一种光气合成反应废气回收利用方法与流程

1.本发明属于化工领域，具体涉及光气合成反应过程中废气回收再利用的方法。


背景技术：

2.光气又称碳酰氯，常温下为无色气体，有腐草味，当浓缩时，具有强烈刺激性气味或窒息性气味，剧毒，微溶于水，较易溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、乙酸等多数有机溶剂，是一种重要的有机中间体，在农药、医药、工程塑料、聚氨酯材料以及军事上都有许多用途。
3.工业规模生产光气常用的方法是用氯气和一氧化碳以活性炭作为催化剂进行反应：其工艺流程方框简图见图1。
4.co废气中含有co、cocl2和微量惰性气体，其中光气的含量在60%，现有技术，这些废气送至光气破坏塔，将光气破坏后co废气和惰性气体高空排放。造成大量的co浪费，不仅污染环境，而且增大生产成本。为此，本发明研究了将排放的co废气全部回收利用的技术。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明的目的是提供一种光气合成反应废气回收利用方法。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种光气合成反应废气回收利用方法，其特征在于：利用回收装置将光气合成反应中的废气与氯气反应生成光气；所述回收装置为：含co的废气管接入w1换热器，w1换热器的出口接入m1混合器，m1混合器上连接氯气进气管，m1混合器的出口连接c1反应器，c1反应器底部出料口连接c2反应器，c2反应器的出口连接w3换热器,w3换热器的液相出口连接光气输送管，气相出口连接光气吸收塔，光气吸收塔塔底液相出口连接光气净化系统，塔顶气相出口连接废气破坏塔；冷却水贮槽的出水管l通过冷却水循环泵连接w2换热器的进口，w2换热器的出口接入c1反应器的冷却口。
7.所述c1反应器内封装活性炭，所述c1反应器的出口连接所述冷却水贮槽的出水管l。
8.回收利用方法具体步骤为：a.将回收的co进入w1换热器加热到30～40℃，与新鲜氯气按比例1：1.1进入m1混合器混合，自上而下进入c1反应器，在活性炭催化剂的作用下，进行光气合成反应；b.将上述光气合成反应产生的热用闭路循环的冷却水带走，闭路循环的冷却水通过w2换热器用循环水冷却；c.反应产物继续进入c2反应器，c2为保护反应器，若c1中反应不完全，物料可在c2中继续反应，将氯气完全转化为光气，保证反应产物中无游离氯，生成的气态光气进入w3换热器冷却，液相作为光气产品用于tdi合成，气相经光气吸收塔用工艺甲苯回收光气，光气吸收塔塔顶气相送至废气破坏塔，塔底液相输送至光气净化系统。
9.本发明的有益效果是： 1.工艺简单安全，操作控制点少，易于操作，劳动强度小； 2.工艺流程短，降低了光气泄漏点，提高了生产装置本质化安全； 3.该工艺安全有效的将废气回收再利用，变废为宝，结束了自装置投产以来废气排放的问题，对于全年7200小时连续生产的装置来说获得了可观的经济收益； 4.既降低了生产成本，又避免了废气对大气的污染，使经济效益和社会效益最大化。
附图说明
10.图1 为现有技术 co废气回收工艺流程简图；图2为本发明工艺流程简图；图3为本发明回收装置图；图中：1-m1混合器，2-w1换热器，3-c1反应器，4-活性炭，5-w2换热器，6-c2反应器，7-w3换热器，8-填料，9-光气吸收塔, 10-冷却水贮槽，11-冷却水循环泵。
具体实施方式
11.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
12.实施例1见图2-3，一种光气合成反应废气回收利用方法，其特征在于：利用回收装置将光气合成反应中的废气与氯气反应生成光气；所述回收装置为：含co的废气管接入w1换热器2，w1换热器2的出口接入m1混合器1，m1混合器1上连接氯气进气管，m1混合器1的出口连接c1反应器3，c1反应器3底部出料口连接c2反应器6，c2反应器6的出口连接w3换热器7,w3换热器7的液相出口连接光气输送管，气相出口连接光气吸收塔9，光气吸收塔9内装填料8，光气吸收塔9塔底液相出口连接光气净化系统，塔顶气相出口连接废气破坏塔；冷却水贮槽10的出水管l通过冷却水循环泵11连接w2换热器5的进口，w2换热器5的出口接入c1反应器3的冷却口。
13.回收利用方法具体步骤为：a.将回收的co进入w1换热器2加热到30～40℃，与新鲜氯气按比例1：1.1进入m1混合器1混合，自上而下进入c1反应器3，在活性炭催化剂的作用下，进行光气合成反应；b.将上述光气合成反应产生的热用闭路循环的冷却水带走，闭路循环的冷却水通过w2换热器5用循环水冷却；c.反应产物继续进入c2反应器6，c2为保护反应器，若c1中反应不完全，物料可在c2中继续反应，将氯气完全转化为光气，保证反应产物中无游离氯，生成的气态光气进入w3换热器7冷却，液相作为光气产品用于tdi合成，气相经光气吸收塔9用工艺甲苯回收光气，光气吸收塔9塔顶气相送至废气破坏塔，塔底液相输送至光气净化系统。
14.所述c1反应器3内封装活性炭4。所述c1反应器3的出口连接所述冷却水贮槽10的出水管l。
15.工作过程：
co废气进入w1换热器2，经过w1换热器2预热后进入m1混合器1，氯气和co废气在m1混合器1混合后进入c1反应器3，c1反应器3是装有活性炭催化剂的列管式反应器，氯气和co在列管内反应合成光气。由于光气合成是高放热反应，所以必须控制好反应器内温度，使反应完全，反应热通过冷却水移出，冷却水贮槽10的冷却水通过冷却水循环泵11进入w2换热器5，w2换热器5的出口接入c1反应器3移出反应热。反应生成的光气从c1反应器3底部出料口进入c2反应器6，c2反应器6内装填活性炭催化剂，确保氯气完全转化为光气。从c2反应器6的出来的气相光气进入w3换热器7,w3换热器7将气相光气冷凝为液相光气用于tdi生产，未凝的气相进入光气吸收塔9，光气吸收塔9用工艺甲苯回收光气，塔顶气相送至废气破坏塔，塔底液相输送至光气净化系统，为防止系统中惰性气体累计，加大气体至废气破坏塔的排放量。


技术特征：
1.一种光气合成反应废气回收利用方法，其特征在于：利用回收装置将光气合成反应中的废气与氯气反应生成光气；所述回收装置为：含co的废气管接入w1换热器（2），w1换热器（2）的出口接入m1混合器（1），m1混合器（1）上连接氯气进气管，m1混合器（1）的出口连接c1反应器（3），c1反应器（3）底部出料口连接c2反应器（6），c2反应器（6）的出口连接w3换热器（7）,w3换热器（7）的液相出口连接光气输送管，气相出口连接光气吸收塔（9），光气吸收塔（9）塔底液相出口连接光气净化系统，塔顶气相出口连接废气破坏塔；冷却水贮槽(10）的出水管l通过冷却水循环泵（11）连接w2换热器（5）的进口，w2换热器（5）的出口接入c1反应器（3）的冷却口；回收利用方法具体步骤为：a.将回收的co进入w1换热器（2）加热到30～40℃，与新鲜氯气按比例1：1.1进入m1混合器（1）混合，自上而下进入c1反应器（3），在活性炭催化剂的作用下，进行光气合成反应；b.将上述光气合成反应产生的热用闭路循环的冷却水带走，闭路循环的冷却水通过w2换热器（5）用循环水冷却；c.反应产物继续进入c2反应器（6），c2为保护反应器，若c1中反应不完全，物料可在c2中继续反应，将氯气完全转化为光气，保证反应产物中无游离氯，生成的气态光气进入w3换热器（7）冷却，液相作为光气产品用于tdi合成，气相经光气吸收塔（9）用工艺甲苯回收光气，光气吸收塔（9）塔顶气相送至废气破坏塔，塔底液相输送至光气净化系统。2.如权利要求1所述的一种光气合成反应废气回收利用技术，其特征在于：所述c1反应器（3）内封装活性炭（4）。3.如权利要求1所述的一种光气合成反应废气回收利用技术，其特征在于：所述c1反应器（3）的出口连接所述冷却水贮槽(10）的出水管l。

技术总结
本发明涉及一种光气合成反应废气回收利用方法，具体步骤：a.将回收的CO废气进入换热器加热，与新鲜氯气进入M1混合器混合，再进入C1反应器进行光气合成反应；b.将反应产生的热用闭路循环的冷却水带走，闭路循环的冷却水通过水换热器用循环水冷却；c.反应产物继续进入反应器继续反应，将氯气完全转化为光气，生成的气态光气进入光气换热器冷却，液相作为光气产品用于TDI合成，气相经光气吸收塔用工艺甲苯回收光气。工艺简单安全，操作控制点少，易于操作；工艺流程短，降低了光气泄漏点，提高了生产装置本质化安全，降低生产成本的同时避免了废气对大气的污染。废气对大气的污染。


技术研发人员：李春欣 李志民 王进军 贾晓朵 李虎邦 李卫俊 刘丛建 常有才 田正义 龚晓龙
受保护的技术使用者：甘肃银光聚银化工有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/3/8