三十万吨聚氯乙烯项目乙炔精制工段的工艺设计及中和塔的设计

三十万吨聚氯乙烯项目乙炔精制工段的工艺设计及中和塔的设计

第一步：

查阅资料，了解氯乙酸生产工艺，及关键工艺参数和物料参数。 1、工艺过程

乙炔气从水封进入冷却塔进行洗涤冷却，冷却后的乙炔气进入水洗塔，出来的气体一路进入气柜，一路经水环泵加压都进入水洗二塔。后在浓硫酸清净塔中除去气体中的杂质。经清净后的乙炔气呈酸性，进入中和塔被碱中和，中和塔出来的乙炔气纯度达到98.5%以上，达到下一工段的使用要求，出来的气体去乙炔沙封罐。浓硫酸清静塔 乙炔清净主要是除去乙炔中对后面工序正常生产有害的杂质气体，即PH3 、H2S 、 NH3 、SiH4 、AsH3 、水、二氧化碳。采用次氯酸钠的净化原理也就是采用强氧化剂次氯酸钠把还原性化合物PH3 、H2S 、SiH4 、AsH3 等氧化成相应的酸，然后用碱液中和酸并除去二氧化碳，最后用低温水洗除去碱沫和乙炔中的水分。其反应式为： 4NaOCl + H2S H2SO4 + 4NaCl 4NaOCl + H3P H3PO4 + 4NaCl 4NaOCl + AsH3 H3AsO4 + 4NaCl 4NaOCl + SiH4 SiO2 + H2O + 4NaCl

其反应产物磷酸、硫酸等由后面中和塔除去。反应式为：

H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O 2、工艺参数

年产30万吨PVC

生产时间 （年工作日）300天，每天24小时，连续操作

表2.1 生产工艺控制指标 序号 1 2 项目名称 贮斗冲N2时间 冲N2压力 发生器温度 单位 分钟 工艺指标 2～3 5.32～6.65 75～85 备注 ℃ 排渣不低于75℃ 压力 液位 kPa 4～8 液面计1/3～3/4 650～750 1200 650～700 ＜40 ＜45 液面计1/2~2/3 150~300 ＜40 4～8 8～15 1.2～1.8 4～8 40～80 ＜40 0.35±0.05 3～6 3 4 5 正水封液位 安全水封液位 逆水封液位 冷却塔塔Ⅰ乙炔出口温度 mm mm mm ℃ ℃ 6 塔Ⅱ乙炔出口温度 冷却塔液位 乙炔气柜升降范围 不超过乙炔入口 m3 ℃ kPa ℃ m3/h kPa kPa ℃ g/ l PH值 7 乙炔温度 乙炔压力 乙炔压缩机封液温度 封液循环量 8 乙炔入口压力 乙炔出口压力 乙炔出口温度 清净塔NaClO有效氯与发生系统平衡 勿负压 NaClO补加量根 据Cl及PH值而9 含量 酸碱度 定 塔釜液位 温度 NaClO配制槽有效氯含量 10 酸碱度 液位 11 12 氯气缓冲槽压力 稀碱槽浓度 中和塔碱液浓度 Na2CO3含量 13 有效氯含量 液位 冷却器冷却水进口温14 度 ℃ 5±1 液面计1/2 40 1～1.3 7～8 15～20 60～100 15 50±10 ＜10% ＜0.2 液面计2/3 ℃ g/ l PH值 m3 交班时不低15m3 kPa % g/ l % % 一项不合格要 洗塔 不超过乙炔入口

3、物料参数

氯酸钠（NaOCl）

【英文名称】 Sodium Hypochlorite 危险性类别：腐蚀品

侵入途径：吸入、食入、经皮吸收

健康危害：经常用手接触本品的工人，手掌大量出汗，指甲变薄，毛发脱落。本品有致敏作用。本品放出的氯气有可能引起中毒。 环境危害：无明显污染。

燃爆危险：本品不燃，具腐蚀性，可致人体灼伤，具致敏性。

化学品中文名称：次氯酸钠

化学品英文名称：sodium hypochlorite 中文名称2：漂白水；漂水 英文名称2：hypochlorous acid 分子式：NaClO

相对分子量：74.442（按2007年国际相对原子质量） 有害物成分：次氯酸钠溶液 CAS No. 7681-52-9

主要成分：含量：工业级 (以有效氯计)一级13%; 二级 10%。 外观与性状：微黄色（溶液）或白色粉末（固体），有似氯气的气味。

pH：6.77 熔点(℃)：-6 沸点(℃)：102.2

相对密度(水=1)：1.10

相对蒸气密度(空气=1)：无资料 饱和蒸气压(kPa)：无资料 燃烧热(kJ/mol)：无意义 临界温度(℃)： 无资料 临界压力(MPa)：无资料

辛醇/水分配系数的对数值：无资料 闪点(℃)：无意义 引燃温度(℃)：无意义 爆炸上限%(V/V)：无意义 爆炸下限%(V/V)：无意义 溶解性：溶于水。

主要用途：用于水的净化，以及作消毒剂、纸浆漂白等，医药工业中用制氯胺等。 化学性质：

和盐酸反应制取氯气：NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O（可能发生中毒现象）

和草酸反应：H2C2O4+NaClO=NaCl+2CO2↑+H2O 生成次氯酸：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO 稳定性：不稳定，见光分解。 禁配物：还原剂、有机物和酸类。 避免接触的条件：光照 热源

分解产物：2HClO=光\\热=2HCl+O2↑ 氯化钠（NaCl）

氯化钠，无色立方结晶或白色结晶。溶于水、甘油，微溶于乙醇、液氨。不溶于浓盐酸。在空气中微有潮解性。用于制造纯碱和烧碱及其他化工产品，矿石冶炼。食品工业和渔业用于盐腌，还可用作调味料的原料和精制食盐。 中文名字：氯化钠

相对分子质量：58.44 英文名字：Sodium Chloride 化学式：NaCl pH：pH为6.75～7.34

溶解性：易溶于水，极微溶于乙醇，NaCl分散在酒精中可以形成胶体.，其水中溶解度因盐酸存在而减少，几乎不溶于浓盐酸。 半数致死量(大鼠，经口)：3.75±0.43g/kg 水中溶解度：常温（25℃）下每100g可溶解约36.2g 碱度：18.2-21.0 相对密度：2.130g/cm^3 熔点（℃）：801℃

沸点（℃）：1413 ℃（1738K） 燃烧热（kj/mol）：无燃烧热 闪点（℃）：无法燃烧 爆炸上限%（V/V）：不会爆炸 引燃温度（℃）：无法燃烧 爆炸下限%（V/V）：不会爆炸

氢氧化钠（NaOH）

氢氧化钠(NaOH)，俗称烧碱、火碱、苛性钠，因另一名称caustic soda

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