氟化工生产中的节能降耗研究.pdf
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1、CleaningWorld2023年7 月环保节能第39 卷第7 期洗世清界文章编号:6 7 1-8 9 0 9(2 0 2 3)7-0 1 1 4-0 0 3氟化工生产中的节能降耗研究崔利永,宋鑫,张福佳(山东东岳高分子材料有限公司,山东淄博256400)摘要:本文就氟化工生产中的节能降耗方法进行探究,最先针对氟化工生产中节能降耗的重要性进行分析,之后提出氟化氢处理、HFP回收、回收全氟辛酸铵、设备合理化使用以及节能降耗意识培养几个措施,旨在提高氟化工生产效率与质量,降低能耗。关键词:氟化工;节能降耗;氟化氢中图分类号:TQ124文献标识码:A氟化工生产是现今重要产业之一,在其生产过程中,如
2、何降低生产消耗,保证能源与材料的利用率成为主要目标。因此在氟化工生产过程中,需要对其中材料的回收及设备的利用条件进行分析与改进,以提高氟化工生产的经济效益,降低能源消耗。1氟化工节能降耗重要性氟化氢是氟化工生产中的重要原材料,其广泛应用于电子、化工、医药等行业,对环境保护具有重要意义。在我国,氟化氢生产中氟化氢气体的能耗高达30%,在行业内属于高耗能行业。如何有效降低生产能耗是我国氟化氢生产企业急需解决的问题。采用先进的节能技术和设备对生产过程进行优化,不仅可以提高整个系统的运行效率,还可以降低生产成本,是企业发展的重要手段之一。因此,节能技术在氟化工生产过程中的应用是非常重要和关键的,通过对
3、氟化工生产过程进行优化可以有效的降低氟化氢气体的能耗。为实现“双碳”目标,企业从全产业链做到低碳或零碳,助力氟化工企业可持续发展,节能降耗是的重要途径,也是企业提高经济效益的重要手段。2氟化工节能降耗工艺2.1氟化氢处理氟化氢是一种无色、有毒的气体,常用于制造氢氟酸。其主要成分是HF,HF在常温下易溶于水、丙酮等有机溶剂中,极难溶于醚、氯仿等有机溶剂中。氢氟酸(HF)是一种无色、有剧烈刺激性气味的剧毒物质,但具有特殊的物理性质:极强的腐蚀性(具有中等毒性);能强烈地与水、碳和氧化物发生反应;能溶于水和有机溶剂。氟化氢是一种无色、有剧烈刺激性气味的有毒气体。它可用作表面活性剂、发泡剂以及许多生产
4、过程中的溶剂。但是氢氟酸在生产过程中会产生大量的有害气体,并含有一定数量的杂质,因此需要对其进行净化处理。传统企业会采取酸碱中和技术来对氟化氢进行处理,但是过程中碱液与水的损耗较大,且产生残渣对环境有害。因此需要改进氟化氢的处理方法,可以使用水循环系统来对过程中损耗的水来进行吸收重复利用,进而降低水量损耗,在一定程度上减轻氟化氢的处理消耗。同时,氢氟酸净化处理装置是利用膜分离技术、吸附技术、催化氧化技术等先进工艺制造而成的一种新型膜分离技术。膜分离技术具有良好的选择性,能够有效地将原料气中不溶物和杂质进行分离;吸附技术在使用过程中不会对物料造成污染;催化氧化技术在吸附分离之后能够将产品中不溶物
5、和杂质进行深度精制。这种工艺在氟化氢净化处理上具有很高的应用价值。由于氢氟酸有强腐蚀性,所以需要使用专业的氟化氢净化设备才能保证生产效率和安全问题。2.2HFP回收利用在TFE进行生产过程中,人们已经有了回收作者简介:崔利永(1 9 7 8-),男,本科学历,中级工程师,研究方向:聚合工艺。收稿日期:2 0 2 3-0 3-1 0。115第3 9 卷崔利永等.氟化节能降耗研究副产物的HFP意识,但是由于一些因素,相关的回收工艺一直存在弊端不能完善,其回收的经济成本很高,回收结果往往不到达不到人们预期效果。某些企业考虑到经济成本,在对其进行处理的过程中,将HFP混合到高沸残液中进行高温焚烧处理,
6、有些将其返回重新进行分裂反应。另外,也有部分企业运用蒸馏对其馏分提取回收部分HFP,但结果往往差强人意,由于回收大部分得到的是HFP的粗产品,其纯度达不到相关标准,利用价值不大。但是化工生产中可以采用短程蒸馏、结晶分离等先进的技术可以有效的回收利用。同时我们也可以在粗产品进行回收时进一步精馏即可达到相应标准。在进一步的蒸馏萃取过程中,我们选择的萃取物通常是甲醇,但是甲醇和六氟丙烯的沸点相差不大,在蒸馏的过程中容易形成共沸物。因此简单的精馏工作并不能满足完全分离的要求,还需要干燥、吸收等一系列的操作才能实现HFP的分离。另外,在HFP的成产过程中会产生大量的高沸残液,这些高沸残液主要是由八氟丁烯
7、-1、八氟异丁烯、八氟环丁烷以及八氟丁烯-2 等有机物组成。但是由于八氟异丁烯自身所具备的特殊性,很少有企业会对其进行利用,而其他几种有机物则会被回收利用。但是如果相应的企业能在实际操作中对操作方式进行改变,减小残液产生,对这些长链烃进行裂化分解,可以降低原材料消耗。并且在整个过程中,HFP的生产工艺不会受到影响。2.3回收全氟辛酸铵在氟化工生产中,工业生产过程中的一些副产物,例如酸、碱、盐等是非常难处理的物质。这类物质回收利用不仅能变废为宝,而且还可以降低企业生产成本。氟化工生产过程中会产生大量的含氟废气,这些含氟废气经过吸收、吸附、浓缩、结晶后可以回收全氟化合物。全氟辛酸铵是一种优质的全氟
8、辛基甲酸铵产品,由于其沸点低(为2 0)、易挥发,对人体的毒性较大。传统方法采用沉降分离法来回收辛酸铵,但效果不好。因为辛酸铵易沉淀、易分层,使产品结晶粗大,操作繁、工艺复杂,且不易分离。传统工艺使用氟化氢和氨,将含氟废气中的有机废气在吸收塔内进行吸收净化,然后向洗涤塔内通入二氧化碳进行脱附净化。这种工艺处理含氟废气的流程较长,流程中产生大量含有氨的循环水,生产过程中产生大量氨气和废水。全氟辛酸铵生产工艺路线优化后,可以解决其问题,具体操作如下:首先将空气通入脱硫塔内,向洗涤塔内通入一定量的氨溶液,在塔内反应后将气体从塔顶逸出。然后向洗涤塔内通入碳酸氢铵溶液进行脱附净化。全氟辛酸铵产品可作为制
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- 氟化 生产 中的 节能降耗 研究