氯乙烯精餾工藝

電石法聚氯乙烯生產(chǎn)中氯乙烯的制備、混合脫水和合成系統(tǒng)1、混合脫水和合成系統(tǒng)工藝流程圖CA^水97UC97r去凈化醸酸CA^水97UC97r去凈化醸酸代鹽水-35°C酸世術(shù)酸圖1混合脫水和合成系統(tǒng)工藝流程1-乙炔預(yù)冷器；2-混合器；3a,3b-石墨冷凝器；4a,4b-酸霧過濾器；5-預(yù)熱器；6a-第I組轉(zhuǎn)化器；6b-第II組轉(zhuǎn)化器2、混合脫水和合成系統(tǒng)工藝流程敘述：由乙炔裝置送來的精制乙炔氣，經(jīng)砂封和乙炔預(yù)冷器1預(yù)冷后，與氯化氫裝置送來的干燥氯化氫，經(jīng)緩沖罐后通過流量計(jì)調(diào)節(jié)分子配比【乙炔：氯化氫=1：（1.05~1.1）】，在混合器2中充分混合后，進(jìn)入串聯(lián)的石墨冷卻器3a、3b中，用-35°C鹽水（尾氣冷凝器下水）間接冷卻，混合氣中水分一部分則以40%鹽酸排出，部分則夾帶于氣流中，進(jìn)入串聯(lián)的酸霧過濾器4a、4b中,由硅油玻璃棉撲集分離HCL酸霧，然后該氣體經(jīng)預(yù)熱器5預(yù)熱，由流量計(jì)控制進(jìn)入串聯(lián)的第I組轉(zhuǎn)化器6a,借列管中裝填的吸附于活性炭上的升汞氯化汞催化劑，使乙炔和氯化氫合成反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氯乙烯。第I組轉(zhuǎn)化器出口氣體中尚有20%?30%未轉(zhuǎn)化乙炔，再進(jìn)入第II組轉(zhuǎn)化器6b繼續(xù)反應(yīng)，使出口處未轉(zhuǎn)化的乙炔控制在1%~3%以下。第II組轉(zhuǎn)化器（可由

數(shù)臺并聯(lián)操作）填裝活性較高的新氯化汞催化劑，第I組轉(zhuǎn)化器（也可由數(shù)臺并聯(lián)操作）則填裝活性較低的，即由第II組更換下來的舊氯化汞催化劑。合成反應(yīng)的熱量，通過離心泵送來的95?100°C左右的循環(huán)熱水移去。3、3、混合脫水和合成系統(tǒng)的主要中間控制指標(biāo)⑴氯化氫純度純度要求⑴氯化氫純度純度要求$93%。⑵氯化氫含游離氯⑶氯化氫含氧含氧要求V0.5%。⑶氯化氫含氧含氧要求V0.5%。⑷乙炔：純度要求$98.5%含氧OV0.1%2⑸乙炔含硫、磷⑹乙炔/氯化氫摩爾比PHV0.005% HSV0.015%⑸乙炔含硫、磷⑹乙炔/氯化氫摩爾比PHV0.005% HSV0.015%321：1.05?1.10合成氣氯化氫過量5?10%⑺混合器氣相溫度V50C⑻石墨冷卻器混合氣體溫度-14±2）C⑼混合脫水后混合氣含水量W0.06%⑽石墨冷卻器進(jìn)出口壓差W15mmHg（11）酸霧過濾器進(jìn)出口壓差WIOmmHg（⑵混合氣預(yù)熱溫度$70C（⑶轉(zhuǎn)化器熱水溫度（97土2）C （開車時⑺混合器氣相溫度V50C⑻石墨冷卻器混合氣體溫度-14±2）C⑼混合脫水后混合氣含水量W0.06%⑽石墨冷卻器進(jìn)出口壓差W15mmHg（11）酸霧過濾器進(jìn)出口壓差WIOmmHg（⑵混合氣預(yù)熱溫度$70C（⑶轉(zhuǎn)化器熱水溫度（97土2）C （開車時$80C）（⑷循環(huán)熱水PH值9±1（15）新氯化汞催化劑通氯化氫活化時間8?24h（16）合成反應(yīng)溫度（16）合成反應(yīng)溫度90?180C二、粗氯乙烯凈化壓縮系統(tǒng)1、二、粗氯乙烯凈化壓縮系統(tǒng)1、粗氯乙烯凈化壓縮系統(tǒng)工藝流程圖水rnrl推泄6油水NaOH水|lHNaOR2水rnrl推泄6油水NaOH水|lHNaOR2〔％酸合成氣來自合成圖2粗氯乙烯凈化壓縮系統(tǒng)工藝流程圖1-汞吸附器；2-水洗泡沫塔；3-堿洗泡沫塔；4-氣柜；5-冷堿塔；6-機(jī)前預(yù)冷器；水分離器；8-氯乙烯壓縮機(jī)；9-機(jī)后冷卻器2、粗氯乙烯凈化壓縮系統(tǒng)工藝流程敘述來自第II組轉(zhuǎn)化器6b出口的粗氯乙烯在高溫下帶逸的氯化汞升華物進(jìn)入裝有活性炭的汞吸附器（除汞器）1中除去，吸收掉粗氯乙烯中的汞蒸汽，從汞吸附器出來的不含汞蒸汽的粗氯乙烯氣體進(jìn)入粗氯乙烯冷卻器用6°C水來冷卻至溫度降到15°C以下，然后再送入水洗泡沫塔2中，在水洗泡沫塔中回收過量的氯化氫，泡沫塔頂是以高位槽低溫水噴淋，水吸收氯化氫形成20?22%的鹽酸，經(jīng)酸封去酸貯槽。從泡沫水洗塔2頂出來的粗氯乙烯氣再進(jìn)入堿洗泡沫塔3中，在堿洗塔中用8?15%的氫氧化鈉溶液除去氯乙烯氣中微量的酸和二氧化碳，從堿洗塔頂出來的粗氯乙烯經(jīng)水封進(jìn)入氣柜4。氣柜中的氯乙烯經(jīng)冷堿塔5進(jìn)一步除去微量的氯化氫氣體，然后經(jīng)機(jī)前預(yù)冷器6和水分離器7分離出部分冷凝水后進(jìn)入氯乙烯壓縮機(jī)8加壓至0.5?0.6MPa,并經(jīng)機(jī)后油分離器，機(jī)后冷卻器9及分離器進(jìn)一步除去油和水后送精餾系統(tǒng)。3、粗氯乙烯凈化壓縮系統(tǒng)的中間控制指標(biāo)⑴除汞器氣相溫度 75C

⑵粗氯乙烯冷卻器氣相出口溫度⑶水洗泡沫塔進(jìn)水溫度：⑷水洗泡沫塔出酸含汞量：⑸水洗泡沫塔出酸濃度：⑹水洗塔壓差⑺堿洗塔新配堿濃度： 8?15%⑻堿洗塔壓差⑼氣柜高度 30%?70%⑽冷堿塔濃度 10%?15%(11)機(jī)前預(yù)冷器出口溫度(⑵壓縮機(jī)進(jìn)口壓力(⑶機(jī)后冷卻器出口溫度三、氯乙烯精餾系統(tǒng)〈15°C9?11C0.05mg/l〈15°C9?11C0.05mg/l20%?25%W600mmHO2冬天NaCOV8%23W600mmHO2含氧<3%冬天NaCO<8%235?10C保持正壓〉45C（不液化）圖3氯乙烯精餾的工藝流程圖粗氯乙烯來白Ik縮1-全凝器；2-水分離器；3-低沸塔；4-中間槽；5-尾氣冷凝器；6-水分離器；7-高沸塔；8-成品冷凝器；9-單體貯槽2、氯乙烯精餾的工藝流程敘述由壓縮機(jī)來的0.5?0.6MPa（表壓）的粗氯乙烯先送入全凝器1,借工業(yè)水或0°C冷凍鹽水間接冷卻，使大部分氯乙烯氣體冷凝液化，液體氯乙烯利用位差進(jìn)入水分離器，利用密度差連續(xù)分層，除去水后進(jìn)入低沸塔3，全凝器中未冷凝氣體（主要是惰性氣體）進(jìn)入尾氣冷凝器5,其冷凝液主要有氯乙烯及乙炔作為回流液全部返入低沸塔。低沸塔加熱釜借轉(zhuǎn)化器的熱水間接加熱,將向下流的液體中低沸物蒸出。氣相沿塔板向上流動并與塔板上液相進(jìn)行熱量及質(zhì)量交，換最后經(jīng)塔頂冷凝器（用0C冷凍鹽水）冷凝作為塔頂回流掖,不冷凝的氣體亦由塔頂經(jīng)全凝器通入尾氣冷凝器處理，低沸塔塔底脫除低沸物的氯乙烯借位差進(jìn)入中間槽4。尾氣冷凝器（用-35C冷凍鹽水冷卻）排出的不冷凝氣體，經(jīng)尾氣吸附裝置（圖中未示出），回收其中氯乙烯后，惰性氣體經(jīng)減壓閥（自控）排空。自低沸塔流入中間控制槽的粗氯乙烯，借閥門減壓后連續(xù)加入高沸塔7，向下流的液體經(jīng)高沸塔加熱釜將氯乙烯組分蒸出，上升的蒸汽與塔板上液相進(jìn)行同樣的熱量及質(zhì)量交換，經(jīng)塔身精餾分離，由塔頂排出精氯乙烯氣體，經(jīng)塔頂冷凝器（用0C冷凍鹽水）冷凝作為塔頂回流，大部分精氯乙烯氣體進(jìn)入成品冷凝器8,用工業(yè)水或0C冷凍鹽水間接冷卻，將氯乙烯全部冷凝下來，利用位差儲放在成品貯槽9中，按需要借氯乙烯氣化槽中氯乙烯的氣化壓力，將成品氯乙烯間歇壓送至聚合裝置使用。在高沸塔底分離收集到的以1，1-二氯乙烷為主的高沸點(diǎn)物質(zhì)，間歇排放入高沸物貯槽，并由填料塔或蒸餾塔（又稱III）回收其中的氯乙烯或40?70C餾分。

3、氯乙烯精餾系統(tǒng)的中間控制指標(biāo)⑴低沸塔塔頂壓力（表壓）0.4~0.50MPa⑵低沸塔塔頂溫度32?34°C⑶低沸塔塔釜溫度35?39°C⑷低沸塔塔釜壓力（表壓）0.45~0.55MPa⑸高沸塔塔頂壓力（表壓）0.25?0.35MPa⑹高沸塔塔頂溫度26?28C⑺高沸塔塔釜溫度37?41C⑻III塔釜溫度W60°C⑼III塔釜壓力W0.1MPa⑽成品氯乙烯質(zhì)量指標(biāo)純度〉99.99%,低沸物＜10ppm,高沸物V100ppm 水V300ppm鐵V5ppm 甲醛V10ppm（11）尾氣放空含氯乙烯W36mg/m3（⑵尾氣放空含乙炔W120mg/m3（⑶尾氣放空含氧分析含氧W3%四、電石法氯乙烯合成對原料的要求1、對原料乙炔的要求：純度 要求$98.5%。硫磷含量硫磷含量要求硝酸銀試紙不變色。水分 含水要求W0.06%。乙炔氣中含水過高易與氯化氫形成鹽酸，使轉(zhuǎn)化器設(shè)備及管線受到嚴(yán)重腐蝕，腐蝕的產(chǎn)物二氯化鐵、三氯化鐵結(jié)晶體還會堵塞管線，威脅正常生產(chǎn)。水分還易使催化劑結(jié)塊，降低催化劑活性，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化器阻力上升，流量提不上去。此外，水分還易與乙炔反應(yīng)生成對聚合有害的雜質(zhì)乙醛；水分的存在，還能與乙炔和升汞生成有機(jī)配合物，后者覆蓋于催化劑表面，使催化劑活性降低。2、對原料氯化氫的要求：純度 純度要求$93%。游離氯 游離氯要求W0.002%。含氧 含氧要求V0.5%。五、水分對氯乙烯精餾過程及樹脂質(zhì)量的影響氯乙烯精餾過程中需要脫除水分，是由于水能夠水解由氯乙烯與系統(tǒng)內(nèi)的微量氧生成的過氧化物，產(chǎn)生氯化氫、甲酸、甲醛等酸性物質(zhì)，從而使鋼質(zhì)設(shè)備腐蝕，生成鐵離子，單體內(nèi)鐵離子的存在，影響樹脂成品熱穩(wěn)定性能以及樹脂顆粒的均勻，并導(dǎo)致黑點(diǎn)雜質(zhì)產(chǎn)生。鐵離子在氯化氫和水存在下，又促進(jìn)氯乙烯的氧化過程，生成聚合度較低的聚氯乙烯，造成塔盤構(gòu)件堵塞而被迫停車清理。因系統(tǒng)中不可能完全脫除微量氧，故氯乙烯中的水分（水在單體中飽和溶解度達(dá)到1100mg/kg）就必須降低到最低的水平（如V100?200mg/kg）,否則單體中含有可觀的鹽酸和鐵離子，并造成