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(duì)比辛鳳珍(齊化集團(tuán)有限公司,黑龍江齊齊哈爾161000)摘妻:介紹了常規(guī)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(duì)比了兩種生產(chǎn)方法的工藝生產(chǎn)流程、設(shè)備選型、工藝控制指標(biāo)及控制方案.總結(jié)了兩段法VCM生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢(shì)和VCM的撤熱工藝。關(guān)鍵詞:氯乙烯;生產(chǎn)工藝;二段法 ;反應(yīng)熱中圈分類(lèi)號(hào): 022222文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 1004 -275X(2010)01 0065-03根據(jù)原料的不同,氯乙烯的生產(chǎn)方法主要分3.2m,單臺(tái)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。隨著乙炔法聚氯乙烯的發(fā)展，國(guó)內(nèi)新建或擴(kuò)炔法。在20世紀(jì)60年代后期,隨著乙烯生產(chǎn)的大建的企業(yè)規(guī)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(guī)劃規(guī)模在400 kt至1000 kt,轉(zhuǎn)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(guī)模生產(chǎn)的瓶要生產(chǎn)方法。乙炔法氯乙烯在德國(guó)于20世紀(jì)40頸,按新建規(guī)模為200 kVa聚氯乙烯生產(chǎn)線計(jì),采年代實(shí)現(xiàn)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(zhuǎn)化器,單臺(tái)年產(chǎn)量為6 kt,炔與氯化氫為原料,隨著石油工業(yè)的發(fā)展.在世界需要約36臺(tái)轉(zhuǎn)化器,一次性投資大,占地面積多，范圍內(nèi)乙烯法逐漸取代了乙炔法而成為氯乙烯生運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。產(chǎn)的主要方法,目前在發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū),乙炔法氯針對(duì)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(guó)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(jié)分析并對(duì)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(biāo)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,隨著國(guó)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(guó)特別是中西部資源豐富地區(qū)，掀起了乙炔法聚氯(1)兩段法工藝來(lái)源乙烯企業(yè)爭(zhēng)相上馬的局面。自1958年我國(guó)第一據(jù)介紹,內(nèi)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(guó)阿克做過(guò)許多技術(shù)革新,如:混合脫水、轉(zhuǎn)化器串聯(lián)加瑪公司專(zhuān)利技術(shù),由法國(guó)德希尼公司提供基礎(chǔ)設(shè)壓精餾.膜分離技術(shù)、變壓吸附、空氣冷卻器冷卻計(jì)。由于兩套引進(jìn)技術(shù)擱置時(shí)間長(zhǎng),圖紙資料不氯乙烯、垂直篩板塔及轉(zhuǎn)化器水冷卻等。全,與外商簽訂的合同已經(jīng)過(guò)了機(jī)械保證期,迫使由于受加工制造技術(shù)裝備及運(yùn)輸、安裝等因內(nèi)蒙古海吉氯堿公司自己進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。他們?cè)谒氐南拗?靠單純加大轉(zhuǎn)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(chǔ)上,進(jìn)行了多項(xiàng)產(chǎn)量已很有限,目前,國(guó)內(nèi)最大的轉(zhuǎn)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(guó)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(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù),并于2004年9氯乙烯氣體,并返回轉(zhuǎn)化器循環(huán)利用。轉(zhuǎn)化反應(yīng)月建成投產(chǎn)。熱通過(guò)熱水移走。在此基礎(chǔ)上,該公司繼續(xù)加大科技投入,對(duì)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(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo),產(chǎn)量.質(zhì)量、消耗指標(biāo)均達(dá)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(shè)計(jì)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(jí)冷凝-級(jí)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(jī)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(yīng)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(yù)熱到100C進(jìn)入主轉(zhuǎn)熱水將庚烷液化,熱水用于分餾系統(tǒng),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(zhuǎn)化器循環(huán)使用。進(jìn)人氯乙烯螺桿壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮,壓縮后的氯乙開(kāi)車(chē)之初,在轉(zhuǎn)化器及其附屬設(shè)備打壓試漏烯氣體經(jīng)機(jī)后冷卻器冷卻,經(jīng)一、二級(jí)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(chǔ)罐,利用加料泵將庚烷通過(guò)預(yù)熱器預(yù)熱得到合格的氯乙烯單體,同時(shí)對(duì)高沸塔的殘液進(jìn)后加入到轉(zhuǎn)化器內(nèi)并達(dá)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(qiáng)制循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)循環(huán)系統(tǒng),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(yīng)的乙炔和炔)通入系統(tǒng),在轉(zhuǎn)化器內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(有熱量氯化氫氣體),經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)人循環(huán)轉(zhuǎn)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(yīng)熱,催化加成反應(yīng),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(chǔ)罐并人主轉(zhuǎn)化器主管,進(jìn)入下道工序,另一部分氣體經(jīng)進(jìn)入轉(zhuǎn)化器,構(gòu)成循環(huán)系統(tǒng)。冷卻器冷卻后去氯乙烯壓縮機(jī)的人口總管上,以正常運(yùn)行時(shí),根據(jù)轉(zhuǎn)化器的反應(yīng)溫度和VCM便調(diào)節(jié)和穩(wěn)定氣乙烯壓縮機(jī)進(jìn)口的壓力和溫度。生產(chǎn)系統(tǒng)的流量,只運(yùn)行一臺(tái)強(qiáng)制循環(huán)泵,其余的循環(huán)轉(zhuǎn)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(tǒng),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(zhuǎn)烷,靠自身的重力又進(jìn)人轉(zhuǎn)化器繼續(xù)使用,未冷凝化反應(yīng)熱采用庚烷移走。的汽態(tài)庚烷進(jìn)入二級(jí)冷卻器,冷卻下來(lái)的庚烷進(jìn)人庚烷儲(chǔ)罐,轉(zhuǎn)化器內(nèi)不足的庚烷通過(guò)未停的一1.2常規(guī)氯乙烯工藝臺(tái)庚烷循環(huán)泵進(jìn)行補(bǔ)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(duì)比氣體經(jīng)兩級(jí)冷凝兩級(jí)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(xiàng)目送來(lái)的乙炔(1)兩種工藝特點(diǎn)對(duì)比氣混合,經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入前后臺(tái)轉(zhuǎn)化器進(jìn)行目前國(guó)內(nèi)PVC行業(yè)VCM裝置工藝中,移走合加成反應(yīng),生成的氯乙烯氣體經(jīng)除汞器、氯乙烯冷成反應(yīng)熱有3種方法:一是常規(guī)用水移走轉(zhuǎn)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(yīng)熱工藝,二是內(nèi)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(guī)工藝的基礎(chǔ)上,由成達(dá)設(shè)計(jì)性組份,經(jīng)機(jī)前冷卻器冷卻后,氣乙烯氣體經(jīng)過(guò)壓院吸取海吉轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化器反應(yīng)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(guó)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(duì)比.67.表1氟乙烯工藝特點(diǎn)對(duì)比Table 1 Contast of characters of VCM processes工藝特點(diǎn)憂點(diǎn):(1)工藝流程中轉(zhuǎn)化器設(shè)備臺(tái)數(shù)少、無(wú)降膜吸收器.水洗塔等設(shè)備,工藝流程短,占地面積小。(2)轉(zhuǎn)化器采用兩段加樂(lè)T藝和庚烷移出反應(yīng)熱,轉(zhuǎn)化率高.單臺(tái)產(chǎn)能高(10~12 kV臺(tái)年. VCM)。(3)轉(zhuǎn)化器采用庚烷移出反二應(yīng)熱,庚燒對(duì)轉(zhuǎn)化器等設(shè)備無(wú)腐蝕，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)。(4)原料氣含水低(30 ~50 mg/L) ,對(duì)設(shè)備腐蝕性小.生產(chǎn)穩(wěn)法定性好。(5)生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)水的加入,系統(tǒng)中無(wú)含汞廢水產(chǎn)生。精餾塔不易發(fā)生自聚、堵塔的現(xiàn)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(qiáng)度。缺點(diǎn):(1)行業(yè)內(nèi)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(shè)中。(2)催化劑.庚烷分子篩技術(shù)還受專(zhuān)利保護(hù)。優(yōu)點(diǎn):(1)工藝成熟,生產(chǎn)平穩(wěn)。缺點(diǎn):(1)轉(zhuǎn)化器設(shè)備采用熱水移走反應(yīng)熱,對(duì)轉(zhuǎn)化器設(shè)備有一-定 的腐蝕性.轉(zhuǎn)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(zhǎng)期生產(chǎn)運(yùn)行仍然存在設(shè)備結(jié)垢現(xiàn)象,影響轉(zhuǎn)化器設(shè)備的換熱.導(dǎo)致產(chǎn)量下降。(4)催化劑單耗高。設(shè)計(jì)為1-1.1 kg/L VCM.實(shí)際生產(chǎn)為1.5 kg/I. VCM,二級(jí)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(xiàn)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(qiáng)度。(2)兩種工藝指標(biāo)對(duì)比及處理方案兩種工藝生產(chǎn)成本對(duì)比(噸氯乙烯消耗量)如表4。兩種工藝指標(biāo)對(duì)比及處理方案如表2。表4兩種工藝生產(chǎn)成本對(duì)比Table 4 Contrast of the costs of the two processes表2兩種工藝指標(biāo)對(duì)比及處理方案Table 2 Contrast of production standards常規(guī)T藝兩段法工藝項(xiàng)目and dealing plans of the two processes數(shù)量單價(jià)金額數(shù)量單價(jià) 金額系料氣兩段法工藝常規(guī)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?dú)?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(xiàn)有的s3000 mm 30臺(tái)計(jì))制造成本/元6770.526790.606(3)兩種工藝消耗對(duì)比注:1、電石按不含稅價(jià):3500元/噸。兩種工藝消耗對(duì)比如表3。2.此運(yùn)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(duì)比Table 3 Contrast of the consumes of the two processes4結(jié)論常規(guī)廠藝二兩段法VCM生產(chǎn)工藝極好的解決了生產(chǎn)中轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guó)煤化工漸被采用,并得氮?dú)釼( m'/h)每s0h內(nèi)使用約I4h)最大供給量為200。到了CNMHG儀表空氣(m/h)(下轉(zhuǎn)第70頁(yè))(4)兩種工藝生產(chǎn)成本對(duì)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(yàn)證明,分析數(shù)據(jù)參考文獻(xiàn):完全能夠反映系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)省煤器出口[1]化學(xué)工業(yè)部化肥司. 硫酸生產(chǎn)分析規(guī)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(shè)備將出現(xiàn)周期性不同程度的泄漏,因此該分析數(shù)據(jù)為生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)整提供了可靠依據(jù)。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?nèi)绾问褂昧诉@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(guó)煤化工活邊大學(xué)出版社)MHCNMHG