氯乙烯精餾工藝

電石法聚氯乙烯生產中氯乙烯的制備、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酸世術酸圖1混合脫水和合成系統(tǒng)工藝流程1-乙炔預冷器；2-混合器；3a,3b-石墨冷凝器；4a,4b-酸霧過濾器；5-預熱器；6a-第I組轉化器；6b-第II組轉化器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，經砂封和乙炔預冷器1預冷后，與氯化氫裝置送來的干燥氯化氫，經緩沖罐后通過流量計調節(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，然后該氣體經預熱器5預熱，由流量計控制進入串聯(lián)的第I組轉化器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轉化為氯乙烯。第I組轉化器出口氣體中尚有20%?30%未轉化乙炔，再進入第II組轉化器6b繼續(xù)反應，使出口處未轉化的乙炔控制在1%~3%以下。第II組轉化器（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石墨冷卻器進出口壓差W15mmHg（11）酸霧過濾器進出口壓差WIOmmHg（⑵混合氣預熱溫度$70C（⑶轉化器熱水溫度（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石墨冷卻器進出口壓差W15mmHg（11）酸霧過濾器進出口壓差WIOmmHg（⑵混合氣預熱溫度$70C（⑶轉化器熱水溫度（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）合成反應溫度（16）合成反應溫度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-機前預冷器；水分離器；8-氯乙烯壓縮機；9-機后冷卻器2、粗氯乙烯凈化壓縮系統(tǒng)工藝流程敘述來自第II組轉化器6b出口的粗氯乙烯在高溫下帶逸的氯化汞升華物進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，經酸封去酸貯槽。從泡沫水洗塔2頂出來的粗氯乙烯氣再進入堿洗泡沫塔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水封進入氣柜4。氣柜中的氯乙烯經冷堿塔5進一步除去微量的氯化氫氣體，然后經機前預冷器6和水分離器7分離出部分冷凝水后進入氯乙烯壓縮機8加壓至0.5?0.6MPa,并經機后油分離器，機后冷卻器9及分離器進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)機前預冷器出口溫度(⑵壓縮機進口壓力(⑶機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入水分離器，利用密度差連續(xù)分層，除去水后進入低沸塔3，全凝器中未冷凝氣體（主要是惰性氣體）進入尾氣冷凝器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行熱量及質量交，換最后經塔頂冷凝器（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，經尾氣吸附裝置（圖中未示出），回收其中氯乙烯后，惰性氣體經減壓閥（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行同樣的熱量及質量交換，經塔身精餾分離，由塔頂排出精氯乙烯氣體，經塔頂冷凝器（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物質，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成品氯乙烯質量指標純度〉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，使轉化器設備及管線受到嚴重腐蝕，腐蝕的產物二氯化鐵、三氯化鐵結晶體還會堵塞管線，威脅正常生產。水分還易使催化劑結塊，降低催化劑活性，導致轉化器阻力上升，流量提不上去。此外，水分還易與乙炔反應生成對聚合有害的雜質乙醛；水分的存在，還能與乙炔和升汞生成有機配合物，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)內的微量氧生成的過氧化物，產生氯化氫、甲酸、甲醛等酸性物質，從而使鋼質設備腐蝕，生成鐵離子，單體內鐵離子的存在，影響樹脂成品熱穩(wěn)定性能以及樹脂顆粒的均勻，并導致黑點雜質產生。鐵離子在氯化氫和水存在下，又促進氯乙烯的氧化過程，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