PVC生产VCM转化单元 - 图文

聚氯乙烯工艺技术培训教材

氯乙烯转化单元

（试 行）

目 录

聚氯乙烯工艺技术培训教材——氯乙烯转化单元

1、生产任务 2、反应方程式

3、工艺流程及设备一览表 3.1 工艺流程介绍 3.2 主要设备

3.3 氯乙烯转化单元设备配置一览表 4、工艺原理

4.1 原料气乙炔与氯化氢的混合脱水 4.2 氯乙烯的合成

4.3 粗氯乙烯的净化 5、经济核算及物料核算 5.1 技术指标的核算 5.2 物料衡算 6、安全

6.1主要危险、有害物质的其理化特性及危险特性 6.2安全案例

1、生产任务

将乙炔和氯化氢工序提供的合格的乙炔气和氯化氢气体经过混合脱水、转化、水洗、碱洗

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后，得到合格的粗氯乙烯气体供加压精馏使用.把混合脱水、水洗得到的浓酸经脱吸并送回混合脱水系统。

2、反应方程式

gCl2触媒、110℃~180℃HCl?C2H2?H???????CH2?CHCl?142.76KJ/mol

3、工艺流程及设备一览表 3.1 工艺流程介绍 3.1.1 流程方框图

(1)、氯乙烯合成工艺流程：

脱吸系统来的HCl HCl HCl预热器 C2H2 乙炔阻火器 酸雾过滤器 混合器 一级石冷活化深冷器 HCl除雾器 转化器 二级酸雾过滤器 二级石冷器 一级酸雾过滤器 预热器 前转化器 后转化器 除汞器 冷却器 脱酸塔 压缩 水洗塔 碱洗塔 气柜 （2）、盐酸脱吸工艺流程： HCl一级冷却器 浓酸预热器 脱吸塔 浓酸贮槽 HCl二级冷却器 混合冷冻

3.1.2 流程简述

（一）氯乙烯转化工艺流程

来自氯化氢工序送来的氯化氢气体，进入氯化氢冷却器，7℃冷冻盐水间接冷却到15℃，除去气体中的部分水分，以盐酸的形式凝结下来。用乙炔工序送来的精制乙炔气经

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乙炔阻火器后，与氯化氢在混合器以1：1.05～1.1比例混合。从混合器出来的混合气再进入一级石墨冷却器，用-35℃冷冻盐水间接冷却至-5±2℃，再经二级石墨冷却器用-35℃冷冻盐水间接冷却至-14±2℃左右，在两级石墨冷却器内混合气中的水份与氯化氢气体接触生成盐酸依重力作用除去大部分液滴。冷却后的混合气进入一级酸雾过滤器、再进入二级酸雾过滤器靠过滤捕集除去少量粒径很小的酸雾。得到含水份≤0.06%的混合气进入热水预热器，将混合气预热至70～80℃左右，送入装有氯化高汞触媒的前台转化器进行反应后，再送入装有氯化高汞触媒的后台转化器反应生成粗氯乙烯。在反应过程中所放出的热量，借列管间的自循环冷却水带走。补充冷却水来自VC压缩单元。粗氯乙烯经过装有活性炭填料的除汞器吸附除去大部分汞蒸汽后，进入合成气冷却器冷却至<30℃，进入泡沫脱酸塔，以水洗塔的稀酸及解吸后的稀酸吸收混合气中的大部分氯化氢气体，经过吸收后的粗氯乙烯气体进入水洗塔二次清洗，水洗后的粗氯乙烯气体含有少量的氯化氢、二氧化碳及惰性气体，进入碱洗塔用5%～15%的NaOH溶液洗涤，碱液回碱液循环罐后用碱液循环泵打回碱洗塔循环使用，废碱定期排走。净化后的粗氯乙烯气体送入压缩、气柜单元。泡沫脱酸塔下酸到浓盐酸贮罐，再用浓盐酸循环泵将浓盐酸打出，大部分经浓盐酸冷却器冷却后进入泡沫脱酸塔循环，另一小部分则经浓盐酸预热器加热后送至盐酸脱吸装置。水洗塔吸收后的稀酸用盐酸循环泵打入稀酸冷却器冷却后再进入水洗塔循环，以达到很好的吸收效果。

混合脱水各设备分离下来的盐酸，汇集后进入盐酸贮槽，待贮槽将满时用冷凝酸泵间歇送到浓酸预热器加热后送至盐酸脱吸装置。 （二）盐酸脱吸工艺流程

浓盐酸用泵从浓盐酸储槽中打至解吸塔，从塔顶喷淋而下，在塔中和来自再沸器的热稀酸气液混合物相遇进行传热传质，解吸出来氯化氢气体。含水蒸汽的氯化氢气体从塔顶出来，经二级石墨冷却器后进入气液分离器，分离出来的氯化氢气体送往VC转化单元使用；分离出来的浓盐酸进入酸储槽，再定期排入浓酸储槽。由塔底得到的稀酸，一部分流入再沸器以产生稀酸气液混合物，一部分进入石冷器冷却后进入稀酸储槽，再次用于水洗泡沫塔，吸收制成31%左右的浓酸供解吸塔使用。 3.1.3主要控制指标

序号 1

内 容 乙炔压力 工 艺 条 件 0.00～0.075Mpa 4

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2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

3.2 主要设备

（一）圆块孔式石墨冷却器（换热器）

圆块孔式石墨换热器结构及特点 圆块孔式石墨换热器是装配式石墨换热器，它是由若干环形截面的浸渍石墨块组成，石墨块之间用形圈密封。石墨块安置在钢制圆筒壳体内。在石墨块上有许多平行于轴线和垂直于轴线径向的圆孔流道，其中，径向流道位于各轴向流道的间隔中间。一种介质沿轴向流道流动，而另一种 介质沿径向流道内外折流流动。在每个块体的端面上，有两个环形密封面，其上装形 密封圈，用以从块体端面内外两圆周，将轴向流道加以密封。端面上两个密封面中间的 面积加工成凹形的环槽（在此面积

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氯化氢压力 一级石墨冷却器出口温度 二级石墨冷却器出口温度 热水预热器出口温度 转化器循环水PH值 氯化氢纯度 氯化氢含游离氯 乙炔纯度 乙炔气中含S、P 前台转化器出口乙炔转化率 后台转化器出口乙炔转化率 废酸浓度 碱洗塔碱浓度 脱酸塔下酸温度 脱酸塔压降 脱酸塔循环酸温度 水洗塔压降 水洗塔循环酸温度 碱洗塔气相出口温度 碱洗塔压降 乙炔/氯化氢配比 混合器温度控制及报警联锁值 除汞器温度 除汞器压力降 粗VC纯度 0.00～0.07Mpa -5±2℃ -14±2℃ 70～80℃ 8～10 ≥93％，含氧＜0.5％ 0 ≥98.5％ 不含S、P（硝酸银试纸不变色） 70％～80％ ≥97％ 28％≤C≤32％ 5％≤CNaOH≤15％ CNa2CO3≤10％（冬天CNa2CO3≤8％） ≤45℃ ≤6KPa ≤30℃ ≤3KPa ≤30℃ ≤45℃ ≤2KPa 1：1.05～1.1 温度<50℃，50℃为联锁停车值 ≤70℃ ≤2KPa VC≥80％，O2≤3％

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