制氣相1，I, I, 2-四氟乙烷粗品進行循環流動時的流量為300Nm3/h ;先控制加熱器3的溫度為120°C，時間為22小時，再控制加熱器3的溫度為150°C，時間為2小時；控制壓縮機6出口至粗品槽4出口之間的區域內的壓力為0.9MPa，控制粗品槽4出口至壓縮機6入口之間的區域內的壓力為0.1MPa0控制氣相1，I, I, 2-四氟乙烷粗品經過水冷器8冷卻後的溫度為30°C，控制氣相1，I, I, 2-四氟乙烷粗品經過深冷器10冷卻後的溫度為5°C。通過對壓縮機6出口至粗品槽4出口之間的壓力設置，使得氣相1，1，1，2-四氟乙烷粗品更易冷凝回收，通過對粗品槽4出口至壓縮機6入口之間的壓力設置，使得矽膠中的水分更易脫除。
[0027]第三步:用常溫氮氣對矽膠乾燥器I進行吹掃，從而進一步脫除矽膠乾燥器I中矽膠的水分；控制氮氣的流量為300Nm3/h。控制氮氣對矽膠乾燥器I的吹掃時間為8小時。
[0028]第四步:將矽膠乾燥器I抽真空，抽真空的時間為2小時，並且，當矽膠乾燥器I的溫度降至50°C時，再生工序完成。
[0029]根據134a在各溫度點下飽合蒸汽壓的不同和吸附平衡理論，對矽膠乾燥器I再生工序進行優化。將粗品槽4與加熱 器3進行連通，矽膠再生衝洗過程中，通過閥門切換，使得矽膠乾燥器1、第二風冷器12、緩衝罐5、壓縮機6、冷卻裝置、粗品槽4、加熱器3依次連通形成密閉系統，由壓縮機6提供動力，帶動粗品中的氣相進行流動，使之在矽膠吸附床中進行反覆衝洗。在衝洗過程中，利用裝置餘熱(熱水槽中的熱水)及加熱器3熱量，將進入矽膠乾燥I內的氣相組分升溫。通過此種方法，將熱量帶入吸附床中，為吸附質解吸提供熱量，同時提高吸附床溫度，使吸附劑中吸附質的飽和吸附量進一步降低，提高矽膠的再生深度。在此再生過程中，依據吸附平衡理論及134a飽合蒸汽壓，將再生循環氣分成兩個壓力工作區即:壓縮機6出口至粗品槽4出口為高壓區，壓力設定0.9 MPa，易於再生氣中134a冷凝回收；粗品槽4出口至壓縮機6入口為低壓區，壓力設定0.1 MPa以下，易於矽膠中吸附質脫附。
[0030]相比原非密閉系統的處理工藝，該再生工序可使134a產品在脫水工段的物料損失率下降90%，以年產30000噸計，能耗、物耗節省費用為100萬元。
[0031]以上對本發明做了詳盡的描述，其目的在於讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本發明的內容並加以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍，凡根據本發明的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種1，1，1，2-四氟乙烷粗品的脫水方法，其包括採用矽膠乾燥器將所述的1，1，1，2-四氟乙烷粗品中的水脫除的脫水工序和對所述的矽膠乾燥器中的矽膠進行再生處理的再生工序，所述脫水工序和再生工序採用專用脫水系統進行，所述專用脫水系統包括用於存放1，1，1，2-四氟乙烷粗品的粗品槽、用於脫除所述的1，1，1，2-四氟乙烷粗品中的水分的所述的矽膠乾燥器、用於存放脫水後的1，1，1，2-四氟乙烷粗品的成檢槽、壓縮機、設置在所述壓縮機與所述矽膠乾燥器之間的緩衝罐、用於在所述的矽膠乾燥器中的矽膠再生時提供熱量的加熱器，所述壓縮機提供動力帶動所述的粗品中的氣相物料進行流動，其特徵在於:所述的脫水系統還包括設置在所述壓縮機與所述粗品槽之間用於對所述氣相物料進行冷卻的冷卻裝置，所述的矽膠乾燥器的出口、所述的緩衝罐、所述的壓縮機、所述的冷卻裝置、所述的粗品槽、所述的加熱器、所述的矽膠乾燥器的進口依次通過管路相連通構成一個密閉的氣相物料循環系統，所述再生處理的方法是:將矽膠乾燥器中殘餘的粗品轉移到粗品槽中，使粗品中的氣相物料在所述氣相物料循環系統內進行循環，對矽膠乾燥器中的矽膠進行反覆衝洗，反覆衝洗後，用氮氣對矽膠乾燥器進行吹掃，最後對矽膠乾燥器進行抽真空。
2.根據權利要求1所述的脫水方法，其特徵在於:進行所述衝洗時，控制所述氣相物料的流動量為20(T300Nm3/h。
3.根據權利要求1所述的脫水方法，其特徵在於:進行所述衝洗時，控制所述壓縮機出口至所述粗品槽出口之間的區域內的壓力為0.8^1.0MPa，控制所述粗品槽出口至壓縮機入口之間的區域內的壓力為0.1MPa以下。
4.根據權利要求1所述的脫水方法，其特徵在於:進行所述衝洗時，控制所述加熱器的溫度為12(Tl80°C，衝洗時間為20~30小時。
5.根據權利要求4所述的脫水方法，其特徵在於:先控制加熱器的溫度為12(T130°C，時間為10~28小時，再控制加熱器的溫度為140~160°C，時間為2~10小時。
6.根據權利要求1所述的脫水方法，其特徵在於:所述冷卻裝置設置為能夠將待冷卻物質冷卻至I (TC以下。
7.根據權利要求6所述的脫水方法，其特徵在於:所述的冷卻裝置包括與所述壓縮機連通的水冷器、冷凝水收集器、設置在所述的壓縮機與所述的水冷器之間的第一風冷器、設置在所述冷凝水收集器與所述的粗品槽之間且與所述冷凝水收集器和粗品槽分別連通的深冷器，進行所述衝洗時，從壓縮機排出的氣相物料依次經所述第一風冷器、水冷器、冷凝水收集器和深冷器被冷卻。
8.根據權利要求1所述的脫水方法，其特徵在於:進行所述吹掃時，氮氣流量為200-300Nm3/h，溫度為 10~60°C。
9.根據權利要求8所述的脫水方法，其特徵在於:進行所述吹掃時，氮氣溫度為10-30 ℃ 。
10.根據權利要求1所述的脫水方法，其特徵在於:在脫水工序中，控制矽膠乾燥器的工作壓力為0.8~0.9MPa。
【文檔編號】B01J20/34GK103497087SQ201310472469
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】張廣青, 李雪蓮, 楊明波, 李順, 黃建康, 肖立盛, 謝曹章, 張恆英 申請人:太倉中化環保化工有限公司