氯乙烯净化单元

氯乙烯净化单元

1适用范围

本规程适用于本公司VCM装置净化压缩工序操作规程。

2生产任务

本工序的任务是通过水洗吸收合成气中的氯化氢气体，通过碱洗净化除去二氧化碳等杂质，为精馏提供合格的粗VCM。水洗塔出来的浓盐酸送盐酸脱吸系统回收氯化氢，送氯化氢干燥工序。粗VCM 通过除水后送压缩工序，VCM气体压缩至620KPa送精馏单元。

3生产原理

（1）净化的目的

转化反应后的气体中，除氯乙烯外，尚有过量的氯化氢未反应的乙炔和氮气、氢气、二氧化碳等气体，以及副反应生成的乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯、乙烯基乙炔等杂质。为了生产适于聚合的高纯度单体，应彻底将这些杂质除掉。水洗是粗氯乙烯精制的第一步，泡沫水洗机填料水洗去除氯化氢，乙醛等。此外，水洗还具有冷却合成气体的作用，经水洗后的合成气中的氯化氢大部分被除去，但仍有部分残留在合成气中，所以需要用碱将残余HCL及CO2彻底除去，从而使粗VCM得到净化。

（2）净化（水洗，碱洗原理）

水洗是属于一种气体的吸收操作，亦即利用适当的液体吸收剂处理气体混合物，使后者分离，水是最常用易得的吸收剂。

水洗也是利用规整填料来增大气体和水的接触表面除去氯化

氢，还能提高副产盐酸的浓度。水洗是一种简单、单纯的溶解过程，通称为简单吸收或物理吸收。碱洗是一种化学吸收过程主要去除一些酸性气体，碱液为12-15％的NaOH溶液。其反应式为

NaOH+HCl→NaCl+H2O+Q

2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O+Q

实际上NaOH吸收CO2是存在以下两个反应的：

NaOH+CO2→NaHCO3

2NaHCO3+NaOH→Na2CO3+H2O

以上两个反应进行是很快的，在过量NaOH存在时，反应一直向左进行，生成的碳酸氢钠可以全部生成碳酸钠。但是如果溶液中的氢氧化钠已经全部生成碳酸钠，这时，碳酸钠虽然还有吸收CO2的能力，但反应进行的相当缓慢，反应Na2CO3+H2O

+CO2→2NaHCO3由于溶液中没有氢氧化钠，生成的碳酸氢钠就不再消失，因碳酸氢钠在水中的溶解度很小，易沉淀下来堵塞管道、设备，使生产不能正常进行。所以溶液中必须保持一定量的氢氧化钠。（3）盐酸脱吸

①盐酸脱吸的目的

为了提高氯化氢气体的利用率，将副产盐酸中氯化氢处理出来，盐酸脱吸是必不可少的。

将副产盐酸中的氯化氢脱吸出来，通过冷冻干燥，产出合格的氯化氢气体，送回合成转化用以合成氯乙烯。

②盐酸脱吸的原理

利用盐酸非常容易挥发这一特性，将浓盐酸利用水蒸气的热量在一定的温度和压力下，将酸中的氯化氢解析出来，将浓盐酸变成稀酸，得到高纯度的氯化氢供VCM合成用，稀酸进入水洗塔吸收氯化氢制成浓酸后，循环使用。

4流程叙述

（1)除汞

含有未反应的乙炔，氯化氢，升华的汞蒸气和副反应生成的高沸物的合成气，由二段合成气总管自上而下进入除汞器（20T3002A/B）。用活性炭吸附脱除合成气中的汞蒸气。

（2）水洗

来自除汞器的合成气进入反应气冷却器（20E3001）与循环水进行间接换热降温，降温后的合成气自下而上进入水洗塔(20C3001)与反方向来的稀盐酸进行传质传热，氯化氢气体被稀盐酸吸收使稀酸得到增浓，而产生的热量被浓酸冷却器（20E3002A/B）壳程内5℃水带走，在水洗塔底部产出28-31％的浓盐酸，合成气得到初步净化。生产出的浓盐酸通过封进入副产盐酸槽（20T3003）,由副产盐酸泵连续输送到盐酸脱吸系统（20X3001）。

（3）碱洗

经初步净化的合成气由水洗塔(20C3001）上部出来。由水洗塔（20C3001)出来含有少量的氯化氢酸雾的合成气由底部进入碱洗塔（20C3002），与塔顶经间循环泵（20P3003A/B）加压计量的12-15%碱液进行中和，从碱洗塔上部出来的中性粗氯乙烯合成气一部分送

VCM气柜，一部分去机前冷却器(20E3005)。循环碱液由底部经碱封流回碱循环槽，由碱循环泵循环使用。

(4)压缩

由碱洗塔而来的粗氯乙烯气体进入机前冷却器与5摄氏度冷冻水进行间接换热冷却脱水,以正压低温状态进入氯乙烯压缩机经压缩后的高压高温氯乙烯气体经机后冷却器与循环水进行换热降温,进一步脱水送至精馏工序.

(5)盐酸脱吸

由副产物盐酸槽(20T3003)来的副产物进入脱吸塔(20C3003X)顶部与经再沸器加热而沸腾上升的气液混合物充分接触,进行传质,传热,利用水蒸气冷凝时释放出的冷凝将浓盐酸中的氯化氢气体脱吸出来,直至达到恒沸状态为止.塔顶脱吸出来的氯化氢气体经过一级和二级冷凝器使温度降至-5℃,除去水分后进入脱吸盐酸除雾器除去酸雾后,送往氯乙烯合成前部,作为原料,脱吸后的稀盐酸经过冷却送往水洗塔作为水洗水循环利用.

盐酸脱析法生产工艺优点：

(1)HCL纯度高，可达99.9%

(2)HCL纯度稳定

(3)减少污水排放

5流程框图

6控制指标

序号 控制名称及控制点 控制指标

控制方法

控制次序

备注 一 温度

1 反应气冷却器出口温度 15±5℃ 温度计

2 水洗塔进酸冷却器出口温

度

5-10℃

温度计

3 机前冷却器出口温度 7-10℃ 温度计

4 压缩机出口温度 85℃ 温度计 6 机后冷却器出口温度 50±1℃

温度计 二 压力 1 压缩机入口压力 微正压 压力表 2 压缩机出口压力 0.65MPa 压力表 三 250m^3气柜使用范围 20%-70%

四 浓度

1 碱洗后气体含酸 偏碱性 取样分析 PID 没有取样

2 碱洗塔碱液浓度 12-15% 取样分析

3 碱洗塔出口气相PH 值 7-8. 取样分析

4

VCM 气柜中VCM 纯度 C2H2<2%,O2<

取样分析 PID 没有取样

水洗塔

氯化氢 乙炔 混合器

预热器

前台转化

器

后台转化器

除汞器

反应气冷却器

碱洗塔

机前冷却器 压缩机

机前分离器

机后除油器和冷却器

VC 送精馏