从三氟甲烷废气中提取三氟甲烷的方法及装置

文献发布时间：2023-06-19 18:25:54

技术领域

本发明属于三氟甲烷废气利用技术领域，具体涉及从三氟甲烷废气中提取三氟甲烷的方法及装置。

背景技术

三氟甲烷（R23）是生产二氯一氯甲烷（R22）过程中的一种副产物，是一种温室效应气体（GWP值为14800）。目前R23工业化处理方法主要为焚烧和等离子处理，但其处理成本和设备投资较高，且造成大量氟资源浪费。若能将其合理的利用，如转化为产品或其他有用的化合物，不仅具有重要的经济效益，同时解决对环境的污染问题。

专利CN111960916A提供了一种采用R23为原料，在催化剂存在下对氯代烷烃进行氟化，实现R23资源化的方法。专利CN107216233A提供了一种R23的资源利用方法，在不使用催化剂的条件下，将R23进行气相反应裂解，制备了带高附加值的四氟乙烯、六氟丙烯等重要的含氟单体。现有在R23资源化利用的技术中存在的共性问题是裂解温度较高，副产物多。

专利CN209721995U提供了一种提纯回收R22工业生产中产生的副产物R23的精制装置，通过盐酸吸收塔吸收后，依次经过水洗塔、碱洗塔处理后暂存到气柜中，气柜中的气体再经过冷却干燥系统处理后进入压缩分离系统得到R23粗品，R23粗品再经过精馏精制系统后制得R23产品，但流程较为复杂，涉及到多种设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种从三氟甲烷废气中提取三氟甲烷的方法及装置，投资成本小，流程短，操作简单，不引入其他原料，将三氟甲烷由生产废气转化为成品，纯度在99.9%以上，氟资源得以利用。

本发明所述的从三氟甲烷废气中提取三氟甲烷的方法，包括以下步骤：

（1）将三氟甲烷废气经管路输送至压缩机进行加压；

（2）加压后的三氟甲烷废气进入油分离器经分离后，由上部进料口进入脱气塔，脱气塔底部出料至精馏塔，在精馏塔内进行精馏后，纯度在99.9%以上的三氟甲烷成品从精馏塔顶部出料至成品冷凝器进行冷凝，冷凝后的液相三氟甲烷进入成品槽。

本发明中，三氟甲烷废气的组分主要包括三氟甲烷、氮气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氟化氢、三氟一氯甲烷、三氟一溴甲烷、二氟一氯甲烷、二氟二氯甲烷和水。

步骤（1）中，通过压缩机将三氟甲烷废气的压力提升至2.0~4.3MPa。

步骤（2）中，脱气塔的压力为2.0~4.3MPa，塔釜温度为10~25℃，塔顶温度为0~25℃，液位为400~720mm。

步骤（2）中，精馏塔的压力为2.0~4.3MPa，塔釜温度为30~75℃，塔顶温度为0~25℃，液位为600~960mm。

步骤（2）中，脱气塔、精馏塔、成品冷凝器均采用-10~-15℃的盐水进行冷凝。

步骤（2）中，成品槽压力≤3.0MPa，液位≤1800mm。

废气中的轻组分（氮气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等）经脱气塔塔顶排出；废气中的重组分（三氟一氯甲烷、三氟一溴甲烷、二氟一氯甲烷、二氟二氯甲烷、氟化氢、水等）经精馏塔塔釜排出。

本发明所述的从三氟甲烷废气中提取三氟甲烷的装置，包括依次连接的压缩机、油分离器、脱气塔、精馏塔、成品冷凝器和成品槽。

所述压缩机连接三氟甲烷废气进气管，所述成品槽连接三氟甲烷成品排放管。

所述脱气塔的顶部连接不冷凝排气管。

所述精馏塔的底部连接重组分排放管。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种从三氟甲烷废气中提取三氟甲烷的方法及装置，投资成本小，流程短，操作简单，不引入其他原料，将三氟甲烷由生产废气转化为成品，纯度在99.9%以上，氟资源得以利用，同时减少了焚烧处理费用，绿色环保，使三氟甲烷废气得到资源化利用。

附图说明

图1为本发明从三氟甲烷废气中提取三氟甲烷的装置示意图；

图中：1、压缩机；2、油分离器；3、脱气塔；4、精馏塔；5、成品冷凝器；6、成品槽；7、三氟甲烷废气进气管；8、不冷凝排气管；9、重组分排放管；10、三氟甲烷成品排放管。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本发明的从三氟甲烷废气中提取三氟甲烷的装置，包括依次连接的压缩机1、油分离器2、脱气塔3、精馏塔4、成品冷凝器5和成品槽6；压缩机1连接三氟甲烷废气进气管7，成品槽6连接三氟甲烷成品排放管10；脱气塔3的顶部连接不冷凝排气管8；精馏塔4的底部连接重组分排放管9。

实施例2