一种有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统及处理方法与流程

1.本发明属于尾气处理技术领域，具体涉及一种有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统及处理方法。


背景技术：

2.有机硅产品已经被广泛应用于医疗、橡胶、农业、军事等领域，其相关化工材料具有巨大的应用市场，促使有机硅产业规模不断扩大，而相关尾气带来的环保问题也日益引起了人们的关注。
3.有机硅粗单体的合成一般由硅粉、氯甲烷以及铜系催化剂直接进行合成，由于转化率和操作的原因，产品中会含有少量的氯甲烷，从而进入精馏工序中。
4.当前，有机硅行业，粗单体精馏单元精馏塔放空直接进入焚烧进行处理，但精馏放空尾气中含有氯硅烷和氯甲烷，这些直接进入焚烧，造成可用物料的损失，同时氯硅烷遇水会产生凝胶，加重了焚烧的处理难度，影响焚烧单元的运行。


技术实现要素：

5.针对现有技术中处理机硅生产过程中精馏尾气方法物料损失大，焚烧处理难度大，易对环境造成污染的问题，本发明提供了一种有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统及处理方法，利用低温粗单体将粗单体精馏中可以回收利用的氯硅烷和氯甲烷进行回收利用，同时减轻焚烧单元的处理难度，降低环保带来的压力。
6.本发明通过以下技术方案实现：一种有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统，其特征在于，包括尾气换热器、尾气吸收塔、尾气吸收塔循环泵、循环液冷却器、尾气压缩机缓冲罐、尾气压缩机和净化塔；所述的尾气换热器管程进口与精馏尾气放空总管相连，管程出口与尾气吸收塔气相进口相连；所述的尾气吸收塔液相出口与尾气吸收塔循环泵进口相连，尾气吸收塔循环泵出口分别与循环液冷却器进口和净化塔液相进口连接；所述的循环液冷却器出口与尾气吸收塔液相进口相连，尾气吸收塔气相出口与尾气换热器壳程进口相连，尾气换热器壳程出口与尾气压缩机缓冲罐进口连接，尾气压缩机缓冲罐出口与尾气压缩机进口连接，尾气压缩机出口与净化塔气相进口连接。
7.进一步地，所述的尾气吸收塔分为上下两段，分别为吸收段和塔釜。
8.进一步地，吸收段由填料和喷淋系统组成，塔釜内的液相经尾气吸收塔循环泵和循环液冷却器进入吸收段，同时尾气吸收塔循环泵出口调节阀控制塔釜内的液位输送液相至净化塔。
9.进一步地，所述的尾气换热器为双效换热器，精馏尾气进行热交换，使精馏尾气降温，同时使进入尾气压缩机的气体升温至10℃以上，防止碳钢管道出现损坏。
10.进一步地，净化塔内的气体出口连接焚烧装置。
11.本发明中，利用所述的回收系统处理有机硅生产过程中精馏尾气的方法，包括以下步骤：（1）有机硅生产过程中精馏尾气经精馏尾气放空总管进入尾气换热器的管程，然后由尾气吸收塔的气相进口进入尾气吸收塔吸收段；（2）尾气吸收塔塔釜内的粗单体经吸收塔循环泵和循环液冷却器冷却后进入尾气吸收塔吸收段，对吸收段内精馏尾气中的氯硅烷和氯甲烷进行吸收，吸收后的液相进行尾气吸收塔，气体进入尾气换热器的壳程；（3）尾气换热器壳程内的气体经与管程内的气体换热后进入尾气压缩机缓冲罐，然后进入尾气压缩机对气体进行压缩后进入净化塔，后进行焚烧处理。
12.进一步地，进入尾气吸收塔的液相温度为-25~-40℃，通过喷淋的方式吸收精馏尾气中的氯硅烷和氯甲烷。
13.进一步地，所述的尾气换热器内的气体经换热后的温度为10~30℃。
14.进一步地，所述的尾气压缩机进口压力为0.02-0.1mpa，出口压力为0.2-0.25mpa，出口温度为60-80℃。
15.进一步地，尾气吸收塔塔釜内的液位控制为50%。
16.有益效果本发明使用粗单体对精馏尾气中的氯硅烷及氯甲烷进行了回收，减少了氯甲烷及氯硅烷的损失，具有节能效果，同时减轻了焚烧单元的负荷，减少了对环保的影响。
附图说明
17.图1为有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统示意图；其中，1. 尾气换热器，2. 尾气吸收塔，3. 尾气吸收塔循环泵，4. 循环液冷却器，5. 尾气压缩机缓冲罐，6. 尾气压缩机，7. 净化塔；
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合具体附图和实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明的限制。
18.本发明中的有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统示意图，如图1所示，有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统包括尾气换热器1、尾气吸收塔2、尾气吸收塔循环泵3、循环液冷却器4、尾气压缩机缓冲罐5，尾气压缩机6，净化塔7；尾气换热器1管程进口与精馏尾气放空总管相连，管程出口尾气与尾气吸收塔2气相进口相连；尾气吸收塔2液相出口与尾气吸收塔循环泵3进口相连，尾气吸收塔循环泵3出口分别与循环液冷却器4进口和净化塔7液相进口连接；循环液冷却器4出口与尾气吸收塔2液相进口相连，尾气吸收塔2气相出口与尾气换热器1壳程进口相连，尾气换热器1壳程出口与尾气压缩机缓冲罐5进口连接，尾气压缩机缓冲罐5出口与尾气压缩机6进口连接，尾气压缩机6出口与净化塔7气相进口连接，净化塔7内的气体出口连接焚烧装置；所述的尾气吸收塔2分为上下两段，分别为吸收段和塔釜，吸收段由散装填料和喷淋系统组成，塔釜内的液相经尾气吸收塔循环泵3和循环液冷却器4进入吸收段，同时尾气
吸收塔循环泵3出口调节阀控制塔釜内的液位输送液相至净化塔7；所述的尾气换热器1为双效换热器，精馏尾气与尾气吸收塔2气体进行热交换，使精馏尾气降温，同时使进入尾气压缩机的气体升温至10℃以上，防止碳钢管道出现损坏。
19.现结合附图和具体实施例对本发明处理有机硅生产过程中精馏尾气的方法进行说明。
20.下列实施例中有机硅生产过程中精馏尾气由氮气、氯甲烷和氯硅烷组成；所述的粗单体为有机硅生产过程中生产的甲基氯硅烷。
21.实施例1（1）有机硅生产过程中精馏尾气经精馏尾气放空总管进入尾气换热器1的管程，然后由尾气吸收塔2的气相进口进入尾气吸收塔2吸收段；（2）尾气吸收塔2塔釜内的粗单体经吸收塔循环泵3和循环液冷却器4冷却至-35℃后进入尾气吸收塔2吸收段，通过喷淋的方式对吸收段内精馏尾气中的氯硅烷和氯甲烷进行吸收，吸收后的液相进行尾气吸收塔2，气体进入尾气换热器1的壳程，同时通过尾气吸收塔循环泵3出口调节阀控制塔釜内的液位输送液相至净化塔7，塔釜内的液位控制在50%；（3）尾气换热器1壳程内的气体经与管程内的气体换热后进入尾气压缩机缓冲罐5，经换热后气体的温度为30℃，然后进入尾气压缩机6对气体进行压缩后进入净化塔7，尾气压缩机6进口压力为0.1mpa，出口压力为0.25mpa，出口温度为80℃，净化塔7内的气体后进行焚烧处理。
22.通过实施例1所述的方法，有机硅生产过程中精馏尾气中氯硅烷和氯甲烷的回收率为82%。
23.实施例2（1）有机硅生产过程中精馏尾气经精馏尾气放空总管进入尾气换热器1的管程，然后由尾气吸收塔2的气相进口进入尾气吸收塔2吸收段；（2）尾气吸收塔2塔釜内的粗单体经吸收塔循环泵3和循环液冷却器4冷却至-30℃后进入尾气吸收塔2吸收段，通过喷淋的方式对吸收段内精馏尾气中的氯硅烷和氯甲烷进行吸收，吸收后的液相进行尾气吸收塔2，气体进入尾气换热器1的壳程，同时通过尾气吸收塔循环泵3出口调节阀控制塔釜内的液位输送液相至净化塔7，塔釜内的液位控制在50%；（3）尾气换热器1壳程内的气体经与管程内的气体换热后进入尾气压缩机缓冲罐5，经换热后气体的温度为35℃，然后进入尾气压缩机6对气体进行压缩后进入净化塔7，尾气压缩机6进口压力为0.1mpa，出口压力为0.25mpa，出口温度为80℃，净化塔7内的气体后进行焚烧处理。
24.通过实施例2所述的方法，有机硅生产过程中精馏尾气中氯硅烷和氯甲烷的回收率为78%。
25.实施例3（1）有机硅生产过程中精馏尾气经精馏尾气放空总管进入尾气换热器1的管程，然后由尾气吸收塔2的气相进口进入尾气吸收塔2吸收段；（2）尾气吸收塔2塔釜内的粗单体经吸收塔循环泵3和循环液冷却器4冷却至-40℃后进入尾气吸收塔2吸收段，通过喷淋的方式对吸收段内精馏尾气中的氯硅烷和氯甲烷进行吸收，吸收后的液相进行尾气吸收塔2，气体进入尾气换热器1的壳程，同时通过尾气吸收
塔循环泵3出口调节阀控制塔釜内的液位输送液相至净化塔7，塔釜内的液位控制在50%；（3）尾气换热器1壳程内的气体经与管程内的气体换热后进入尾气压缩机缓冲罐5，经换热后气体的温度为27℃，然后进入尾气压缩机6对气体进行压缩后进入净化塔7，尾气压缩机6进口压力为0.1mpa，出口压力为0.25mpa，出口温度为80℃，净化塔7内的气体后进行焚烧处理。
26.通过实施例3所述的方法，有机硅生产过程中精馏尾气中氯硅烷和氯甲烷的回收率为82%。

技术特征：
1.一种有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统，其特征在于，包括尾气换热器（1）、尾气吸收塔（2）、尾气吸收塔循环泵（3）、循环液冷却器（4）、尾气压缩机缓冲罐（5）、尾气压缩机（6）和净化塔（7）；所述的尾气换热器（1）管程进口与精馏尾气放空总管相连，管程出口与尾气吸收塔（2）气相进口相连；所述的尾气吸收塔（2）液相出口与尾气吸收塔循环泵（3）进口相连，尾气吸收塔循环泵（3）出口分别与循环液冷却器（4）进口和净化塔（7）液相进口连接；所述的循环液冷却器（4）出口与尾气吸收塔（2）液相进口相连，尾气吸收塔（2）气相出口与尾气换热器（1）壳程进口相连，尾气换热器（1）壳程出口与尾气压缩机缓冲罐（5）进口连接，尾气压缩机缓冲罐（5）出口与尾气压缩机（6）进口连接，尾气压缩机（6）出口与净化塔（7）气相进口连接。2.根据权利要求1所述的有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统，其特征在于，所述的尾气吸收塔（2）分为上下两段，分别为吸收段和塔釜。3.根据权利要求2所述的有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统，其特征在于，吸收段由填料和喷淋系统组成，塔釜内的液相经尾气吸收塔循环泵（3）和循环液冷却器（4）进入吸收段，同时尾气吸收塔循环泵（3）出口调节阀控制塔釜内的液位输送液相至净化塔（7）。4.根据权利要求1所述的有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统，其特征在于，所述的尾气换热器（1）为双效换热器，精馏尾气进行热交换，使精馏尾气降温，同时使进入尾气压缩机的气体升温至10℃以上，防止碳钢管道出现损坏。5.根据权利要求1所述的有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统，其特征在于，净化塔（7）内的气体出口连接焚烧装置。6.一种利用权利要求1~5所述的回收系统处理有机硅生产过程中精馏尾气的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）有机硅生产过程中精馏尾气经精馏尾气放空总管进入尾气换热器（1）的管程，然后由尾气吸收塔（2）的气相进口进入尾气吸收塔（2）吸收段；（2）尾气吸收塔（2）塔釜内的粗单体经吸收塔循环泵（3）和循环液冷却器（4）冷却后进入尾气吸收塔（2）吸收段，对吸收段内精馏尾气中的氯硅烷和氯甲烷进行吸收，吸收后的液相进行尾气吸收塔（2），气体进入尾气换热器（1）的壳程；（3）尾气换热器（1）壳程内的气体经与管程内的气体换热后进入尾气压缩机缓冲罐（5），然后进入尾气压缩机（6）对气体进行压缩后进入净化塔（7），后进行焚烧处理。7.根据权利要求6所述的处理有机硅生产过程中精馏尾气的方法，其特征在于，进入尾气吸收塔（2）的液相温度为-25~-40℃，通过喷淋的方式吸收精馏尾气中的氯硅烷和氯甲烷。8.根据权利要求6所述的处理有机硅生产过程中精馏尾气的方法，其特征在于，所述的尾气换热器（1）内的气体经换热后的温度为10~30℃。9.根据权利要求6所述的处理有机硅生产过程中精馏尾气的方法，其特征在于，所述的尾气压缩机（6）进口压力为0.02-0.1mpa，出口压力为0.2-0.25mpa，出口温度为60-80℃。10.根据权利要求6所述的处理有机硅生产过程中精馏尾气的方法，其特征在于，尾气吸收塔（2）塔釜内的液位控制为50%。

技术总结
本发明公开了一种有机硅生产过程中精馏尾气的回收系统及处理方法，包括尾气换热器、尾气吸收塔、尾气吸收塔循环泵、循环液冷却器、尾气压缩机缓冲罐、尾气压缩机和净化塔，尾气换热器管程进口与精馏尾气放空总管相连，管程出口与尾气吸收塔相连，尾气吸收塔依次与尾气吸收塔循环泵相连，尾气吸收塔循环泵出口分别与循环液冷却器和净化塔液相连接，循环液冷却器与尾气吸收塔相连，尾气吸收塔与尾气换热器壳程进口相连，尾气换热器壳程出口依次与尾气压缩机缓冲罐、尾气压缩机进、净化塔连接。本发明使用粗单体对精馏尾气中的氯硅烷及氯甲烷进行了回收，减少了氯甲烷及氯硅烷的损失，具有节能效果，减轻了焚烧单元的负荷，减少了对环境的影响。环境的影响。环境的影响。


技术研发人员：王长明 李爱华 李传奇 李吉克 王建国 陈仲凯 何龙 尹贻民 郝玉安 王祖刚 魏庆科 李国梁
受保护的技术使用者：鲁西化工集团股份有限公司硅化工分公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/7/12