終極版電石乙炔法合成氯乙烯的工藝流程

1、滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）手冊(cè)滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處編印滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文電石乙炔法合成氯乙烯的工藝流程2012 屆 化學(xué)工程 系專 業(yè) 應(yīng)用化工技術(shù)學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期 2012年 月 日畢業(yè)論文評(píng)語及成績學(xué)生姓名XXX專業(yè)應(yīng)用化工技術(shù)班級(jí)化 工XX學(xué)號(hào)畢業(yè)論文 題目電石乙炔法合成氯乙烯的工藝流程指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師職稱指導(dǎo)教師評(píng)語：答辯小組意見：答辯小組組長簽字： 年 月 日成績：系主任簽字： 年 月 日畢業(yè)論文任務(wù)書題目電石乙炔法合成氯乙烯的工藝流程專業(yè)應(yīng)用化工班級(jí)化工XX學(xué)生姓名所在系化學(xué)工程系導(dǎo)師姓名導(dǎo)師職稱一、論文內(nèi)容以學(xué)生所在實(shí)習(xí)單位為基本依據(jù)，要求學(xué)

2、生熟練掌握本企業(yè)現(xiàn)行工藝狀況及國內(nèi)外最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，發(fā)現(xiàn)企業(yè)在工藝發(fā)展方面所存在的問題，提出問題的癥結(jié)所在，設(shè)計(jì)并給出改進(jìn)方案?？梢允轻槍?duì)某一問題或某幾個(gè)問題，提出自己的建議、措施和設(shè)計(jì)，并要求對(duì)企業(yè)在節(jié)能、自動(dòng)化控制和可持續(xù)發(fā)展等方面提出自己的大膽設(shè)想。二、基本要求1、學(xué)生的論文應(yīng)完全符合滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文手冊(cè)的要求。2、論文應(yīng)有一定的篇幅和深度，不能隨便應(yīng)付。正文字?jǐn)?shù)不少于3000字。3、論文的進(jìn)度應(yīng)嚴(yán)格按照任務(wù)書中的規(guī)定，不得無故拖延。4、學(xué)生可通過各種方式（如QQ聊天，電話，郵件，會(huì)面等）多與指導(dǎo)教師聯(lián)系，以使老師能及時(shí)掌握學(xué)生論文寫作的進(jìn)度和發(fā)現(xiàn)問題。5、學(xué)生不得以任何理由不參加

3、畢業(yè)論文的各個(gè)環(huán)節(jié)，否則成績一律按不及格處理。三、主要技術(shù)指標(biāo)1、從清潔生產(chǎn)的角度,對(duì)企業(yè)中所存在的能源消耗、污染等問題進(jìn)行析。2、根據(jù)我們所學(xué)習(xí)知識(shí),對(duì)企業(yè)中所存在缺陷問題進(jìn)行設(shè)計(jì)，給出切實(shí)可行的方案。3、從自動(dòng)化控制角度，提出企業(yè)存在的自控水平現(xiàn)狀及發(fā)展空間。4、上網(wǎng)或通過查閱一些資料,了解對(duì)企業(yè)的“三廢”治理的一些整治措施。四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn)1、應(yīng)收集企業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)品的工藝流程，從而掌握企業(yè)的整體生產(chǎn)情況。2、應(yīng)收集企業(yè)現(xiàn)有節(jié)能與污染治理的現(xiàn)狀及其治理的成效。3、查閱各種生產(chǎn)工藝、節(jié)能及自動(dòng)化控制等方面的書籍、文獻(xiàn)。五、進(jìn)度計(jì)劃1、1月15下達(dá)任務(wù)書，布置任務(wù)。2、2月份為收集各種資

4、料、查閱資料的階段，為編寫論文做準(zhǔn)備。3、3月份是具體的研究時(shí)間。4、4月1日到4月25日為成文時(shí)間。5、5月7日返校，完成論文的最后定稿，裝訂，答辯等環(huán)節(jié)。教研室主任簽字時(shí)間年 月 日畢業(yè)論文開題報(bào)告題目電石乙炔法合成氯乙烯的工藝流程專業(yè)應(yīng)用化工技術(shù)班級(jí)化工XX學(xué)生姓名一、文獻(xiàn)綜述氯乙烯是生產(chǎn)聚氯乙烯的主要原料。在國內(nèi),考慮到石油資源不足,價(jià)格較高，而電石資源豐富,所以大部分工廠都采用電石法制取氯乙烯。本次詳細(xì)闡明了電石法制取氯乙烯的工藝流程、工藝原理以及對(duì)“三廢”的利用和處理等二、研究內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)論文題目分析與設(shè)計(jì)背景、工藝流程的選擇與論證、工藝流程的說明、物料的衡算、“三廢”的處理和再

5、利用等。根據(jù)論文題目，進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)際調(diào)研或查閱相關(guān)技術(shù)資料，選定合理的工藝流程方案和技術(shù)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行詳細(xì)論述。三、研究方案查閱大量相關(guān)資料，從互聯(lián)網(wǎng)上查找相關(guān)文獻(xiàn)信息，物料的推理計(jì)算和工藝流程方案的全方位論證進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)際調(diào)研，向資深老員工請(qǐng)教經(jīng)驗(yàn)從中彌補(bǔ)自己實(shí)踐不足的缺憾使論文中的提議及設(shè)想具有一定的可行性等四、進(jìn)度計(jì)劃：翻閱文獻(xiàn)，查閱資料：實(shí)地調(diào)研，流程論證：設(shè)計(jì)提綱，編寫論文：論文修整，論文答辯指導(dǎo)教師簽字時(shí)間年 月 日摘 要本文講述了我國氯乙烯工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程和目前狀況，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，社會(huì)需求的增長，刺激了PVC樹脂生產(chǎn)的迅速發(fā)展，目前全國有生產(chǎn)企業(yè)80余家，但規(guī)模較小，年

6、產(chǎn)十萬噸以上的廠家僅有上海氯堿化工股份有限公司和齊魯石化總公司。近年我國PVC樹脂產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需求，這與我國大部分生產(chǎn)廠家工藝技術(shù)落后，VC原料短缺有直接關(guān)系。我國相關(guān)技術(shù)也基本處于比較落后的水平，且相關(guān)資源也不夠豐富，致使我國有相當(dāng)一部分生產(chǎn)氯乙烯廠家還是使用的比較落后的乙炔法，但是此方法對(duì)于我國目前國情還是有相當(dāng)大的適應(yīng)性，雖然它是最古老但最簡單的商業(yè)生產(chǎn)路線。乙炔法合成氯乙烯曾為我國聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)，至今仍約占我國氯乙烯總生產(chǎn)能力的2/3、產(chǎn)量的1/2以上。目前我國以電石乙炔為原料的聚氯乙烯生產(chǎn)廠共76家，總生產(chǎn)能力124萬噸/年1。在能源成本愈來愈高以及國內(nèi)外競

7、爭日益激烈的今天，建立在高能耗電石基礎(chǔ)上的乙炔法聚氯乙烯工業(yè)正面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。關(guān)鍵詞 乙炔；氯乙烯；氯堿；能源；高能耗目 錄第一章 概述.11.1 氯乙烯的概述.11.2 氯乙烯單體合成工藝路線.1乙炔路線.1乙烯路線.2第二章 氯乙烯的理化性質(zhì).32.1 氯乙烯的理化性質(zhì).32.1.1 理化性質(zhì).32.1.2 反應(yīng)方程式.32.1.3 穩(wěn)定性與反應(yīng)性.3 2.2 氯乙烯的儲(chǔ)存管理.3 2.3 氯乙烯的主要用途.3第三章 氯乙烯合成方法的選擇.43.1 氯乙烯的各種合成方法概述.43.1.1 電石乙炔法.43.1.2 二氯乙烷法.53.1.3 乙烯氧氯化法.53.2 電石乙炔法合成氯乙烯介紹.5

8、第四章 電石乙炔法合成氯乙烯的工藝流程的設(shè)計(jì)與繪制.74.1 反應(yīng)熱及時(shí)移出.74.2 反應(yīng)器型式.74.3 發(fā)揮催化劑床層的效率，提高處理量.74.4 電石乙炔法合成氯乙烯的工藝流程及敘述.7第五章 電石乙炔法合成氯乙烯的工藝指標(biāo).9第六章 電石乙炔法合成氯乙烯的操作過程.116.1 系統(tǒng)開車及準(zhǔn)備.116.1.1 初始開車或檢修后開車前準(zhǔn)備.116.1.2 正常開車開車前準(zhǔn)備.126.2 開車操作步驟.126.3 系統(tǒng)正常操作.136.4 系統(tǒng)正常停車操作.146.5 系統(tǒng)緊急停車步驟.156.6 停車后處理.15第七章 電石乙炔法合成氯乙烯的主要設(shè)備.16第八章 電石乙炔法合成氯乙烯工藝

9、的不正常情況及處理方法.17第九章 電石乙炔法合成氯乙烯工藝的計(jì)算.18第十章 電石乙炔法合成氯乙烯工藝流程中的應(yīng)急預(yù)案.2010.1 停水、電、氣等緊急現(xiàn)象及處理方案.2010.2 氯乙烯泄漏的應(yīng)急處置方案.20第十一章 電石乙炔法合成氯乙烯工藝流程中的防危害措施2111.1 防火防爆的措施.2111.1.1 設(shè)備過熱大致有以下幾種.2111.1.2 應(yīng)采取的救援措施.2111.2 防靜電，防雷的措施.21第十二章 電石乙炔法合成氯乙烯工藝流程中三廢的處理情況2312.1 電石渣的處理.2312.2 電石渣上清液的處理.2312.3 熱水的綜合利用.2312.4 尾氣的回收利用.2312.5

10、 轉(zhuǎn)化水洗塔水的回收利用.24結(jié) 論.25參考文獻(xiàn).26致 謝.27第一章 概論1.1 氯乙烯的概述氯乙烯又名乙烯基氯，是一種應(yīng)用于高分子化工的重要的單體，為無色、易液化氣體，是塑料工業(yè)的重要生產(chǎn)原料，是生產(chǎn)聚氯乙烯塑料的單體；或與醋酸乙烯、丙烯腈制成共聚物，用作粘合劑、涂料、絕緣材料和合成纖維，也用作化學(xué)中間體或溶劑。由于傳統(tǒng)的電石乙炔法制氯乙烯需要消耗大量電能,對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染, 我國在幾家較大的氯乙烯生產(chǎn)廠引進(jìn)了日本、歐洲的平衡氧氯化生產(chǎn)工藝, 該工藝由于具有成本低、質(zhì)量高、污染小、易于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)是目前世界上比較通用的氯乙烯生產(chǎn)工藝。但是,平衡氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯需要大量消耗石

11、油中的乙烯,隨著石油資源的日益短缺和對(duì)氯乙烯供不應(yīng)求矛盾的日益尖銳,這一工藝也暴露出它的弊端。而新研究開發(fā)了乙烷在較低溫度下,高轉(zhuǎn)化率、高選擇性脫氫氧化氯化生成氯乙烯的新催化劑及相應(yīng)的工藝流程。該過程一旦開發(fā)成功, 可為煉氣廠、油田氣中乙烷生產(chǎn)氯乙烯提供了一條新的技術(shù)路線。最初的氯乙烯生產(chǎn)全部以乙炔為原料。60年代后期，隨著乙烯裝置大型化及乙烯氧氯化技術(shù)的成熟，乙烯法在經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等方面占有明顯的優(yōu)勢，在世界范圍內(nèi)乙炔法迅速被乙烯法取代。迄今為止，全世界氯乙烯裝置93%以上采用乙烯法，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家如日本，以全部淘汰了乙炔法，僅在我國及其它發(fā)展中國家仍占有相當(dāng)比重2。1.2 氯乙烯單體合成工藝路

12、線1.2.1 乙炔路線原料為來自電石水解產(chǎn)生的乙炔和氯化氫氣體，在催化劑氧化汞的作用下反應(yīng)生成氯乙烯。具體工藝為：從乙炔發(fā)生器來的乙炔氣經(jīng)水洗一塔溫度降至35以下，在保證乙炔氣柜至一定高度時(shí)，進(jìn)入升壓機(jī)組加壓至80kpa·G左右，加壓后的乙炔氣先進(jìn)入水洗二塔深度降溫至10以下，再進(jìn)入硫酸清凈塔中除去粗乙炔氣中的S、P等雜質(zhì)。 最后進(jìn)入中和塔中和過多的酸性氣體，處理后的乙炔氣經(jīng)塔頂除霧器除去飽和水分，制得純度達(dá)98.5%以上，不含S、P的合格精制乙炔氣送氯乙烯合成工序。 乙炔法路線VCM 工業(yè)化方法，設(shè)備工藝簡單，但耗電量大，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。目前，該方法在國外基本上已經(jīng)被淘汰，由于我國

13、具有豐富廉價(jià)的煤炭資源，因此用煤炭和石灰石生成碳化鈣電石、然后電石加水生成乙炔的生產(chǎn)路線具有明顯的成本優(yōu)勢，我國的VCM 生產(chǎn)目前仍以乙炔法工藝路線為主。乙炔與氯化氫反應(yīng)生成可采用氣相或液VCM相工藝，其中氣相工藝使用較多3。1.2.2 乙烯路線乙烯氧氯化法由美國公司Goodrich 首先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，該工藝原料來源廣泛，生產(chǎn)工藝合理，目前世界上采用本工藝生產(chǎn)的產(chǎn)能VCM約占總產(chǎn)能的VCM 95%以上。乙烯氧氯化法的反應(yīng)工藝分為乙烯直接氯化制二氯乙烷（EDC）、乙烯氧氯化制EDC和EDC裂解3個(gè)部分，生產(chǎn)裝置主要由直接氯化單元、氧氯化單元、EDC裂解單元、EDC 精制單元和VCM單元精制等工

14、藝單元組成。乙烯和氯氣在直接氯化單元反應(yīng)生成EDC。乙烯、氧氣以及循環(huán)的HCI在氧氯化單元生成EDC。生成的粗EDC在EDC精制單元精制、提純。然后在精EDC 裂解單元裂解生成的產(chǎn)物進(jìn)入VCM單元，VCM精制后得到純VCM產(chǎn)品，未裂解的EDC返回EDC精制單元回收，而HCI則返回氧氯化反應(yīng)單元循環(huán)使用。直接氯化有低溫氯化法和高溫氯化法；氧氯化按反應(yīng)器型式的不同有流化床法和固定床法，按所用氧源種類分有空氣法和純氧法；EDC裂解按進(jìn)料狀態(tài)分有液相進(jìn)料工藝和氣相進(jìn)料工藝等。具有代表性的Inovyl工藝是將乙烯氧氯化法提純的循環(huán) EDC和VCM直接氯化的 EDC在裂解爐中進(jìn)行裂解生產(chǎn)VCM 。HCI經(jīng)

15、急冷和能量回收后，將產(chǎn)品分離出 HCI（循環(huán)用于氧氯化）、高純度VCM和未反應(yīng)的EDC（循環(huán)用于氯化和提純）。來自VCM裝置的含水物流被汽提，并送至界外處理，以減少廢水的生化耗氧量（BOD）。采用該生產(chǎn)工藝，乙烯和氯的轉(zhuǎn)化率超過98%，目前世界上已經(jīng)有50多套裝置采用該工藝技術(shù)，總生產(chǎn)能力已經(jīng)超過470萬噸/年4。本論文采用乙炔路線生產(chǎn)氯乙烯單體。第二章 氯乙烯的理化性質(zhì)、儲(chǔ)存管理和用途2.1 氯乙烯的理化性質(zhì)2.1.1 理化性質(zhì)氯乙烯 ： CH2=CHCI  分子量  62.50，無色有醚樣氣味的氣體，液體的密度0.912lgcm3。沸點(diǎn)-13.9，閃點(diǎn)-17.8，冷凝點(diǎn)

16、-159.7，自燃點(diǎn)472，臨界溫度142，臨界壓力55.2Pa。相對(duì)密度（水=1）：0.91，微溶于水，在水中的溶解度是0.001gL。易溶于乙醇、乙醚、丙酮等多數(shù)有機(jī)溶劑。易聚合，能與丁二烯、乙烯、丙烯、內(nèi)烯腈、醋酸乙烯、兩烯酸酯和馬來酸酯等共聚。易燃易爆，與空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸極限3.6-26.4。遇明火、高溫有燃燒爆炸的危險(xiǎn)5。2.1.2 反應(yīng)方程式 乙炔和氯化氫在氯化汞催化劑作用下生成氯乙烯反應(yīng)式：C2H2+HCIC3H2Cl+124.8KJ/mol2.1.3 穩(wěn)定性與反應(yīng)性1. 化學(xué)穩(wěn)定性極易燃。氣體比空氣重，可沿地面流動(dòng)，可能造成遠(yuǎn)處著火，有濕氣存在時(shí)，腐蝕鐵和鋼。2

17、. 燃燒（分解）產(chǎn)物燃燒時(shí)，分解生成氯化氫和光氣等有毒和腐蝕性煙霧。3. 避免接觸條件避免受熱、光照和接觸空氣與潮氣。2.2 氯乙烯的儲(chǔ)存管理儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不宜超過30。應(yīng)與氧化劑分開存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)存區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備等。2.3 氯乙烯的主要用途 主要用于生產(chǎn)聚氯乙烯，并能與醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酸酯、偏二氯乙烯（1,1-二氯乙烯）等共聚，制得各種性能的樹脂。此外,還可用于合成1,1,2-三氯乙烷及1,1-二氯乙烯等。第三章 氯乙烯合成方法的選擇3.1 氯乙烯的各種合成方法概述目前,從國內(nèi)十

18、大PVC 生產(chǎn)商的工藝和原料路線的現(xiàn)狀分析,我國PVC 生產(chǎn)中乙烯法、電石法和EDC/ VCM 法基本各占1/ 3 ,呈現(xiàn)三足鼎立之勢,是世界各大PVC 生產(chǎn)國中僅有的兼有乙烯法、電石法、EDC/ VCM 法3 種裝置共存的國家。電石法PVC 在中國能夠生存是有其深刻的歷史和現(xiàn)實(shí)原因的。由于目前中國PVC 生產(chǎn)的原料路線、資源分布和環(huán)境要求的不同,尤其是電石法PVC 的工藝技術(shù)已十分成熟,資源有保證。近幾年以來,特別是美國9. 11 事件以來,隨著國際局勢的緊張,國際原油、天然氣價(jià)格暴漲,導(dǎo)致了以乙烯工藝路線的PVC 成本增加, 從而突顯了我國電石法PVC 的成本優(yōu)勢。2004 年我國的電石法

19、PVC 主導(dǎo)了全國的PVC 市場,出現(xiàn)了一個(gè)暴利時(shí)代。于是國內(nèi)再度掀起了電石法PVC 的投資與裝置改擴(kuò)建的熱潮。在目前電石法PVC 利潤空間比較大的時(shí)候, 新建裝置一定要防止低水平的重復(fù)建設(shè),要廣泛吸收同行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),真正做到高起點(diǎn)、高水平。氯乙烯是一種非常重要的化工原材料,主要用來制備聚氯乙烯( 簡稱PVC)樹脂,也用于制備偏二氯乙烯、冷凍劑等。全世界9 % 的氯乙烯單體都用于生產(chǎn)聚氯乙烯, 我國目前沒有專門的氯乙烯生產(chǎn)企業(yè), 所有的氯乙烯裝置均與聚氯乙烯裝置配套建設(shè), 完全一體化。氯乙烯的生產(chǎn)工藝經(jīng)歷了多年的工業(yè)生產(chǎn)和工藝改造后, 形成了4 種主要的生產(chǎn)工藝：電石乙炔法、二氯乙烷法

20、、乙烯氧氯化法和平衡氧氯化法6。3.1.1 電石乙炔法電石乙炔法是最早的氯乙烯生產(chǎn)方法。它主要利用乙炔和氯化氫為原料,用氧化汞做催化劑進(jìn)行加成反應(yīng),生成氯乙烯。其優(yōu)點(diǎn)是工藝成熟、簡單, 設(shè)備投資低, 但由于采用電石作為原料, 需要消耗大量電能, 使氯乙烯成本上升,反應(yīng)中所用的催化劑對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重。電石乙炔法在世界上已基本被淘汰, 但這是我國目前主要的氯乙烯生產(chǎn)方法。3.1.2 二氯乙烷法二氯乙烷法是以乙烯為原料與氯氣反應(yīng)生成二氯乙烷( E D C) , 然后由二氯乙烷熱裂化制備氯乙烯的方法。該法的副產(chǎn)物是HCI , 如果不加以利用,生產(chǎn)成太高。與電石乙炔法聯(lián)合起來可以解決HCI 問題。但這種

21、方法既不能完全向石油天然氣化工方向轉(zhuǎn)化,又不能完全擺脫電石乙炔法, 所以沒有發(fā)展前途。3.1.3 乙烯氧氯化法氧氯化法是對(duì)利用氯化氫合成有機(jī)物的這一類反應(yīng)的總稱。乙烯氧氯化法的化學(xué)反應(yīng)方程式為:；這3種氯乙烯生產(chǎn)工藝中, 除了第一種生產(chǎn)工藝走的是電石路線外,后三種生產(chǎn)工藝均屬于石油路線( 即以石油或石油產(chǎn)品為原材料生產(chǎn)氯乙烯)。目前在我國, 除齊魯石化、上海氯堿總廠、北京化工二廠和天津大沽化工廠四家較大的氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)采用了以乙烯為原料的平衡氧氯化法,天津樂金公司直接以進(jìn)口的氯乙烯為原料外,其余廠家均是電石乙炔法, 乙炔法生產(chǎn)氯乙烯占氯乙烯總生產(chǎn)能力的63.4%。電石路線由于存在耗電量大, 成

22、本高以及環(huán)境污染嚴(yán)重等問題, 正在被世界各國所淘汰，而石油路線則由于成本低、質(zhì)量高、污染小、易于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn), 成為目前世界上比較通用的生產(chǎn)工藝。但是, 隨著石油資源的日益枯竭以及氯乙烯的需求不斷增加, 必須有新的氯乙烯生產(chǎn)工藝的誕生。石油和天然氣通常是相伴而生, 在石油和天然氣當(dāng)中,石油的應(yīng)用非常廣泛, 而天然氣雖然有極豐富的貯藏量, 但其在化學(xué)工業(yè)上的應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上石油。如何使天然氣替代或部分替代石油在國民經(jīng)濟(jì)中的作用, 是人們一直關(guān)注的課題。尤其是隨，著石油資源的日益減少和天然氣資源的大量發(fā)現(xiàn),天然氣的轉(zhuǎn)化和利用越來越受到人們的重視。在這種情況下, 很自然想到用天然氣、油田氣中的乙

23、烷來取代石油中的乙烯, 用于氯乙烯的生產(chǎn)。因此,電石法合成氯乙烯在國內(nèi)還可以生存相當(dāng)長時(shí)間1。本論文采用電石乙炔法生產(chǎn)氯乙烯單體的生產(chǎn)工藝流程。3.2 電石乙炔法合成氯乙烯介紹最老也是最簡單的商業(yè)路線是用無水氯化氫在活性炭作載體的氯化汞催化劑上面通過乙炔氣相加成生成氯乙烯單體。同其它氯乙烯路線相比，該工藝反應(yīng)簡單，收率高，因此可做簡單的產(chǎn)品凈化，沒有大量的廢物處理問題，其基建和運(yùn)營成本低于氧氯化法路線。通過氫氣和氯氣的反應(yīng)，在現(xiàn)場可獲得無水氯化氫。乙炔進(jìn)行烘干，然后通過碳床，脫除催化劑毒素（如硫化物）。無水氯化氫、凈化過的乙炔和循環(huán)氣一起用反應(yīng)器排出物通過間接熱交換預(yù)熱，并送到轉(zhuǎn)化器。每個(gè)反應(yīng)

24、器都是管間走導(dǎo)熱的多管熱交換器，去除反應(yīng)放熱，然后在外部熱交換器中產(chǎn)生蒸汽。反應(yīng)管裝滿了催化劑粒料，粒料由負(fù)載在活性炭載體上10重量百分比的氯化汞組成。反應(yīng)器通常在90到140攝氏度（取決于催化劑活性）和1.51.6大氣壓力下運(yùn)行。在每個(gè)反應(yīng)器中每一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為98%99%。反應(yīng)器排出物由氯乙烯、副產(chǎn)品以及未反應(yīng)的乙炔和氯化氫組成，通過與反應(yīng)器進(jìn)料進(jìn)行間接交換冷卻，然后用水和堿洗滌。產(chǎn)品氣經(jīng)過壓縮、冷卻，連同冷凝的氯乙烯和氯化的烴副產(chǎn)品送往汽提塔。汽提塔底部的粗氯乙烯在后處理塔內(nèi)提純，脫除重的氯化有機(jī)物和乙醛以便另行處置。氯乙烯汽提塔的塔頂餾出物進(jìn)入另一個(gè)吸收器汽提塔系統(tǒng)，乙炔和氯化氫循環(huán)

25、到反應(yīng)器，輕的氯化烴類送去焚化7。第四章 電石乙炔法合成氯乙烯的工藝流程的設(shè)計(jì)與繪制4.1 反應(yīng)熱及時(shí)移出 反應(yīng)是放熱反應(yīng)，局部過熱會(huì)影響催化劑的壽命(HgCl2升華，使其活性下降)。因此，在反應(yīng)過程中，必須及時(shí)地移出反應(yīng)熱。4.2 反應(yīng)器型式工業(yè)上經(jīng)常采用多管式的固定床氯化反應(yīng)器，管內(nèi)盛放催化劑。經(jīng)過干燥和已經(jīng)凈化的乙炔和氯化氫的混合氣體，自上而下地通過催化劑床層，進(jìn)行反應(yīng)，管外用加壓的循環(huán)熱水進(jìn)行冷卻。4.3 發(fā)揮催化劑床層的效率，提高處理量反應(yīng)是放熱反應(yīng)，乙炔的空速大，則有局部過熱現(xiàn)象(熱點(diǎn)溫度)，因此，乙炔的空速也受到限制。如果整個(gè)床層溫度都接近最佳的允許溫度，就可以充分發(fā)揮催化劑床層

26、的效率：采取分段進(jìn)氣、分段冷卻和適當(dāng)調(diào)整催化劑活性等方法，可以使床層溫度分布得到改善，乙炔空速可以提高，因而催化劑的生產(chǎn)能力也可以顯著提高。4.4 電石乙炔法合成氯乙烯的工藝流程及敘述HCI HCI緩沖罐 HCI預(yù)冷器+乙炔沙封 混合器 石墨冷卻器 多孔過濾器 預(yù)熱器 轉(zhuǎn)化器 除汞器 冷卻器 水洗組合塔 堿洗塔 汽水分離器 機(jī)前冷卻器 單壓機(jī) 機(jī)后冷卻器全凝器 水分離器 低塔加料槽 低沸塔 高沸塔 成品冷卻器 單體貯槽貯存乙炔加氯化氫制氯乙烯的工藝流程敘述（如圖4-1所示）：圖4-1乙炔加氯化氫制氯乙烯的工藝流程 1-混合器；2-反應(yīng)器；3-水洗塔；4-堿洗塔；5-干燥器；6-冷凝器；7-氣液

27、分離器； 8-冷凝蒸出塔；9-氯乙烯塔來自乙炔工段的乙炔氣經(jīng)乙炔砂封與來自氯化氫工段的氯化氫氣體以1:1.051.1配比進(jìn)入混合器，混合后的氣體經(jīng)兩組石墨冷卻器冷卻后進(jìn)入除霧器進(jìn)一步脫水，脫水后的混合氣進(jìn)入預(yù)熱器，開溫后的混合氣體進(jìn)入裝有綠化汞觸媒的一組反應(yīng)轉(zhuǎn)化器進(jìn)行第一次轉(zhuǎn)化，經(jīng)過初步轉(zhuǎn)化的混合氣體再進(jìn)入二組轉(zhuǎn)化器，（乙炔轉(zhuǎn)化率可達(dá)到99%左右，副產(chǎn)物1,1-二氯乙烷的生成量約為1%左右）。反應(yīng)后的粗氯乙烯進(jìn)入脫汞罐脫汞后進(jìn)入除沫冷卻器降溫，降溫后進(jìn)入制酸塔，回收氣體中的氯化氫進(jìn)入水洗塔，然后進(jìn)入堿洗塔，然后經(jīng)除沫器，一部分進(jìn)入氣柜一部分進(jìn)入壓縮機(jī)，壓縮后的氣體進(jìn)入全凝器（反應(yīng)氣體經(jīng)過水洗和

28、堿洗，除去氯化氫等酸性氣體），并且用固體KOH進(jìn)行干燥，再經(jīng)過冷凝冷卻，得到粗氯乙烯凝液，沒有冷卻的氣體進(jìn)入尾氣回收系統(tǒng)達(dá)標(biāo)后排放8。 全凝器和尾氣冷凝器冷凝下來的氯乙烯液體進(jìn)入粗單體貯槽，除水后氯乙烯液體進(jìn)入低沸塔，塔釜再沸器用熱水加熱塔頂，用0度水降溫冷卻除去低沸物的粗氯乙烯液體進(jìn)入高沸塔，塔釜再沸器用熱水加熱塔頂，用0度水冷卻氣態(tài)氯乙烯進(jìn)入成品冷凝器，用0度水冷凝成液體氯乙烯，成品氯乙烯進(jìn)入單體貯槽貯存。第五章 電石乙炔法合成氯乙烯的工藝指標(biāo)氯乙烯合成的工藝指標(biāo)（如表5-1所示）：表5-1工藝生產(chǎn)控制指標(biāo)和頻次序號(hào)項(xiàng)目名稱單位指標(biāo)檢測點(diǎn)檢測者檢測頻次分類1乙炔氣水封PH值PH值7乙炔氣冷

29、卻器排污口操作工1次/小時(shí)D2二級(jí)乙炔氣冷卻器氣體出口溫度12乙炔除霧器出口管操作工1次/小時(shí)D3混合器出口氣體溫度35混合器出口管操作工1次/小時(shí)B高限報(bào)警25操作工1次/小時(shí)D4級(jí)混合氣冷卻器氣體出口溫度-4-81#2#石墨冷卻器氣體出口操作工1次/小時(shí)A5級(jí)混合氣冷卻器氣體出口溫度-14-173#4#石墨冷卻器氣體出口操作工1次/小時(shí)A6活化石墨冷卻器出口溫度-7-10活化石墨冷卻器出口操作工1次/小時(shí)D7混合氣含HCI%4951級(jí)除霧器出口管操作工1次/2小時(shí)C8預(yù)熱器出口氣體溫度75預(yù)熱器出口管操作工1次/小時(shí)B9轉(zhuǎn)化器最高溫度連續(xù)兩點(diǎn)180轉(zhuǎn)化器熱電偶操作工1次/小時(shí)D10組合塔氣

30、相進(jìn)口溫度20組合塔氣相進(jìn)口管操作工1次/小時(shí)A11組合塔氣相出口溫1245組合塔氣相出口管操作工1次/小時(shí)C12組合塔下酸濃度%31±2組合塔下酸管操作工1次/4小時(shí)B13進(jìn)組合塔31%酸1018組合塔前31%酸管9操作工1次/小時(shí)C14進(jìn)組合塔19%稀酸2022%稀酸進(jìn)組合塔管線管操作工1次/小時(shí)C15水洗塔下酸濃度%8水洗塔下酸管操作工1次/小時(shí)A16堿洗塔ANaOH%510堿洗塔A出口管分析工1次/4小時(shí)CNa2CO3817堿洗塔BNaOH%815堿洗塔B出口管分析工1次/4小時(shí)CNa2CO38A-重要記錄指標(biāo) B-般記錄指標(biāo) C-觀察記錄指標(biāo) D-觀察不記錄指標(biāo)第六章 電石

31、乙炔法合成氯乙烯的操作過程6.1 系統(tǒng)開車及準(zhǔn)備6.1.1 初始開車或檢修后開車前準(zhǔn)備1. 檢查所屬設(shè)備、管道、閥門、電器、儀表是否完好可用。2. 系統(tǒng)試壓合格后按計(jì)劃用氮?dú)庵脫Q設(shè)備、管線里的空氣。當(dāng)取樣分析含氧3%則為置換合格。3. 按計(jì)劃串、并聯(lián)主屬管線及崗位設(shè)備。4. 打開一、二級(jí)乙炔冷卻器、氯化氫冷卻器、混合氣換熱器冷卻水進(jìn)、出口閥門；打開廢酸冷卻器、氯乙烯冷卻器、脫酸塔酸冷卻器、組合塔酸冷卻器、水洗塔冷卻器冷卻水進(jìn)、出口閥；打開鹽酸常規(guī)解析去組合塔稀酸冷卻器冷卻水進(jìn)、出口閥；打開鹽酸深度解析解析塔頂二級(jí)冷卻器和去水洗塔稀酸冷卻器冷卻水進(jìn)、出口閥。通知冷凍站送7冷卻水。5. 打開鹽酸常

32、規(guī)解析塔頂HCI冷卻器、稀酸冷卻器循環(huán)水進(jìn)出口閥；打開深度解析HCI一級(jí)冷卻器、蒸汽冷凝器的循環(huán)水進(jìn)、出口閥；通知冷凍站送循環(huán)水。6. 打開混合氣冷卻器、活化HCI冷卻器鹽水進(jìn)、出口閥；通知冷凍站送-35水，當(dāng)冷卻器內(nèi)鹽水灌滿后，關(guān)閉鹽水上水氣動(dòng)閥。7. 打開車間蒸汽閥，排出蒸汽管線內(nèi)的蒸汽冷凝水后關(guān)閉。8. 打開合成熱水槽、精餾熱水槽軟水閥，通知公用工程送軟水。同時(shí)打開蒸汽閥給軟水升溫。9. 保持熱水槽體積在3/4以上以及熱水溫度在80以上，逐個(gè)打開轉(zhuǎn)化器循環(huán)熱水補(bǔ)水、溢流閥，通過合成熱水泵，向固定床式轉(zhuǎn)化器內(nèi)送循環(huán)熱水，將轉(zhuǎn)化器內(nèi)熱水補(bǔ)滿。10. 開啟預(yù)熱器熱水進(jìn)、出口閥。使預(yù)熱器內(nèi)熱水循

33、環(huán)。11. 固定床式轉(zhuǎn)化器觸媒活化完畢（單臺(tái)活化）。12. 將脫酸塔酸罐液位加至罐液位2/3以上，啟動(dòng)脫酸塔循環(huán)泵打循環(huán)13. 將組合塔液位加至塔液位2/3以上，啟動(dòng)組合塔循環(huán)泵打循環(huán)。14. 將水洗塔水液位加至塔液位2/3以上，啟動(dòng)水洗泵將水洗塔水打循環(huán)。15. 操作堿洗塔堿液進(jìn)行單對(duì)單循環(huán)。16. 適當(dāng)調(diào)節(jié)開啟小部分已活化固定床式轉(zhuǎn)化器氣相進(jìn)口閥，打開固定床式轉(zhuǎn)化器氣相出口閥。6.1.2 正常開車開車前準(zhǔn)備1. 檢查所屬設(shè)備、管道、閥門、電器、儀表是否完好可用。2. 按計(jì)劃串、并聯(lián)主屬管線及崗位設(shè)備。3. 根據(jù)情況操作脫酸塔、組合塔、水洗塔和堿洗塔，使脫酸塔、組合塔、水洗塔和堿洗塔內(nèi)酸、堿

34、液體通過泵打循環(huán)。6.2 開車操作步驟1. 接到指令，確認(rèn)氯化氫純度合格，不含游離氯后，逐步打開氯化氫小流量計(jì)前、后閥門，預(yù)熱器進(jìn)口閥，由中控人員開啟混合氣冷卻器鹽水氣動(dòng)閥，聯(lián)系中控通知鹽酸車間送氣。2. 通過化驗(yàn)室，要求分析工在現(xiàn)場檢測氯化氫總管是否含游離氯。如含游離氯，則關(guān)閉氯化氫小流量計(jì)前、后閥門，要求鹽酸車間用氮?dú)庵脫Q氯化氫總管（對(duì)置換的HCI吸收制成鹽酸儲(chǔ)存到廢稀酸儲(chǔ)槽），同時(shí)打開放空閥。通過分析工作樣至無游離氯后，通知鹽酸崗位關(guān)氮?dú)忾y門，同時(shí)關(guān)閉放空閥，要求鹽酸車間提高HCI總管壓力。3. 待氯化氫氣體總管壓力上升后，開預(yù)熱器出口閥，打開固定床式轉(zhuǎn)化器出口閥門，適當(dāng)開啟轉(zhuǎn)化器的進(jìn)口

35、（初始開車時(shí)逐步并入活化好的固定床式轉(zhuǎn)化器），開脫汞器氣體進(jìn)、出口閥，開氯乙烯冷卻器進(jìn)、出口閥，開堿洗塔后放空閥，開大脫酸塔進(jìn)水閥。4. 將氯化氫氣體流量控制在1000m3/h以內(nèi)，通過化驗(yàn)室分析氯化氫純度，當(dāng)氯化氫純度93%且不含游離氯時(shí)，通知送乙炔氣體（如剛開車氯化氫作樣純度80%，且不含游離氯也可通知乙炔送氣）。5. 打開乙炔放空管，取樣分析，當(dāng)乙炔氣純度80%、含O2小于3%且不含硫、6. 磷后并入系統(tǒng)。將氯化氫流量控制在1000m3/h左右，待乙炔總管壓力比氯化氫總管壓力高出10Kpa以上時(shí)，打開乙炔氣動(dòng)閥小調(diào)節(jié)閥前、后閥門，手動(dòng)調(diào)節(jié)開啟乙炔氣動(dòng)閥，將乙炔氣動(dòng)閥調(diào)至一個(gè)較小的閥位，保

36、持乙炔總管壓力比氯化氫總管壓力高出5Kpa以上；在堿洗塔放空處取樣，當(dāng)粗氯乙烯純度80%時(shí)（如因設(shè)備溫度、系統(tǒng)阻力原因，原始開車時(shí)根據(jù)實(shí)際情況粗氯乙烯純度60%也可通入氣柜），打開氣柜合成水封罐進(jìn)出口閥，打開堿洗塔去氣柜的閥門，關(guān)閉堿洗塔后的放空閥，向氣柜送氣。通知開車完畢，同時(shí)要求化驗(yàn)室抽取固定床式轉(zhuǎn)化器樣，根據(jù)固定床式轉(zhuǎn)化器樣檢測結(jié)果，調(diào)節(jié)乙炔氣動(dòng)閥，逐步將乙炔、氯化氫分子配比控制在1：1.021.1范圍內(nèi)。7. 當(dāng)二組固定床式轉(zhuǎn)化器樣接近正常指標(biāo)后，根據(jù)使用情況確定是否使用脫酸塔。如果不需要使用脫酸塔，則關(guān)閉向脫酸塔內(nèi)補(bǔ)水閥，停脫酸塔循環(huán)泵，將脫酸塔與系統(tǒng)斷開。 8. 在保證系統(tǒng)指標(biāo)合格

37、的條件下，根據(jù)系統(tǒng)狀況逐步提高乙炔和氯化氫的流量（注：流量在1000 m3/h以下時(shí)，打開小流量計(jì)前后閥門，關(guān)閉總管大閥門，使用小流量計(jì)，待流量到達(dá)1000 m3/h時(shí)，打開總管大閥門，使用大流量計(jì)顯示，關(guān)閉小流量計(jì)前后閥門）。9. 將脫酸塔和組合塔副產(chǎn)的鹽酸送入鹽酸脫析系統(tǒng)的成品酸罐內(nèi)，當(dāng)系統(tǒng)開車穩(wěn)定后且成品酸罐液位到1m后，開鹽酸常規(guī)解析系統(tǒng)。當(dāng)19%-22%稀酸罐內(nèi)液位達(dá)到1/2后，開鹽酸深度解析系統(tǒng)，同時(shí)調(diào)節(jié)常規(guī)鹽酸解析系統(tǒng)成品酸上酸量和19%-22%稀酸回組合塔量以及鹽酸深度解析19%-22%稀酸上酸量和1%酸回水洗塔量，穩(wěn)定生產(chǎn)。10. 控制組合塔氣相進(jìn)口溫度25，出口溫度控制小4

38、5，進(jìn)組合塔19%-22%，稀酸溫度20，出塔鹽酸濃度31%，水洗塔下酸濃度8% ，深度解析廢水濃度2%。根據(jù)化驗(yàn)室做的31%酸樣、水洗含酸樣、深度解析廢水樣及時(shí)調(diào)節(jié)組合塔補(bǔ)水、補(bǔ)19%稀酸量，控制好31%酸濃度10。6.3 系統(tǒng)正常操作1. 按時(shí)進(jìn)行廢水、酸水排放。2. 每小時(shí)檢查固定床式轉(zhuǎn)化器下酸視鏡下酸情況，判斷固定床式轉(zhuǎn)化器是否有泄漏；（剛開車時(shí)每隔四個(gè)小時(shí)用測溫儀測出固定床式轉(zhuǎn)化器上部封頭及氣相出口管溫度，結(jié)合微機(jī)顯示，根據(jù)反應(yīng)情況，調(diào)整固定床式轉(zhuǎn)化器的進(jìn)氣量和熱水循環(huán)量，待系統(tǒng)正常后停止測量）。3. 每小時(shí)用比重計(jì)測量組合塔下酸濃度和水洗塔下酸濃度，結(jié)合化驗(yàn)室做樣和微機(jī)顯示組合塔各

39、節(jié)溫度，及時(shí)調(diào)節(jié)流量計(jì)水量，調(diào)整組合塔和水洗塔補(bǔ)水量。4. 通過微機(jī)顯示和現(xiàn)場觀察保證合成熱水槽液面在指標(biāo)范圍內(nèi)，并仔細(xì)檢查合成熱水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。5. 觀察堿洗塔液位，并仔細(xì)檢查堿泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，根據(jù)化驗(yàn)室分析情況，及時(shí)更換循環(huán)堿液10。6.4 系統(tǒng)正常停車操作a. 接停車通知后，聯(lián)系崗位人員做好停車準(zhǔn)備。b. 停鹽酸常規(guī)解析系統(tǒng)和鹽酸深度解析系統(tǒng)。c. 接停車通知后，關(guān)閉混合器乙炔入口閥，關(guān)閉乙炔氣動(dòng)閥及其前后閥門。d. 關(guān)閉上述閥門后，通知鹽酸車間停車，待HCI總管壓力接近于0Kpa時(shí)，關(guān)閉氯化氫入口閥，關(guān)閉預(yù)熱器出口閥；關(guān)閉粗VC冷卻器進(jìn)口閥，關(guān)閉組合塔進(jìn)口閥，關(guān)閉堿洗塔氣體出口至氣柜的閥

40、門。e. 通知停車完畢。f. 停車后，固定床式轉(zhuǎn)化器充氮?dú)鈱毫Ρ３衷?0KPa左右，防止空氣漏入。嚴(yán)禁出現(xiàn)負(fù)壓現(xiàn)象。g. 如長時(shí)間停車，停組合塔酸泵、組合塔酸循環(huán)泵、水洗塔酸循環(huán)泵、堿循環(huán)泵和鹽酸脫析系統(tǒng)成品酸泵、19%-22%稀酸泵和廢水泵；關(guān)閉脫酸塔補(bǔ)水閥、組合塔補(bǔ)水閥、水洗塔補(bǔ)水閥、19%-22%稀酸泵和廢水泵；關(guān)閉混合脫水和轉(zhuǎn)化水堿洗工段以及鹽酸解析系統(tǒng)的冷卻水上、回水閥門。注:冬季因環(huán)境溫度較低,因此脫酸塔酸循環(huán)泵排出管線內(nèi)酸后進(jìn)行防凍，組合塔酸泵、組合塔酸循環(huán)泵、水洗塔酸循環(huán)泵、堿循環(huán)泵和鹽酸脫析系統(tǒng)成品酸泵、19%酸泵和廢水泵停車后繼續(xù)循環(huán)防凍,脫酸塔補(bǔ)水閥、組合塔補(bǔ)水閥、水洗

41、塔補(bǔ)水閥適當(dāng)開啟防凍10。6.5 系統(tǒng)緊急停車步驟：1. 點(diǎn)擊DCS控制畫面緊急停車報(bào)警按紐，關(guān)進(jìn)混合器的乙炔氣動(dòng)閥，關(guān)總管乙炔氣動(dòng)閥及其前后閥門，關(guān)氯化氫總管氣動(dòng)閥及其前后閥門。2. 停鹽酸脫析系統(tǒng)蒸汽，將鹽酸常規(guī)解析系統(tǒng)和鹽酸深度解析系統(tǒng)停車。3. 關(guān)閉粗VC冷卻器進(jìn)口閥，關(guān)閉堿洗塔出口閥，通知已緊急停車完畢。6.6 停車后處理1. 按停車目的要求，對(duì)系統(tǒng)或局部進(jìn)行排氣或保持正壓。2. 因其它因素引起的暫時(shí)正常停車或緊急停車，系統(tǒng)固定床式轉(zhuǎn)化器需保持正壓，維持原狀，待命開車。3. 如需檢修或其它原因系統(tǒng)排氣的，則要進(jìn)行系統(tǒng)排氣。4. 固定床式轉(zhuǎn)化器循環(huán)熱水泵保持運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，熱水保持循環(huán)，通過

42、儀表反饋觀察，若熱水溫度低于80時(shí)，通蒸汽適當(dāng)加熱。第七章 電石乙炔法合成氯乙烯的主要設(shè)備 氯乙烯合成的主要設(shè)備有（如表7-1所示）：表7-1主要設(shè)備一覽表設(shè)備名稱設(shè)備規(guī)格材質(zhì)作用乙炔砂封1800×2616 mm碳鋼防止由于合成崗位由于過氯而引起的火災(zāi)蔓延到乙炔車間HCI冷卻器1600×3987換熱面積417m2石墨將HCI氣體降溫，除去過飽和的鹽酸混合器1500×5571mm鋼襯塑將有乙炔車間送來的乙炔和由鹽酸車間送來的HCI混合均勻混合氣冷卻器YKB160-240m2石墨將由混合器混合后的混合氣在深冷條件下降溫，再次脫析混合氣中的水分混合氣換熱器YKB160-

43、240m2石墨將經(jīng)過深冷的混合氣初步升溫混合氣預(yù)熱器YKB160-400m2石墨將經(jīng)過初步升溫的混合氣繼續(xù)加熱，使之達(dá)到在轉(zhuǎn)化的基本溫度固定床式轉(zhuǎn)化器3200×2986，換熱面積864m2碳鋼通過觸媒的催化，將HCI和乙炔轉(zhuǎn)化為氯乙烯氣體粗氯乙烯氣體冷卻器YKB160-240m2石墨將固定床式轉(zhuǎn)化器反應(yīng)出來的高溫粗氯乙烯氣體冷卻降溫，保證組合塔進(jìn)口溫度盡量低11脫酸塔2300×12321mm玻璃鋼將粗氯乙烯氣體中含有的大量HCI用水物理吸收，制成31%鹽酸水洗塔2300×12321mm鋼襯塑通過物理吸收，將粗氯乙烯氣體中含有的少量HCI吸收，凈化粗氯乙烯氣體第八章

44、 電石乙炔法合成氯乙烯工藝的不正常情況及處理方法氯乙烯合成工藝的不正常情況及處理方法（如表8-1所示）：表8-1工藝中的不正常現(xiàn)象及處理方法序號(hào)不正?，F(xiàn)象原 因處 理 方 法1氯化氫竄入乙炔管氯化氫壓力比乙炔壓力高提高乙炔壓力2轉(zhuǎn)化率差反應(yīng)溫度低流量超負(fù)荷觸媒未充分活化觸媒活性差原料氣純度低HCI、C2H2配比不當(dāng)提高反應(yīng)溫度降低流量適當(dāng)減慢氣流速度更換觸媒通知鹽酸、乙炔車間提高HCI、C2H2純度調(diào)整配比123單臺(tái)固定床式轉(zhuǎn)化器流量開不進(jìn)固定床式轉(zhuǎn)化器床層阻力大固定床式轉(zhuǎn)化器進(jìn)出口有堵現(xiàn)象固定床式轉(zhuǎn)化器進(jìn)出口蝶閥閥位顯示不準(zhǔn)確，閥門實(shí)際未開或開得過小翻觸媒降阻力停車疏通進(jìn)出口管待檢修時(shí)確定后

45、更換閥門4乙炔過量氯化氫壓力低，純度低氯化氫與乙炔配比不當(dāng)通知鹽酸提高氯化氫純度和壓力5組合塔出口溫度偏低配比失調(diào)，氯化氫剩余量小水量過大氯化氫純度偏低調(diào)整好配比關(guān)小進(jìn)水量提高氯化氫純度第九章 電石乙炔法合成氯乙烯工藝的計(jì)算本次計(jì)算產(chǎn)量為年產(chǎn)量為10萬噸氯乙烯.每年工作時(shí)間按300天計(jì)算,即300×24=7200小時(shí):乙炔純度為99%,氯化氫純度是99%,產(chǎn)品中氯乙烯純度是99.7%.高沸物產(chǎn)率是0.4%。其中二氯乙烷為70%,二氯乙烯29%,乙醛為1%.,乙炔轉(zhuǎn)化率98%。表9-1產(chǎn)品消耗定額乙炔0.429t鹽酸0.68t催化劑0.2t燒堿6t取衡算基準(zhǔn) 1h每小時(shí)生產(chǎn)氯乙烯的量是

46、:(105×1000)/(300×24×62.5)=222.22 kmol/h每小時(shí)生產(chǎn)氯乙烯的質(zhì)量222.22×62.5=13888.9 kmol/h(1) 主反應(yīng) 摩爾質(zhì)量 CH=CH 26 HCI 36.5 CH2-CHCI 62.5(2)副反應(yīng) 摩爾質(zhì)量CH2-CHCI 62.5CH3-CHCI2 93 99.7%的氯乙烯=13847.23 kg/h實(shí)際參加反應(yīng)的乙炔5958.34×0.98÷26×0.99=222.34 kmol/h實(shí)際參加反應(yīng)的乙炔的質(zhì)量為 5958.34×0.98×0.99=

47、5780.78kg/h沒有參加反應(yīng)的乙炔的質(zhì)量為5958.345780.78=177.56 kg/h生成的氯乙烯是222.34 kmol/h參加副反應(yīng)的氯乙烯是 222.34221.55=0.79kmol/h其質(zhì)量是 0.79×99=78.21 kg/h參與反應(yīng)的鹽酸包括兩部分主反應(yīng)為222.34 kmol/h副反應(yīng)為0.79 kmol/h總反應(yīng)的質(zhì)量為223.13×36.5=8144.245 kg/h沒有參與反應(yīng)的鹽酸為9444.458144.245=1300.0 kg/h另外的高沸物為氯乙烯。表9-2物料衡算組成進(jìn)料出料乙炔5958.34177.56氯化氫9444.45

48、1300.2二氯乙烷013847.23氯乙烷078.21合計(jì)15403.015403.0 第十章 電石乙炔法合成氯乙烯工藝流程中的應(yīng)急預(yù)案10.1 停水、電、氣等緊急現(xiàn)象及處理方案儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)突然停電、停氣或儀表失靈時(shí)，應(yīng)立即打開手動(dòng)系統(tǒng)，改為手動(dòng)操作，關(guān)閉自動(dòng)控制系統(tǒng)，同時(shí)有關(guān)單位檢查修復(fù)。如突遇停水，應(yīng)立即聯(lián)系乙炔車間氯化氫工段及有關(guān)崗位停車。 管理、維護(hù)要求及安全注意事項(xiàng)：定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，控制跑、冒、滴、漏，嚴(yán)禁對(duì)設(shè)備用鐵器進(jìn)行敲打，維修設(shè)備時(shí)必須保證該設(shè)備與系統(tǒng)斷開且維護(hù)期間無安全隱患，電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)時(shí)，嚴(yán)禁帶電工作。在正常生產(chǎn)和檢修當(dāng)中，當(dāng)皮膚或者眼睛受到單體、

49、HCI氣體或者液態(tài)單體、二氯乙烷等污染時(shí)，應(yīng)立即用大量清水進(jìn)行沖洗后送到醫(yī)院救治。遇到酸性化學(xué)燒傷或者堿性燒傷立即進(jìn)行現(xiàn)場救治后送醫(yī)院進(jìn)行處理。氯乙烯中毒時(shí)，在保護(hù)好個(gè)人安全的前提下，立即將中毒人員移至空曠處，待中毒人員情況穩(wěn)定后，送醫(yī)院進(jìn)行進(jìn)一步處理13。10.2 氯乙烯泄漏的應(yīng)急處置方案消除所有點(diǎn)火源。根據(jù)氣體的影響區(qū)域劃定警戒區(qū)，無關(guān)人員從側(cè)風(fēng)、上風(fēng)向撤離至安全區(qū)。建議應(yīng)急處理人員戴正壓自給式空氣呼吸器，穿防靜電服。液化氣體泄漏時(shí)穿防靜電、防寒服。作業(yè)時(shí)使用的所有設(shè)備應(yīng)接地。禁止接觸或跨越泄漏物。盡可能切斷泄漏源。若可能翻轉(zhuǎn)容器，使之逸出氣體而非液體。噴霧狀水抑制蒸氣或改變蒸氣云流向，避免水流接觸泄漏物。禁止用水直接沖擊泄漏物或泄漏源。防止氣體通過下水道、通風(fēng)系統(tǒng)和密閉性空間擴(kuò)散。隔離泄漏區(qū)直至氣體散盡。作為一項(xiàng)緊急預(yù)防措施，泄漏隔