乙炔干燥项目建议书

乙炔干燥项目建议书-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

乙炔干燥

项目建议书

项目名称：乙炔干燥

编制人：赵贵敏日期: 2011年10月17 日审核：日期:

批准：日期:

乙炔、氯化氢单独干燥项目建议书

一、实施的目的和意义

根据原料的不同，氯乙烯的生产方法主要分为乙烯法和乙炔法。我国于1958年开始采用乙炔法生产氯乙烯，至今仍是生产氯乙烯的主要生产方法之一，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，随着国际油价的不断上涨，乙烯法氯乙烯的成本居高不下，显示出乙炔法氯乙烯生产成本的优越性，特别是中西部资源丰富地区。

采用乙炔法生产氯乙烯，乙炔和氯化氢在装有氯化汞触媒的转化器裂管中进行反应，原料气中水分含量过高存在以下危害：

①、水分过高易与混合气中的氯化氢形成盐酸，使转化器设备及管道受到严重腐蚀，腐蚀产物二氯化铁、三氯化铁结晶体还会堵塞管道，威胁正常生产。

②、水分还易使催化剂结块，降低催化剂活性，导致转化器阻力上升，乙炔流量提不上来，触媒消耗增加。

③、水分在合成反应中与乙炔反应生成对聚合有害的杂质乙醛：

C2H2＋H2O → CH3―CHO

在氯乙烯精制过程中乙醛的存在还会增加精馏能耗、降低氯乙烯收率。

④、水分能促进乙炔与氯化汞反应生成有机络合物，后者覆盖于催化剂的表面而降低了催化剂活性。

氯化汞易升华，在翻倒触媒过程中，对环境污染严重，危害员工的身心健康。2009年末，国务院批转了环保部、工信部等八个部门《关于

加强重金属污染防治工作的指导意见》，工信部于2010年5月发布了《电石法聚氯乙烯行业汞污染综合防治方案》，汞污染问题已被列为乙炔法PVC行业重金属污染防治的重点问题，由于我国可开采的汞资源已接近枯竭，进口汞受制于国际汞公约，氯化汞触媒价格已从开车时的万元/吨上升到目前的6万/吨左右。

由于我公司目前采用的混合脱水工艺，乙炔和氯化氢混合后用冷冻盐水冷冻脱水，脱水效果不好，从2007年底聚氯乙烯工程一期开车后,转化器一直在频繁泄漏，频繁维修，频繁翻倒更换触媒，造成转化器维修成本居高不下，触媒消耗过高，员工劳动强度增大。

二、工艺方案选择

1、国内氯乙烯生产中原料气脱水方法

①、乙炔气固碱干燥

乙炔单独采用固碱进行干燥，气体水分含量高，碱消耗量大，目前已经被淘汰。

②、混合脱水

混合脱水即烧碱装置送来的氯化氢与乙炔装置来的湿乙炔气直接进行混合，然后通过二级石墨换热器，用-35℃冷冻盐水深冷到-14±2℃，原料气中的水分被氯化氢吸收，呈40%的盐酸雾析出，再通过除雾器进行分离。这种方法理论上可以将原料气中的水分降低到%（wt），实际

上冷凝过程中形成的盐酸雾不可能全部分离下来，生产中测到的水分含量远大于理论值。

③、混合脱水＋硫酸干燥

近年企业新建的装置中有采用混合脱水后再加硫酸干燥的工艺，在混合脱水后再用98%的浓硫酸进行深度干燥，进一步降低了原料气中的水分含量。只是在对混合气进行硫酸干燥的同时部分乙炔气被硫酸碳化，当温度高时，此种情况更加严重，导致吸收水后95%的硫酸杂质含量增加。被污染的硫酸无法回收利用，销售困难。

④、变压吸附脱水

此技术利用活性吸附物质吸附水分，通过气体压力变化脱除乙炔气水分，由于乙炔具有不饱和三键，性质不稳定，在压力较高时易发生自聚分解，进而发生爆炸，在实际操作中，使用压力不得超过150kpa(g)，压力变化范围较小，不宜采用此方法脱水。且脱水深度不够，产品气仍含有较多水分，不能满足生产需要。

⑤、变温吸附脱水

此技术是引进国外先进氯乙烯生产技术的一部分，乙炔气采用变温吸附进行干燥，乙炔气中的水分含量最低可以达到3ppm（v/v）。原料氯化氢采用98%浓硫酸进行干燥，可将氯化氢气体中的水分含量控制到50 ppm（v/v）以下。

2、原料气脱水工艺选择

根据我厂现有的混合脱水工艺，综合考虑投资、运行及满足生产要求，可采用原料气单独脱水工艺，将现有混合脱水的系统单独用于脱除氯化氢气体中的水分，乙炔采用变温吸附工艺，将水分控制在50 ppm （v/v）以下，即可满足生产要求，降低投资及运行费用；又可避免因原料气含水高而带来的对生产的不利影响。

三、工艺方案及流程说明

1、工艺方案

本方案采用变温吸附技术，分为两条独立的生产线，每条线配套20万吨氯乙烯装置。

1、原料及产品气规格

2、工艺流程说明

乙炔气经过阻火器进入本装置，冷却到2℃，进入乙炔气聚结器，除去冷凝水雾，送入乙炔干燥塔进行干燥，干燥合格的乙炔气供氯乙烯合成用。

每条生产线使用三台并联的干燥塔，其中两台吸附，一台进行再生。

再生过程中先通入一定量的氮气吹扫干燥塔；经过加热的氮气进入干燥塔，带出水分后进入冷却器，冷凝分离出水分；加热过程结束后，用冷氮气将干燥塔冷却。整个加热、冷却过程中，氮气由鼓风机进行循环利用，只有极少量的补充。

3、工艺流程简图：

乙炔干燥工艺简图

乙炔干燥塔再生工艺简图

四、主要设备技术参数及关键阀门

五、公用工程消耗

1、氮气（再生干燥塔用）

压力：100kPa(G)

温度：环境温度

最大流量：1450Nm3/h（间歇使用）

单耗： Nm3/t·VCM

2、循环水（再生气冷却器用）

压力：500 kPa(G)

上水温度：32℃

回水温度：≤40℃

流量：220 t/h

3、电（电加热器、鼓风机用）

380/10000 V 380 Hz

单耗：14 KWh/ t·VCM

4、蒸汽

压力：700kPa(G)

温度：饱和温度