氯乙烯操作规程

树脂分厂氯乙烯工段

转化、精馏、压缩岗位工艺技术操作规程

2010年8月31日发布 2010年10月9日实施

目录

一、岗位目的 (3)

二、生产原理 (3)

三、工艺流程简述 (5)

四、原材料及产品说明 (6)

1、原材料及产品性质 (6)

2、原材料及产品质量要求 (8)

3、能源消耗指标 (9)

五、工艺控制指标 (9)

六、操作规程 (11)

1、转化岗位 (11)

2、压缩岗位 (13)

3、分馏岗位 (22)

4、异常事故及处理 (23)

5、应急预案 (25)

6、安全技术规定 (27)

七、危险源辨识及控制措施 (29)

八、环境因素分析及控制措施 (30)

九、主要设备一览表 (30)

十、工艺流程图 (32)

附加说明：......................................................................... 错误！未定义书签。

一、岗位目的

氯乙烯工段是以精制乙炔和干燥的氯化氢气为原料,在转化器中合成单体氯乙烯,为聚合工段提供聚合用单体。本工段操作分为三个岗位:转化岗位、压缩岗位和精馏岗位。

转化岗位的生产目的是用乙炔和氯化氢合成氯乙烯,转化工应严格控制工艺指标,细心操作,以保证反应顺利进行,并经常与乙炔发生、清净、冷冻、压缩、精馏联系,确保生产正常进行。

压缩岗位的生产目的是把气柜来的氯乙烯气体加压,利用氯乙烯气体在0.5MPa(表)左右压力下,易液化的性质,为精馏工序降低制冷消耗,提高生产能力。

精馏岗位的生产目的是通过精馏过程脱除氯乙烯所含的低沸物和高沸物,提纯氯乙烯,为聚合工段提供合格的单体。

在上述生产执行过程中，务必精心操作，合理正确使用氯化汞触媒，减少汞污染；加强设备管理，减少泄漏，确保安全生产；降低热能和冷媒损失，实现节能降耗。

二、生产原理

氯化氢与乙炔在混合器中充分混合，由于氯化氢有吸湿作用，乙炔气中绝大部分水被吸收，生成40%左右的盐酸，通过冷冻脱酸，降低混合气体中水蒸气分压，再通过除雾器，大部分酸雾微粒被截留，进一步降低了混合气体中的水分。冷冻脱水后的混合气温度很低，不利于转化，因此通过预热器把混合气体加热到大于70℃，一方面有利于提高转化反应效率，另一方面使未除净的雾滴全部气化，减小对管道的腐蚀。混合气中乙炔、氯化氢气体按照1：（1.05～1.1）的比例混合,在触媒的作用下,在80～160℃温度下反应生成氯乙烯,同时还有副反应生成二氯乙烷等副产品。副反应的发生，既消耗宝贵的原料乙炔，又给精馏增加负荷，因此关键是触媒的选择、配比、反应温度的控制。

配比（摩尔比）：使一种原料气的配比过量，可使另一种原料气的转化率增加。因此利用这一原理，使价值低的原料过量，尽量使价值高的原料反应完全。由于乙炔的价值远远高于氯化氢，因此要将氯化氢过量配比，但过量不能太多，否则不但增加原料消耗，还会增加二氯乙烷等副产物，实验与实践经验，控制乙炔与氯化氢摩尔比在1：（1.05—1.1）范围内为宜。

反应温度：提高反应温度有加快反应的速度，获得较高的转化率。但过高的温度易使催化剂氯化高汞升华，降低催化剂活性和使用寿命，还会使副反应增多。要控制反应温度就要及时移出反应热，最佳反应温度应该在130～150℃之间。

粗氯乙烯中含有过量配比的氯化氢、未反应的乙炔、氮气、氢气、二氧化碳和微量汞蒸气等气体，以及副反应产生的二氯乙烷、二氯乙烯等杂质气体，为了得到高纯度的单体，使聚合能够产出高品质的聚氯乙烯，应彻底将这些杂质去除。这就需除汞器除汞，水洗除氯化氢，碱洗除二氧化碳，精馏除副产品。

水洗是利用氯化氢在水中的溶解度极大而氯乙烯在水中的溶解度又较小这一特性，把这二种物质分开，同时还可去除一些汞。

碱洗是一种化学吸收过程，放热反应，生成碳酸钠。如果溶液中的氢氧化钠几乎都生成了碳酸钠，这时大量的碳酸钠虽然还有吸收二氧化碳的能力，但反应相当慢，生成的碳酸氢钠在水中的溶解度很小，极易析出，沉淀下来，堵塞管道和设备，因此溶液中必须保持一定量氢氧化钠，避免碳酸氢钠沉淀析出，还可进一步除去未吸收的氯化氢。

精馏是利用多组分的混合物在一定压力下各组分的沸点或在定温下各组分的蒸气分压（或挥发度）不同，经过传质传热的过程，即：气相中难挥发组分和液相中易挥发组分，进行多次的反方向扩散而得到较完全分离的单一组分，最终得到高纯度产品。

三、工艺流程简述

由乙炔工段送来的精制乙炔气经乙炔水分离器（F101），进入乙炔冷却器（S101-104）,冷却后,进入乙炔水分离器（F102）,脱除乙炔气中所带来的水分；经氯化氢水分离器（F201）来的干燥氯化氢气体在混合器（H101）中充分混合,混合气再经一段石墨冷却器（S201-203）、二段石墨冷却器（S204-206）,用-35℃冷冻盐水间接冷却后进入除雾器（C101-C104）,该混合气经预热器（S301-S304）预热后进入两组串联的转化器（H201-H202）中,借列管中填装的吸附于活性碳上升汞催化剂,使乙炔和氯化氢合成转化为氯乙烯.合成反应的热量,通过水泵送来的95～100℃左右的循环热水移去,由转化器出来的粗氯乙烯经除汞器（H301-H302）,进入气相石墨冷却器(S401)降温之后，从底部进入酸吸收塔(FL101、FL102)除去粗氯乙烯中过量的氯化氢，再经水洗塔（FL103）和碱洗塔（FL104）进一步除去残存的氯化氢和汞和二氧化碳，经气柜（F501）缓冲作用送入压缩系统。

气柜（F501）中的氯乙烯气体经机前冷却器冷却（E101a/ E101b、 E102a/ E102b）、水分离器(V101a/ V101b)后进入压缩机（K101a/ K101b/ K101c、K101d/ K101e/ K101f）加压至0.5～0.7MPa(表),并经机后冷却器(E103/E104b)冷却后,送精馏系统。

自压缩来的粗氯乙烯进入全凝器（E101- E106）,借0℃冷冻盐水间接冷却,使大部分氯乙烯气体冷凝液化，氯乙烯液体借位差进入中间槽（V101）,除水后进入低沸塔（T101a/ T101b），全凝器（E101- E 106）中不凝气体进入尾气冷凝器（E401- E406），低沸塔底部的加热釜（E301a/E301b）借转化器循环热水来进行间接加热,以将沿塔板下流的液相中的低沸物蒸出.气相沿塔板向上流动并与塔板上的液相进行热量和质量的交换,最后经塔顶冷凝器（E201a/E201b）,借7℃冷冻水将其冷凝作为塔顶回流液,不冷凝气体经尾气冷凝器（E401- E406）排空或送入变压吸附装臵，回收其中的氯乙烯、乙炔、氢气。由低沸塔（T101a/ T101b）脱除低沸物后的氯乙烯借压差进入高沸塔（T201a/T201b）,塔顶排出精氯乙烯气体,一部分由塔顶