氯乙烯生产工艺对比

2010年02月云南化工Feb. 2010第37卷第1期Y unnan Chemical TechnologyVol. 37 ,No.1氯乙烯生产工艺对比辛凤珍(齐化集团有限公司,黑龙江齐齐哈尔161000)摘妻:介绍了常规法氯乙烯的生产工艺及 在生产工艺中存在的问题.简要叙述了两段法工艺;对比了两种生产方法的工艺生产流程、设备选型、工艺控制指标及控制方案.总结了两段法VCM生产工艺的优势和VCM的撤热工艺。关键词:氯乙烯;生产工艺;二段法 ;反应热中圈分类号: 022222文献标识码: A文章编号: 1004 -275X(2010)01 0065-03根据原料的不同,氯乙烯的生产方法主要分3.2m,单台重量约64t,年产量约为6000t氯乙为乙烯法和乙炔法。早期氯乙烯的生产均采用乙烯。随着乙炔法聚氯乙烯的发展，国内新建或扩炔法。在20世纪60年代后期,随着乙烯生产的大建的企业规模大多在200 kt以上，更有部分企业型化以及乙烯氧氯化法生产氯乙烯技术的成熟，规划规模在400 kt至1000 kt,转化器生产能力的乙烯法迅速取代了乙炔法,成为生产氯乙烯的主大小已成为制约乙炔法氯乙烯大规模生产的瓶要生产方法。乙炔法氯乙烯在德国于20世纪40颈,按新建规模为200 kVa聚氯乙烯生产线计,采年代实现了工业化生产,最初的氯乙烯生产以乙用直径为3.2 m的大转化器,单台年产量为6 kt,炔与氯化氢为原料,随着石油工业的发展.在世界需要约36台转化器,一次性投资大,占地面积多，范围内乙烯法逐渐取代了乙炔法而成为氯乙烯生运行维护费用高。产的主要方法,目前在发达国家和地区,乙炔法氯针对以上原因,一种新的VCM生产技术正在乙烯工艺已经被淘汰。推广,两段法生产工艺在一些新建企业逐步被采我国于1958年开始采用乙炔法生产氯乙烯,纳。本文从两种工艺的优缺点总结分析并对比了至今仍是生产氯乙烯的主要生产方法之一。乙炔工艺指标和工艺消耗。法氯乙烯工艺在生产能力和产量上超过氯乙烯生产总量的一-半以上,特别是近几年,随着国际油价1氯乙烯工艺介绍的不断上涨,乙烯法氯乙烯的成本居高不下,显示1.1氯乙烯的两段法生产工艺出乙炔法氣乙烯生产成本的优越性,从而在全国特别是中西部资源丰富地区，掀起了乙炔法聚氯(1)两段法工艺来源乙烯企业争相上马的局面。自1958年我国第一据介绍,内蒙古海吉氯碱公司聚氯乙烯生产套乙炔法氯乙烯生产装置建成以来,经过广大科线中,氯乙烯工艺技术采用的是荷兰约翰布朗公技工作者的辛勤努力,在生产工艺及技术装备上司工艺包，聚氯乙烯工艺技术采用的是法国阿克做过许多技术革新,如:混合脱水、转化器串联加玛公司专利技术,由法国德希尼公司提供基础设压精馏.膜分离技术、变压吸附、空气冷却器冷却计。由于两套引进技术搁置时间长,图纸资料不氯乙烯、垂直筛板塔及转化器水冷却等。全,与外商签订的合同已经过了机械保证期,迫使由于受加工制造技术装备及运输、安装等因内蒙古海吉氯碱公司自己进行技术研发。他们在素的限制,靠单纯加大转化器外部尺寸来提高的充分消化吸收原引进技术的基础上,进行了多项产量已很有限,目前,国内最大的转化器直径为技术改造和创新。经过5年的艰苦努力,逐步形收稿:2009-12-10接受:2010401-27中国煤化工作者简介:辛凤珍(1974-),女.黑龙江人，化工工艺助理工程师,从事氯碱.MYHCNMHG●66●云南化工2010年第1期成了具有自主知识产权的新技术,并于2004年9氯乙烯气体,并返回转化器循环利用。转化反应月建成投产。热通过热水移走。在此基础上,该公司继续加大科技投入,对生2两段法工艺的撤热工艺介绍产中暴露出来的问题及时实施技术改造,并于2006年全面达产达标,产量.质量、消耗指标均达庚烷(分子式C,Hgo, 分子量100.21)是无色到或超过了原工艺包设计要求。易挥发液体,熔点-90.5C,沸点98. 5C,饱和蒸(2)两段法工艺介绍气压5.33kPa(22.39C) ,燃烧热4806.6 kJ/mol,临来自烧碱的HCI气体用水吸收后.解析出氣界温度201.79 ,临界压力1. 62 Mpa,闪点-4C，化氢经一级冷凝-级除雾和三段硫酸干燥塔除去引燃温度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) ;电石法乙炔气不溶于水,溶于醇,可混溶于乙醚、氯仿。体经压缩机加压后,进人乙炔冷却器冷却,再经分采用庚烷为撤热介质。氯化氢与乙炔反应生子筛千燥塔除去水份(含水≤<50 mg/L)。C.H2与成的热量可利用庚烷的汽化潜热移走,同时采用HCl气体经混合器混合后,预热到100C进入主转热水将庚烷液化,热水用于分馏系统,液化后的庚化器,生成的粗氯乙烯气体经冷却器冷却后,直接烷进人转化器循环使用。进人氯乙烯螺杆压缩机进行压缩,压缩后的氯乙开车之初,在转化器及其附属设备打压试漏烯气体经机后冷却器冷却,经一、二级冷却器冷凝完成后具备开车条件的前提下,首先将庚烷加入后进人粗氯乙烯贮槽，再经低沸塔、高沸塔精馏，到庚烷储罐,利用加料泵将庚烷通过预热器预热得到合格的氯乙烯单体,同时对高沸塔的残液进后加入到转化器内并达到要求的液位,然后启动行分馏和提纯回收氯乙烯和1,1二氯乙烷。其中强制循环泵驱动循环系统,将原料气(氯化氢和乙粗氯乙烯贮槽中的气相(主要是未反应的乙炔和炔)通入系统,在转化器内发生化学反应(有热量氯化氢气体),经预热后进人循环转化器,再进行产生) ,同时使庚烷液体汽化,带走生成的反应热,催化加成反应,生成的氯乙烯气体-部分 直接并庚烷汽体通过冷却器冷却后流人庚烷循环储罐并人主转化器主管,进入下道工序,另一部分气体经进入转化器,构成循环系统。冷却器冷却后去氯乙烯压缩机的人口总管上,以正常运行时,根据转化器的反应温度和VCM便调节和稳定氣乙烯压缩机进口的压力和温度。生产系统的流量,只运行一台强制循环泵,其余的循环转化器未冷凝下来的气体与尾凝器的不凝气庚烷循环泵停下,同时打开庚烷自循环系统,气态体一同进入变乐吸附装置回收氯乙烯和乙炔，变的庚烷通过换热器与热水交换热量后变成液态庚压吸附的尾气通过吸收塔吸收氯化氢后排放。转烷,靠自身的重力又进人转化器继续使用,未冷凝化反应热采用庚烷移走。的汽态庚烷进入二级冷却器,冷却下来的庚烷进人庚烷储罐,转化器内不足的庚烷通过未停的一1.2常规氯乙烯工艺台庚烷循环泵进行补充。来自烧碱的HCl气体经缓冲罐缓冲后，HCI3氯乙烯工艺对比气体经两级冷凝两级除雾和二段硫酸干燥除去HCI气体中的水份,然后与来乙炔项目送来的乙炔(1)两种工艺特点对比气混合,经预热器预热后进入前后台转化器进行目前国内PVC行业VCM装置工艺中,移走合加成反应,生成的氯乙烯气体经除汞器、氯乙烯冷成反应热有3种方法:一是常规用水移走转化器却器冷却后进入三合一组合吸收塔吸收过量的反应热工艺,二是内蒙古海吉氯碱公司的干法氯HCl气体,再用碱洗中和塔除去氯乙烯气体中的酸乙烯工艺,三是在常规工艺的基础上,由成达设计性组份,经机前冷却器冷却后,氣乙烯气体经过压院吸取海吉转化器庚烷冷却的优点而改造的庚烷缩和冷凝,然后进入精馏塔进行精馏.从而得到合移走转化器反应热的工艺。各种工艺优缺点如表格的氯乙烯单体。其中压缩冷凝后的不凝气和低1中国煤化工沸塔的不凝气一同进人变压吸附装置回收乙炔和MHCNMH G2010年第1期辛凤珍:氯乙烯生产工艺对比.67.表1氟乙烯工艺特点对比Table 1 Contast of characters of VCM processes工艺特点忧点:(1)工艺流程中转化器设备台数少、无降膜吸收器.水洗塔等设备,工艺流程短,占地面积小。(2)转化器采用两段加乐T艺和庚烷移出反应热,转化率高.单台产能高(10~12 kV台年. VCM)。(3)转化器采用庚烷移出反二应热,庚烧对转化器等设备无腐蚀，设备使用寿命长。(4)原料气含水低(30 ~50 mg/L) ,对设备腐蚀性小.生产稳法定性好。(5)生产过程中无水的加入,系统中无含汞废水产生。精馏塔不易发生自聚、堵塔的现象。(6)原料消耗低:电石1.4/L. VCM,HCl615 ke/. VCM,触蝶0.8 kg/. VCM。(7)催化剂倒换频事少,减少了求污染,降低了工人劳动强度。缺点:(1)行业内逐渐被采用，目前除海吉化工在用外.山东信发二期.甘肃白银二家企业都在建设中。(2)催化剂.庚烷分子筛技术还受专利保护。优点:(1)工艺成熟,生产平稳。缺点:(1)转化器设备采用热水移走反应热,对转化器设备有一-定 的腐蚀性.转化器维修频率高。(2) 原料气配比氯化氢过量(理论:1:1.05 ~1.1 ,实际:1:1.06) ,HC1消耗较高。(3)由于热水硬度大，虽然添加了阻垢剂,但长期生产运行仍然存在设备结垢现象,影响转化器设备的换热.导致产量下降。(4)催化剂单耗高。设计为1-1.1 kg/L VCM.实际生产为1.5 kg/I. VCM,二级T.艺为0.8 kg/L. VCM。(5)原料气中HCI气体过量,加水吸收,有大量副产盐酸生成。低佛塔易产生自聚堵塔现象,影响单体品质和生产操作。(6)催化剂使用一段时间后需倒换,一是造成了汞污染和单耗址的增加,二是增加了工人劳动强度。(2)两种工艺指标对比及处理方案两种工艺生产成本对比(吨氯乙烯消耗量)如表4。两种工艺指标对比及处理方案如表2。表4两种工艺生产成本对比Table 4 Contrast of the costs of the two processes表2两种工艺指标对比及处理方案Table 2 Contrast of production standards常规T艺两段法工艺项目and dealing plans of the two processes数量单价金额数量单价 金额系料气两段法工艺常规工艺电石/t1.386 4095.00 5675.67 1.4 4095.00 5733.00HCI99.69氯化氢/t0.69941130.69 790.76 0.62 1130.69 701. 28纯度/%CH2触媒/kg1.4580 24.57 35.83 0.8 28.57 22.8563094% .60 .烧碱/t0.0121 1125.68 13.671125.68压力/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电/(kW/h) 45.5018 0.3917.95 291 0.39113. 49配比HCl微过量1:1.05~1.1氮气/m} 200.40 8.00 89 0.40 36.6产能(kV/a)280 ~300120/(100 Meal)冷量53.4621 3.70 197.84(以现有的s3000 mm 30台计)制造成本/元6770.526790.606(3)两种工艺消耗对比注:1、电石按不含税价:3500元/吨。两种工艺消耗对比如表3。2.此运行成本只供参考,原.辅材料价格各企业各不相同。表3两种工艺消耗对比Table 3 Contrast of the consumes of the two processes4结论常规厂艺二两段法VCM生产工艺极好的解决了生产中转乙炔/( kg/t. VCM)~ 455(电石纯度80%)440(裂解)氯化氢(kg /t. VCM)615650化器蚀漏问题,同时采用加压生产工艺，使转化器的触媒/( kg /1. VCM)0.81.5产能成倍的增加,氯化氢,触媒、乙炔等消耗也是大循环水/(m'/h)2400900电/( kw/ L vem)9125大降低，同时VCM产品质量也有所提高。所以两段最大用量1800间腺使用，13.3( 间腺使用),法V(中国煤化工渐被采用,并得氮气V( m'/h)每s0h内使用约I4h)最大供给量为200。到了CNMHG仪表空气(m/h)(下转第70页)(4)两种工艺生产成本对比(吨氯乙烯消耗量)●70.云南化工2010年第1期足分析技术要求。这几年的试验证明,分析数据参考文献:完全能够反映系统设备运行状态,当省煤器出口[1]化学工业部化肥司. 硫酸生产分析规程[M].北京:化学工业出版社,1992.三氧化硫和水分超过限定值,省煤器及之前的某些设备将出现周期性不同程度的泄漏,因此该分析数据为生产系统调整提供了可靠依据。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迅迅迅妈妈迅妈迅况况温温妈犯犯妈妈妈妈迅把把妈妈妈妈妈妈妈妈妈妈妈决吧冰妈妈狗把狗迅迅迅(上接第67页)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生命的价值并不在于活了多久,而在于我们如何使用了这些日子。The value of life not lies in the length of days, but in the use we make of them.蒙田中国煤化工活边大学出版社)MHCNMHG