氯乙烯精馏系统尾气的吸附回收

同学们大家好，电石法生产氯乙烯工艺中，原料气纯度不高，为保证氯乙烯单体质量及防止系统中不凝性气体积累，氯乙烯及未反应乙炔在加压精馏中由不凝性气体夹带连续地从系统中排空，既严重污染环境又造成了氯乙烯及乙炔气体的巨大浪费，因此尾气回收意义重大，那我们这节课就来介绍一些精馏尾气回收的方法及高沸物的处理。

目前尾气处理方法主要有：活性炭吸附工艺、膜分离工艺、变压吸附工艺、溶剂吸收工艺等
（一）活性炭吸附法回收氯乙烯工艺
自尾气冷凝器出来的尾气，进大列管式活性炭吸附器1a底部，用活性炭吸附尾气中氯乙烯组分，吸附时释放出的热量由管间冷却水移走，而尾气中不被活性炭吸附的氢气、氮气和大部分乙炔气，由吸附器顶部出来经尾气自控阀放空，并维持系统压力为0.49MPa。

当活性炭吸附达到饱和时，将尾气切换入另一台活性炭吸附器1b中进行吸附，而活性炭吸附器1a进行解吸，其管间改为通入转化器循环热水，并启动真空泵3抽真空，当达真空度后维持25min左右，使解吸出的氯乙烯气体经过滤器2滤去炭粉等杂质后，经油分离器4分离出机油，再排至氯乙烯净化压缩系统的机前预冷器回收。

当活性炭吸附器1b所吸附的氯乙烯达到饱和时，再将尾气切换到吸附器1a进行吸附，而活性炭吸附器1b则进行解吸，如此交替进行。

（二）膜分离法回收氯乙烯工艺
膜法有机蒸气分离回收是基于溶解-扩散机理，气体首先溶解在膜的表面，然后沿着其在膜内的浓度梯度扩散传递，有机蒸气分离膜具有溶解选择性控制功能。

分子质量大、沸点高的组分(如氯乙烯、丙烯、丁烷等)在膜内的溶解度大，容易透过膜，在膜的渗透侧富集，而分子质量小、沸点低的组分(如氢气、氮气、甲烷等)在膜内的溶解度小，不容易透过膜，在膜的截留侧富集。

优点：氯乙烯尾气经该工艺处理后，VCM回收率比活性炭法提高，一次回收率达98％以上，乙炔回收率达97％以上。

与常用的活性炭吸附回收氯乙烯工艺相比，膜分离技术是一种清洁无污染的回收技术，回收效率高，投资回收期短，装置可采用自动控制，运行稳定，无须外加动力、能耗，运行成本较低。

但膜分离法也存在一些问题：
①氧气在系统内积累。

O2比H2、N2渗透性强。

②副反应多。

在膜分离法回收的氯乙烯中，一级渗透气含有多种成分，返回到二级转化器进口，必然造成副反应增多，对催化剂与分馏系统造成影响。

③杂质对膜的损害，由于采用的是非常精细的高分子膜，任何细微的液滴、粒子都会对膜产生损害。

④放空气体中VCM、乙炔的含量暂未达国家标准。

（三）变压吸附回收氯乙烯工艺
原理：利用多孔固体物质对气体分子的吸附作用，易吸附高沸点组分、不易吸附低沸点组分，将原料气通过吸附剂床层，乙炔、氯乙烯和二氧化碳等被选择性吸附，而氮气、氢气不被吸附而排出。

吸附气体解吸回收使吸附剂获再生。

变压吸附法关键是吸附剂选择，一般可选用硅胶、活性炭、活性三氧化二铝、分子筛等。

氯乙烯和乙炔的回收率可达到99.5%以上，可达到国家排放标准。

变压吸附的优点：能耗低、装置自动化程度高、可靠性程度高、装置调节能力强操作弹性大、吸附剂使用寿命长、氯乙烯和乙炔的回收率高等。

（四）高沸物及其处理
精馏系统的粗氯乙烯中高沸点物有乙醛、偏二氯乙烯、1,1-二氯乙烷、顺及反式1,1-二氯乙烷等含量一般在0.1～0.5%(wt%) ，这些高沸物残液中含有易燃易爆和有毒、有害的化合物，在正常精馏操作中，每生产千吨单体就要排出4-5吨高沸物残液，因此有必要考虑高沸物残液的综合利用。

一般有以下几种处理方法：
（1）残液由空气雾化于700～1000℃下焚烧，炉气中氯化氢用水吸收制稀盐酸回收处理。

（2）采用间歇蒸馏塔，脱除氯乙烯单体和收集以1,1-二氯乙烷为主的馏分。

塔底残液再焚烧等。

（3）实验室精馏柱分离。