氯乙烯生產(chǎn)工藝對比

2010年02月云南化工Feb. 2010第37卷第1期Y unnan Chemical TechnologyVol. 37 ,No.1氯乙烯生產(chǎn)工藝對比辛鳳珍(齊化集團有限公司,黑龍江齊齊哈爾161000)摘妻:介紹了常規法氯乙烯的生產(chǎn)工藝及 在生產(chǎn)工藝中存在的問(wèn)題.簡(jiǎn)要敘述了兩段法工藝;對比了兩種生產(chǎn)方法的工藝生產(chǎn)流程、設備選型、工藝控制指標及控制方案.總結了兩段法VCM生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢和VCM的撤熱工藝。關(guān)鍵詞:氯乙烯;生產(chǎn)工藝;二段法 ;反應熱中圈分類(lèi)號: 022222文獻標識碼: A文章編號: 1004 -275X(2010)01 0065-03根據原料的不同,氯乙烯的生產(chǎn)方法主要分3.2m,單臺重量約64t,年產(chǎn)量約為6000t氯乙為乙烯法和乙炔法。早期氯乙烯的生產(chǎn)均采用乙烯。隨著(zhù)乙炔法聚氯乙烯的發(fā)展，國內新建或擴炔法。在20世紀60年代后期,隨著(zhù)乙烯生產(chǎn)的大建的企業(yè)規模大多在200 kt以上，更有部分企業(yè)型化以及乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯技術(shù)的成熟，規劃規模在400 kt至1000 kt,轉化器生產(chǎn)能力的乙烯法迅速取代了乙炔法,成為生產(chǎn)氯乙烯的主大小已成為制約乙炔法氯乙烯大規模生產(chǎn)的瓶要生產(chǎn)方法。乙炔法氯乙烯在德國于20世紀40頸,按新建規模為200 kVa聚氯乙烯生產(chǎn)線(xiàn)計,采年代實(shí)現了工業(yè)化生產(chǎn),最初的氯乙烯生產(chǎn)以乙用直徑為3.2 m的大轉化器,單臺年產(chǎn)量為6 kt,炔與氯化氫為原料,隨著(zhù)石油工業(yè)的發(fā)展.在世界需要約36臺轉化器,一次性投資大,占地面積多，范圍內乙烯法逐漸取代了乙炔法而成為氯乙烯生運行維護費用高。產(chǎn)的主要方法,目前在發(fā)達國家和地區,乙炔法氯針對以上原因,一種新的VCM生產(chǎn)技術(shù)正在乙烯工藝已經(jīng)被淘汰。推廣,兩段法生產(chǎn)工藝在一些新建企業(yè)逐步被采我國于1958年開(kāi)始采用乙炔法生產(chǎn)氯乙烯,納。本文從兩種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)總結分析并對比了至今仍是生產(chǎn)氯乙烯的主要生產(chǎn)方法之一。乙炔工藝指標和工藝消耗。法氯乙烯工藝在生產(chǎn)能力和產(chǎn)量上超過(guò)氯乙烯生產(chǎn)總量的一-半以上,特別是近幾年,隨著(zhù)國際油價(jià)1氯乙烯工藝介紹的不斷上漲,乙烯法氯乙烯的成本居高不下,顯示1.1氯乙烯的兩段法生產(chǎn)工藝出乙炔法氣乙烯生產(chǎn)成本的優(yōu)越性,從而在全國特別是中西部資源豐富地區，掀起了乙炔法聚氯(1)兩段法工藝來(lái)源乙烯企業(yè)爭相上馬的局面。自1958年我國第一據介紹,內蒙古海吉氯堿公司聚氯乙烯生產(chǎn)套乙炔法氯乙烯生產(chǎn)裝置建成以來(lái),經(jīng)過(guò)廣大科線(xiàn)中,氯乙烯工藝技術(shù)采用的是荷蘭約翰布朗公技工作者的辛勤努力,在生產(chǎn)工藝及技術(shù)裝備上司工藝包，聚氯乙烯工藝技術(shù)采用的是法國阿克做過(guò)許多技術(shù)革新,如:混合脫水、轉化器串聯(lián)加瑪公司專(zhuān)利技術(shù),由法國德希尼公司提供基礎設壓精餾.膜分離技術(shù)、變壓吸附、空氣冷卻器冷卻計。由于兩套引進(jìn)技術(shù)擱置時(shí)間長(cháng),圖紙資料不氯乙烯、垂直篩板塔及轉化器水冷卻等。全,與外商簽訂的合同已經(jīng)過(guò)了機械保證期,迫使由于受加工制造技術(shù)裝備及運輸、安裝等因內蒙古海吉氯堿公司自己進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。他們在素的限制,靠單純加大轉化器外部尺寸來(lái)提高的充分消化吸收原引進(jìn)技術(shù)的基礎上,進(jìn)行了多項產(chǎn)量已很有限,目前,國內最大的轉化器直徑為技術(shù)改造和創(chuàng )新。經(jīng)過(guò)5年的艱苦努力,逐步形收稿:2009-12-10接受:2010401-27中國煤化工作者簡(jiǎn)介:辛鳳珍(1974-),女.黑龍江人，化工工藝助理工程師,從事氯堿.MYHCNMHG●66●云南化工2010年第1期成了具有自主知識產(chǎn)權的新技術(shù),并于2004年9氯乙烯氣體,并返回轉化器循環(huán)利用。轉化反應月建成投產(chǎn)。熱通過(guò)熱水移走。在此基礎上,該公司繼續加大科技投入,對生2兩段法工藝的撤熱工藝介紹產(chǎn)中暴露出來(lái)的問(wèn)題及時(shí)實(shí)施技術(shù)改造,并于2006年全面達產(chǎn)達標,產(chǎn)量.質(zhì)量、消耗指標均達庚烷(分子式C,Hgo, 分子量100.21)是無(wú)色到或超過(guò)了原工藝包設計要求。易揮發(fā)液體,熔點(diǎn)-90.5C,沸點(diǎn)98. 5C,飽和蒸(2)兩段法工藝介紹氣壓5.33kPa(22.39C) ,燃燒熱4806.6 kJ/mol,臨來(lái)自燒堿的HCI氣體用水吸收后.解析出氣界溫度201.79 ,臨界壓力1. 62 Mpa,閃點(diǎn)-4C，化氫經(jīng)一級冷凝-級除霧和三段硫酸干燥塔除去引燃溫度204 C ,爆炸上限6.7% ,爆炸下限1.1% ,其中的水份(含水在30 ~50 mg/L) ;電石法乙炔氣不溶于水,溶于醇,可混溶于乙醚、氯仿。體經(jīng)壓縮機加壓后,進(jìn)人乙炔冷卻器冷卻,再經(jīng)分采用庚烷為撤熱介質(zhì)。氯化氫與乙炔反應生子篩千燥塔除去水份(含水≤<50 mg/L)。C.H2與成的熱量可利用庚烷的汽化潛熱移走,同時(shí)采用HCl氣體經(jīng)混合器混合后,預熱到100C進(jìn)入主轉熱水將庚烷液化,熱水用于分餾系統,液化后的庚化器,生成的粗氯乙烯氣體經(jīng)冷卻器冷卻后,直接烷進(jìn)人轉化器循環(huán)使用。進(jìn)人氯乙烯螺桿壓縮機進(jìn)行壓縮,壓縮后的氯乙開(kāi)車(chē)之初,在轉化器及其附屬設備打壓試漏烯氣體經(jīng)機后冷卻器冷卻,經(jīng)一、二級冷卻器冷凝完成后具備開(kāi)車(chē)條件的前提下,首先將庚烷加入后進(jìn)人粗氯乙烯貯槽，再經(jīng)低沸塔、高沸塔精餾，到庚烷儲罐,利用加料泵將庚烷通過(guò)預熱器預熱得到合格的氯乙烯單體,同時(shí)對高沸塔的殘液進(jìn)后加入到轉化器內并達到要求的液位,然后啟動(dòng)行分餾和提純回收氯乙烯和1,1二氯乙烷。其中強制循環(huán)泵驅動(dòng)循環(huán)系統,將原料氣(氯化氫和乙粗氯乙烯貯槽中的氣相(主要是未反應的乙炔和炔)通入系統,在轉化器內發(fā)生化學(xué)反應(有熱量氯化氫氣體),經(jīng)預熱后進(jìn)人循環(huán)轉化器,再進(jìn)行產(chǎn)生) ,同時(shí)使庚烷液體汽化,帶走生成的反應熱,催化加成反應,生成的氯乙烯氣體-部分 直接并庚烷汽體通過(guò)冷卻器冷卻后流人庚烷循環(huán)儲罐并人主轉化器主管,進(jìn)入下道工序,另一部分氣體經(jīng)進(jìn)入轉化器,構成循環(huán)系統。冷卻器冷卻后去氯乙烯壓縮機的人口總管上,以正常運行時(shí),根據轉化器的反應溫度和VCM便調節和穩定氣乙烯壓縮機進(jìn)口的壓力和溫度。生產(chǎn)系統的流量,只運行一臺強制循環(huán)泵,其余的循環(huán)轉化器未冷凝下來(lái)的氣體與尾凝器的不凝氣庚烷循環(huán)泵停下,同時(shí)打開(kāi)庚烷自循環(huán)系統,氣態(tài)體一同進(jìn)入變樂(lè )吸附裝置回收氯乙烯和乙炔，變的庚烷通過(guò)換熱器與熱水交換熱量后變成液態(tài)庚壓吸附的尾氣通過(guò)吸收塔吸收氯化氫后排放。轉烷,靠自身的重力又進(jìn)人轉化器繼續使用,未冷凝化反應熱采用庚烷移走。的汽態(tài)庚烷進(jìn)入二級冷卻器,冷卻下來(lái)的庚烷進(jìn)人庚烷儲罐,轉化器內不足的庚烷通過(guò)未停的一1.2常規氯乙烯工藝臺庚烷循環(huán)泵進(jìn)行補充。來(lái)自燒堿的HCl氣體經(jīng)緩沖罐緩沖后，HCI3氯乙烯工藝對比氣體經(jīng)兩級冷凝兩級除霧和二段硫酸干燥除去HCI氣體中的水份,然后與來(lái)乙炔項目送來(lái)的乙炔(1)兩種工藝特點(diǎn)對比氣混合,經(jīng)預熱器預熱后進(jìn)入前后臺轉化器進(jìn)行目前國內PVC行業(yè)VCM裝置工藝中,移走合加成反應,生成的氯乙烯氣體經(jīng)除汞器、氯乙烯冷成反應熱有3種方法:一是常規用水移走轉化器卻器冷卻后進(jìn)入三合一組合吸收塔吸收過(guò)量的反應熱工藝,二是內蒙古海吉氯堿公司的干法氯HCl氣體,再用堿洗中和塔除去氯乙烯氣體中的酸乙烯工藝,三是在常規工藝的基礎上,由成達設計性組份,經(jīng)機前冷卻器冷卻后,氣乙烯氣體經(jīng)過(guò)壓院吸取海吉轉化器庚烷冷卻的優(yōu)點(diǎn)而改造的庚烷縮和冷凝,然后進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾.從而得到合移走轉化器反應熱的工藝。各種工藝優(yōu)缺點(diǎn)如表格的氯乙烯單體。其中壓縮冷凝后的不凝氣和低1中國煤化工沸塔的不凝氣一同進(jìn)人變壓吸附裝置回收乙炔和MHCNMH G2010年第1期辛鳳珍:氯乙烯生產(chǎn)工藝對比.67.表1氟乙烯工藝特點(diǎn)對比Table 1 Contast of characters of VCM processes工藝特點(diǎn)憂(yōu)點(diǎn):(1)工藝流程中轉化器設備臺數少、無(wú)降膜吸收器.水洗塔等設備,工藝流程短,占地面積小。(2)轉化器采用兩段加樂(lè )T藝和庚烷移出反應熱,轉化率高.單臺產(chǎn)能高(10~12 kV臺年. VCM)。(3)轉化器采用庚烷移出反二應熱,庚燒對轉化器等設備無(wú)腐蝕，設備使用壽命長(cháng)。(4)原料氣含水低(30 ~50 mg/L) ,對設備腐蝕性小.生產(chǎn)穩法定性好。(5)生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)水的加入,系統中無(wú)含汞廢水產(chǎn)生。精餾塔不易發(fā)生自聚、堵塔的現象。(6)原料消耗低:電石1.4/L. VCM,HCl615 ke/. VCM,觸蝶0.8 kg/. VCM。(7)催化劑倒換頻事少,減少了求污染,降低了工人勞動(dòng)強度。缺點(diǎn):(1)行業(yè)內逐漸被采用，目前除海吉化工在用外.山東信發(fā)二期.甘肅白銀二家企業(yè)都在建設中。(2)催化劑.庚烷分子篩技術(shù)還受專(zhuān)利保護。優(yōu)點(diǎn):(1)工藝成熟,生產(chǎn)平穩。缺點(diǎn):(1)轉化器設備采用熱水移走反應熱,對轉化器設備有一-定 的腐蝕性.轉化器維修頻率高。(2) 原料氣配比氯化氫過(guò)量(理論:1:1.05 ~1.1 ,實(shí)際:1:1.06) ,HC1消耗較高。(3)由于熱水硬度大，雖然添加了阻垢劑,但長(cháng)期生產(chǎn)運行仍然存在設備結垢現象,影響轉化器設備的換熱.導致產(chǎn)量下降。(4)催化劑單耗高。設計為1-1.1 kg/L VCM.實(shí)際生產(chǎn)為1.5 kg/I. VCM,二級T.藝為0.8 kg/L. VCM。(5)原料氣中HCI氣體過(guò)量,加水吸收,有大量副產(chǎn)鹽酸生成。低佛塔易產(chǎn)生自聚堵塔現象,影響單體品質(zhì)和生產(chǎn)操作。(6)催化劑使用一段時(shí)間后需倒換,一是造成了汞污染和單耗址的增加,二是增加了工人勞動(dòng)強度。(2)兩種工藝指標對比及處理方案兩種工藝生產(chǎn)成本對比(噸氯乙烯消耗量)如表4。兩種工藝指標對比及處理方案如表2。表4兩種工藝生產(chǎn)成本對比Table 4 Contrast of the costs of the two processes表2兩種工藝指標對比及處理方案Table 2 Contrast of production standards常規T藝兩段法工藝項目and dealing plans of the two processes數量單價(jià)金額數量單價(jià) 金額系料氣兩段法工藝常規工藝電石/t1.386 4095.00 5675.67 1.4 4095.00 5733.00HCI99.69氯化氫/t0.69941130.69 790.76 0.62 1130.69 701. 28純度/%CH2觸媒/kg1.4580 24.57 35.83 0.8 28.57 22.8563094% .60 .燒堿/t0.0121 1125.68 13.671125.68壓力/kpaC2H260汽V10.2363 84.74 20.02 2.0 84.74 169.4830~5094% >100水/t16.02440.7211.54200.7214.2含水/(mg/L)C2H2 :30 ~50600電/(kW/h) 45.5018 0.3917.95 291 0.39113. 49配比HCl微過(guò)量1:1.05~1.1氮氣/m} 200.40 8.00 89 0.40 36.6產(chǎn)能(kV/a)280 ~300120/(100 Meal)冷量53.4621 3.70 197.84(以現有的s3000 mm 30臺計)制造成本/元6770.526790.606(3)兩種工藝消耗對比注:1、電石按不含稅價(jià):3500元/噸。兩種工藝消耗對比如表3。2.此運行成本只供參考,原.輔材料價(jià)格各企業(yè)各不相同。表3兩種工藝消耗對比Table 3 Contrast of the consumes of the two processes4結論常規廠(chǎng)藝二兩段法VCM生產(chǎn)工藝極好的解決了生產(chǎn)中轉乙炔/( kg/t. VCM)~ 455(電石純度80%)440(裂解)氯化氫(kg /t. VCM)615650化器蝕漏問(wèn)題,同時(shí)采用加壓生產(chǎn)工藝，使轉化器的觸媒/( kg /1. VCM)0.81.5產(chǎn)能成倍的增加,氯化氫,觸媒、乙炔等消耗也是大循環(huán)水/(m'/h)2400900電/( kw/ L vem)9125大降低，同時(shí)VCM產(chǎn)品質(zhì)量也有所提高。所以?xún)啥巫畲笥昧?800間腺使用，13.3( 間腺使用),法V(中國煤化工漸被采用,并得氮氣V( m'/h)每s0h內使用約I4h)最大供給量為200。到了CNMHG儀表空氣(m/h)(下轉第70頁(yè))(4)兩種工藝生產(chǎn)成本對比(噸氯乙烯消耗量)●70.云南化工2010年第1期足分析技術(shù)要求。這幾年的試驗證明,分析數據參考文獻:完全能夠反映系統設備運行狀態(tài),當省煤器出口[1]化學(xué)工業(yè)部化肥司. 硫酸生產(chǎn)分析規程[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1992.三氧化硫和水分超過(guò)限定值,省煤器及之前的某些設備將出現周期性不同程度的泄漏,因此該分析數據為生產(chǎn)系統調整提供了可靠依據。In the sulfur system acid the furnace gas sulfur trioxideand the moisture content determinations method improvesZHAO Pu-xiu( Yunnan Tianda chermical industry Limited company , Kunming 650300, China)Abstract: In sulfur system sour craft, high temperature fumace gps SO, and moisture content after sample process-ing, uses the iodine standard solution titate tet solution first to the pale blue, then take the sodium hydoxide standard 50lution titrate to the gayish green as the end point. The qulity which increases though the sanple around subtracts the eul-phur dioxide, the eulfur trioxide quality, thus obtains SO3 and the moisture content.Key words: The sulfur system sour sulfur trioxide and the moisture content determination method improves迅迅迅媽媽迅媽迅況況溫溫媽犯犯媽媽媽媽迅把把媽媽媽媽媽媽媽媽媽媽媽決吧冰媽媽狗把狗迅迅迅(上接第67頁(yè))Contrast of Vinyl Chloride Production ProcessesXIN Feng-hen(Qi Chemical Group Co. , Lud. Qiqihar 16000, China)Abstract: Disadvantages in the conventional VCM production and technology process is briely introduced in this pe-per, the two - stage process is also briely decribed. Contrast betwen these two procese in production - proces, equipment - selection, and process - control - program is done. The advantage of the two - stage process and the VCM heat remo-ving process is summarizedKey words: vinyl echloride;production process ;two-stage proces; reactive themal生命的價(jià)值并不在于活了多久,而在于我們如何使用了這些日子。The value of life not lies in the length of days, but in the use we make of them.蒙田中國煤化工活邊大學(xué)出版社)MHCNMHG