VCM生產(chǎn)工藝簡介.ppt

1、1、湖北梨花長江氯堿事業(yè)部李真、VCM生產(chǎn)工藝簡介，2、介紹內(nèi)容，3、1、VCM段概述，VCM段生產(chǎn)工作：年產(chǎn)量12.4萬噸氯乙烯、氯乙烯單體(以下簡稱VCM)聚合，6，2，2，2生產(chǎn)工藝，7，2，2，2生產(chǎn)工藝，反應(yīng)原理：氫和氯在加熱條件下快速生產(chǎn)氯化氫，主反應(yīng)式為h2cl 2 HCl 設(shè)備內(nèi)部卡箍的最大工作壓力： 0.2MPa 0.35MPa設(shè)計(jì)壓力：0.22MPa 0.375 MPa壓力測試壓力：0.275 MPa 0.47 MPa傳熱面積：27m2總體積：15.5m 3材料：碳鋼、水冷夾鋼合成爐，12，2和2 關(guān)鍵控制點(diǎn)h 2330cl 2(體積比):(1.05 1.1)33601氯化

2、氫純度：90%至95%(無游離氯)合成爐出口溫度：400600氫氣純度：98% 16，2-2-1生產(chǎn)工藝，現(xiàn)有工藝問題：1，HCl純度不高：最高可達(dá)95%，所含H2N2等氣體可以增加壓縮機(jī)和蒸餾系統(tǒng)的負(fù)荷，減少蒸餾換熱器的傳熱效果； 2，HCl純度變化大：其純度受H2，Cl2比的影響很大，對乙炔和HCl比的轉(zhuǎn)換不好；3，安全性：H2，Cl2比率是手動調(diào)整的，容易發(fā)生Cl2超出，對過渡安全生產(chǎn)不好。17，2，2-1生產(chǎn)工藝，鹽酸分離生產(chǎn)HCl工藝：首先使用H2，Cl2合成HCl，用吸水材料制造鹽酸，然后用分析塔蒸發(fā)鹽酸的HCl，用作轉(zhuǎn)化用途。優(yōu)點(diǎn)：1，HCl純度高99.9% 2，HCl純度穩(wěn)定3

3、，可回收轉(zhuǎn)化凈化酸，18，3，轉(zhuǎn)化生產(chǎn)工藝，工作：使用乙炔和氯化氫合成并獲得一定純度的高壓氯乙烯氣體，HCl，19，3，這種中間物不穩(wěn)定，氯化氫分解生成氯乙烯，3，轉(zhuǎn)化生產(chǎn)工藝，22，以上反應(yīng)分5個階段進(jìn)行。外部擴(kuò)散：乙炔和氯化氫擴(kuò)散到碳的外部表面。內(nèi)部擴(kuò)散：乙炔和氯化氫通過碳的微孔向內(nèi)擴(kuò)散。表面反應(yīng)：乙炔和氯化氫在高汞氯化物的激活中心反應(yīng)，產(chǎn)生氯化乙烯。內(nèi)部擴(kuò)散：氯乙烯通過碳的微孔擴(kuò)散到外部表面。外部擴(kuò)散：氯乙烯自身碳外觀面臨氣流擴(kuò)散。在這里，表面反應(yīng)是控制階段。第三，轉(zhuǎn)化生產(chǎn)工藝，23，催化劑：高效環(huán)保的多元復(fù)合氯化汞催化劑(IV)，該催化劑采用密閉工藝制造，使用酸化處理的活性炭浸漬在氯化

4、汞溶液中，然后干燥，并加入多種對熱穩(wěn)定性、毒性、活性炭、固化、環(huán)境保護(hù)等更好的催化公式。Hgcl2: 10.5 12.5%輔助催化劑：2.04 3.15%含水量：0.3%機(jī)械強(qiáng)度：95%充填密度：550 600g/升，3 工作體積19m3傳熱面積20132夾罐設(shè)計(jì)壓力0.55MPa 0.088MPa工作壓力0.5MPa 0.08MPa設(shè)計(jì)溫度-35 35工作溫度-35 14凍結(jié)鹽水乙炔、氯化氫、酸霧捕集、酸霧捕集泡沫華盛頓卷5.78m3設(shè)計(jì)壓力大氣壓設(shè)計(jì)溫度75 工作溫度50 材料名稱氯化氫氣體鹽酸，3，轉(zhuǎn)化生產(chǎn)工藝，29，主要控制點(diǎn)，C2 h 2330hcl=1:1.05 1.1混合器溫度0

5、 42，45 -12 -16 轉(zhuǎn)爐前攪拌機(jī)水分0 0.07%(萃取)合成反應(yīng)溫度110 180(新催化劑溫度100 150)合成氣總管(背景)HCl 2 7%，C20 水壓0.2MPa壓縮機(jī)入口和出口壓力：1 0.50.7MPa氣罐使用范圍：30 80%氣罐氧氣：1%機(jī)器后冷卻器出口溫度：45 75熱水罐溫度：95 90 計(jì)算轉(zhuǎn)化率：轉(zhuǎn)化率為反映乙炔反應(yīng)程度的參數(shù)，3，轉(zhuǎn)化率為生產(chǎn)工藝，a，32，現(xiàn)有工藝存在的問題：1，脫水效果目前低0.3%以上水分含量0.07%脫水要求2，轉(zhuǎn)爐穿孔嚴(yán)重的近期內(nèi)，轉(zhuǎn)爐熱管經(jīng)常穿孔，嚴(yán)重的陰影會使生產(chǎn)正常運(yùn)行，嚴(yán)重的陰影3、轉(zhuǎn)換生產(chǎn)工藝，a，33，對上述問題采取

6、了以下措施。1、最近2個散霧捕集增強(qiáng)器，強(qiáng)化脫水效果水果；2、加強(qiáng)轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)管理，控制轉(zhuǎn)爐循環(huán)熱水角指標(biāo)，研究轉(zhuǎn)爐管腐蝕原因，尋找對策；3、控制凈化溫度，最大限度提高凈化酸濃度。iii，過渡生產(chǎn)工藝，a，34，3，過渡生產(chǎn)工藝，氯乙烯(C2H3Cl) 1。物理和化學(xué)特性氯乙烯，也稱為乙烯氯，是易燃?xì)怏w，具有無色乙醚般氣味的氣體。熔點(diǎn)：-159.8，沸點(diǎn)：-13.4，相對密度(水=1): 0.91，相對密度(空氣=1)；是2.15。易燃，點(diǎn)火溫度415，爆炸下限：3.6%，爆炸上限：31.0%。稍微溶于水，溶于乙醇、醚、丙酮等大多數(shù)有機(jī)溶劑。用作塑料原料，也用于有機(jī)合成，還用作冷凍劑等。a，35，

7、2。對人體而言，這種產(chǎn)品侵入人體的主要途徑是吸入。急性毒性表現(xiàn)為麻醉效果。長期接觸會引起氯乙烯疾病。急性中毒：輕微中毒時患者眩暈、胸部壓迫、困倦、走路扭曲等；嚴(yán)重的中毒會導(dǎo)致昏迷、痙攣甚至死亡。對氯乙烯液體的皮膚接觸可能是紅斑、水腫或不好的原因。慢性中毒：表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合癥，肝臟擴(kuò)大，肝功能異常。消化功能障礙，雷諾現(xiàn)象及末端骨溶解。皮膚可能會發(fā)生干燥、開裂、頭屑、濕疹等。本產(chǎn)品是致癌物質(zhì)，可能引起肝臟血管肉瘤。3.應(yīng)急措施皮膚接觸本產(chǎn)品后，應(yīng)立即脫去受污染的衣服，用肥皂水和清水徹底清洗皮膚。只是醫(yī)學(xué)。眼睛接觸本產(chǎn)品后，立即抬起眼瞼，用流動的水或生理鹽水沖洗干凈。接受診療。吸入該產(chǎn)品后，請迅速

8、離開現(xiàn)場，到空氣新鮮的地方去。保持呼吸道通暢。呼吸困難就供氧。呼吸停止后立即進(jìn)行人工呼吸。接受診療。第三，生產(chǎn)工藝，36，工作：粗單體分別由精餾塔和精餾塔分離去除低比和高比水后，純度99.99%的精密單體凝結(jié)，用作聚合的精密單體儲液罐。4，蒸餾生產(chǎn)工藝，37，4，蒸餾生產(chǎn)工藝，預(yù)冷裝置b，38，膜回收系統(tǒng)流程圖，4，蒸餾生產(chǎn)工藝，39，工作原理：液體也就是說，在相同的壓力下，具有不同的蒸汽壓和不同的沸點(diǎn)，在不同的壓力和不同的溫度下，利用不同物質(zhì)的氣體相組成和液體組成的差異，使各物質(zhì)相互分離，蒸餾過程必須依賴以下兩個條件：也就是說，塔底加熱罐(或再沸器)產(chǎn)生材料上升的蒸汽。塔冷凝器中把一些蒸汽冷

9、凝到下游的液體(也稱為回流)?；亓鞅缺硎菊麴s區(qū)內(nèi)液體回流與塔頂餾出物之間的比例，是表征精餾塔效率的主要參數(shù)之一。4，蒸餾生產(chǎn)工藝，40，主要除雜：低沸點(diǎn)水：乙炔，氯甲烷高沸點(diǎn)：1，1-二氯乙烷反式1，2-二氯乙烯sis 1，2-乙烯基二氯乙烯三氯乙烯1，1，2 高沸塔介質(zhì)：氯乙烯體積：8.9m3設(shè)計(jì)溫度： 50 設(shè)計(jì)壓力：0.6ma最大工作壓力：0.5MPa，4，蒸餾生產(chǎn)工藝，A，43，4，蒸餾生產(chǎn)工藝，精密單罐，44，4，4 氣相乙炔5ppm液相乙炔20 ppm 1， 1-二氯乙烷30ppm粗VC油罐水平：低40%到70%的塔液體水平：低40%到70%的塔溫度：35 45低塔壓力：0.450

10、.55MPa低塔溫度：15 c聯(lián)鎖停車：膜溫度50 尾冷卻器出口溫度：-15 -18 廢氣壓力：0.50 0.60mpa廢氣排放VC 10 %(開膜回收時2%)，主要控制點(diǎn)，4，蒸餾生產(chǎn)工藝但是膜回收系統(tǒng)比氫積累氧氣，滲透性好，通過膜容易進(jìn)入轉(zhuǎn)換蒸餾系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)積累，系統(tǒng)內(nèi)氧氣濃度越大，滲透性越高，通風(fēng)氣體中氧氣含量越高，安全風(fēng)險越高。另外，氧與氯乙烯反應(yīng)，產(chǎn)生過氧化物，使氯乙烯自行聚合，阻止低焦油板，增加維修費(fèi)用。(2)由副反應(yīng)增量膜回收法產(chǎn)生的一次滲透氣體含有多種成分，返回后向轉(zhuǎn)換器，反作用增加，副反應(yīng)產(chǎn)物增加精餾塔負(fù)荷，影響PVC的質(zhì)量。48，(3)一次滲透氣體對背景轉(zhuǎn)換器和氯化汞催

11、化劑的影響膜回收包含多種成分，流速大，原料配比操作難度加大。如果在轉(zhuǎn)換器之間分配不均，不僅是轉(zhuǎn)換器溫度，而且由于乙炔過剩，汞增加很容易還原為汞汞，催化劑不能工作，轉(zhuǎn)化率可能降低。(4)對蒸餾系統(tǒng)的影響包括：氫氮等非冷凝氣體在整個系統(tǒng)中循環(huán)，大大增加壓縮和蒸餾系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，而非冷凝氣體在蒸餾換熱器熱管表面產(chǎn)生膜，傳熱系數(shù)大大減少，總傳熱系數(shù)減少10%以上，壓縮負(fù)荷也增加10%，蒸餾效率也減少5%，尾部冷卻負(fù)荷也將增加10%以上。(5)雜質(zhì)對膜的損傷該技術(shù)的分離膜是非常精細(xì)的聚合物膜，任何微小的液滴及固體顆粒都會對膜造成損傷，因此膜的壽命比較短，需要定期更換。(6)處理排放的廢氣的VCM和乙炔含量高

12、，不僅造成了浪費(fèi)，還增加了PVC生產(chǎn)成本，與國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)也有很大差距。VCM中的Cl對臭氧層有很大的危害，很容易制造臭氧層。4，蒸餾生產(chǎn)工藝，49，4，蒸餾生產(chǎn)工藝，針對這些問題，本公司采取了以下措施：最近實(shí)施變壓吸附技術(shù)革新項(xiàng)目，該項(xiàng)目利用高壓下氣體在吸附劑上容易吸附和低壓解吸的原理回收蒸餾尾氣的VCM和C2H2，H2用于生產(chǎn)HCl。50，4，蒸餾生產(chǎn)工藝，氯乙烯精餾尾氣先加熱，PSA-系統(tǒng)、氯乙烯、乙炔等吸附能力強(qiáng)的成分被吸附劑吸附，吸附的氯乙烯、乙炔等氣體在反釋放和時間內(nèi)解吸到產(chǎn)品氣體輸出。凈化后氣體進(jìn)入PSA-系統(tǒng)。其中，N2，CO2，部分H2等吸附的雜質(zhì)氣體用清洗清空，回收純度好的產(chǎn)品氫進(jìn)行回收再利用。51，4，蒸餾生產(chǎn)工藝，本項(xiàng)目與膜回收系統(tǒng)相比