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活性炭纤维氯乙烯回收装置运行总结

2021-02-19 来源:客趣旅游网
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NO.12 Dec.,2006 聚氯乙烯 Polyvinyl Chloride 第12期 2006年12月 【来稿摘登】 解吸塔是盐酸脱吸的关键设备,河北新丰农药化工股份有 限公司选用了先进的石墨塔体,钢壳外体支撑,装填石墨滑板、 石墨环填料,塔节承接由聚四氟乙烯垫圈密封。该解吸塔传质、 传热效果好,脱吸效率很高,并且耐腐蚀,不易吸附有机杂质等。 (3)再沸器 再沸器为石墨块孔式换热器,由标准的石墨单元块组 盐酸脱吸法生产高纯氯化氢的技术总结 盐酸脱吸法制高纯氯化氢广泛应用于PVC、氯丁二烯和高 纯盐酸等的生产中。河北新丰农药化工股份有限公司对三氯乙 醛工段副产氯化氢进行了技术改造,将氯化反应的尾气氯化氢 进行吸收、脱吸精制生产高纯氯化氢,用于该公司PVC(电石乙 炔法)生产中,既解决了副产问题,叉平衡了氯气生产.而且,采 成,用聚四氟乙烯垫圈密封。具有结构强度锅 耐温耐压性 能强、传热效率高、使用寿命长等特点 用此法生产高纯氯化氢合成氯乙烯,可提高单体收率1%左右, 同时可减少氯化氢耗量4%~6%。由于氯化氢纯度高达 . 3生产运行中应注意的问题 (1)解吸塔出口气体温度 9%以上,不含游离氯,从而减少了副反应,延长了设备、触媒的 使用寿命,降低了PVC的生产成本。 l工艺流程简述 工艺流程简图如图1所示。三氯乙醛工段副产的氯化 氢进入降膜吸收器(1),用降膜吸收器(2)中流下的稀酸顺流 吸收,制成质量分数为31%以上的浓酸,冷却后送人浓酸贮 罐(4)。从降膜吸收器(2)出来的尾气进入填料吸收塔(3), 吸收后去氯乙烷工段。浓盐酸用泵从浓盐酸贮罐(4)中打至 解吸塔(9).从塔顶喷淋而下,在塔中与来自再沸器的热稀酸 气液混合物进行传热和传质,解吸出氯化氧气体。含水蒸气 的氯化氢气体塔从塔顶出来,经石墨冷凝器(11)冷却后进入 旋风分离器(12)进行分离,分离出的氯化氢气体送往氯乙烯 工段,分离出的浓酸进入酸贮罐,再定期排入浓酸贮罐。由 塔底得到的稀酸,一部分流入再沸器(1O)以产生稀酸气液混 合物,一部分进入石墨冷凝器(8)冷却后进入稀酸贮槽,再次 吸收制成31%左右的浓酸供解吸塔使用。 1、2降膜吸收器;3一填料吸收塔;4浓酸 罐; 5一浓酸泵;6稀酸泵;7一稀酸贮槽;8一稀酸冷却器; 9.解吸塔;1(}再沸器;11一氯化氢气体冷却器}12一旋风分离器 图1工艺流程简图 2主要设备及特点 (1)降膜吸收器 降膜吸收器为列管式石墨降膜吸收器,从上到下分液体分 布器、冷却吸收段和气液分离器3部分,该设备液体分布器分布 均匀,吸收效率高达99%以上。产出的浓酸出I:1温度为35 ̄45 ℃。质量分数为31%~35%,不需冷却直接送人储罐。 (2)解吸塔 解吸塔氯化氢出口温度直接反映了解吸塔的操作状况, 同时也影响气体带出的水量和冷却器的冷凝酸量,经过长期 运行,控制塔顶出口气体温度为7()℃左右最为适宜。 (2)解吸塔液面控制 解吸塔液面控制是系统稳定操作的重要因素之一.液面 维持在再沸器气液混合物出口附近最适宜 如果高于或低 于上述范围,不仅影响再沸器内稀酸循环,降低再沸器传热 系数和生产能力,而且还会造成设备调节频繁和操作不稳 定。当液面太高时,可能浸没部分填料层而使解吸段上移; 当液面过低时,可能使解吸的气体从稀酸溢流管逸出。 (3)再沸器加热蒸汽压力和解吸塔喷淋量的关系 再沸器热负荷必须与解吸塔喷淋量相适应,以充分发挥 解吸塔的生产能力。实践证明:在塔的操作范围内,提高蒸 汽压力和喷淋量可以提高产量。 (4)解吸塔的稳定操作 解吸塔要平稳操作,在加热或降温时最忌讳忽高忽低, 操作幅度大.使操作渡动大,增加操作难度,容易造成局部裂 痕而损坏设备.一定耍耐心调控,平稳操作,保证解吸塔的稳 定状态及解吸效率。 4生产运行结果 河北新丰农药化工股份有限公司此次技改合理,对氯化 工序中副产的氯化氢进行了利用,保证了PVC生产中高纯 氯化氢原料的供应。在运行过程中,经过不断摸索、调整操 作条件和控制指标,现在已平稳运行,氯化氢纯度可达99% 以上,用其生产出的PVC性能良好,成本降低。实践证明, 用盐酸脱吸法提纯三氯乙醛尾气制取高纯氯化氢在工业生 产上是成功的,彻底解决了氯化工序中大量氯化氢尾气的排 放,是合理利用的有效措施,也是发展的主要方向。 (河北新丰农药化工股份有限公司 刘金萍,田淑云,刘建忠) 活性炭纤维氯乙烯回收装置运行总结 四川乐山永祥树脂有限公司(简称乐山永祥公司)投资 兴建了1套采用电石法生产4万t/a pvc的生产线,精馏尾 气经冷凝回收后仍含有10%左右的氯乙烯,经过广泛的调 查,对目前回收氯乙烯的主要方法进行了认真的了解和反复 比较,最后决定选用河北中环环保设备有限公司(以下简称 河北中环)的活性炭纤维氯乙烯吸附回收技术对精馏尾气中 的氯乙烯进行回收,并于2004年6月30口正式投入运行。 45 维普资讯 http://www.cqvip.com

lI }I}If Il 聚氯乙烯 2006血 l 活性炭纤维氯乙烯吸附回收的工艺流程 艺流程如图1所示。 河北中环提供的活性炭纤维氯乙烯吸附回收装置的工 一・・一…水蒸气 至生产系统 图l 氯乙烯吸附回收工艺流程简图 由图1可以看出,3个吸附器共用1套管路系统,运行时 由表1数据可以看出,采用河jE中环的活性炭纤维氯乙 相互切换。3个吸附器依次进人吸附状态,当吸附器1吸附 烯回收装置回收精馏尾气中的氯乙烯,回收率很高,绝大多 饱和后,切换到吸附器2吸附,然后吸附器3吸附;解吸工序 数情况下稳定在96 以上。特别是在2004年8月1O~22 也是依次进行。运行时,含氯乙烯的尾气由吸附器下部进 日,尾气冷凝器虽发生故障。在进人装置的氯乙烯浓度很高 人,穿过活性炭纤维,其中的氯乙烯被话性炭纤维吸附,经过 的情况下,仍能保持很高的回收率。 第一次吸附的气体通过循环系统进行再次吸附,进一步净 3经济分析 化。由于经过第一次吸附的气体温度仍然很低,因此可以使 根据运行分析。乐山水祥公司生产4万t/a PVC产生的 床层降温。净化后的气体由吸附器顶部排出 解吸水蒸气 精馏尾气经过治理回收,尾气中氯乙烯平均体积分数可由 由吸附器顶部进人。穿过活性炭纤维,被吸附浓缩在活性炭 8%降至0.4%。若按此计算,则可获得的经济效益如下。 纤维上的氯乙烯解吸出来,并带出吸附器,进入冷凝器。经 (1)每年回收氯乙烯的价值 过冷凝,水蒸气冷凝水流人分离槽。由于氯乙烯不溶于水, 乐山永祥公司此套装置尾气排放量为250 m /h,按每年 冷凝水可以直接排放。解吸下来的氯乙烯气体通过微压回 运行时间7 200 h、尾气吸咐前平均体积分数8%、吸咐后平 送装置直接送至生产系统。吸附器完成解吸并经降温后切 均体积分数0.4%计算,每年可回收氯乙烯380 t。氯乙烯的 换,继续进行吸附,此种循环连续运行 系统运行过程中所 价格按6 000元/t计,则每年回收的氯乙烯价值为;380 X 有的动作切换均由PLC系统自动完成,不需要操作人员。 6 000=228万(元)。 2装置运行情况 (2)设备投资共计150万元。 活性炭纤维氯乙烯吸附回收装置自2(X)4年6月30 E1正式 (3)年运行费用 投运以来,运行稳定,回收率高,回收的氯乙烯单体质量好,直接 电费:8 kW×7 200 h×0.45元/(kW・h)≈3万元; 送人了气柜。对吸附前后的尾气进行了连续分析,结果见表1 蒸汽费用:0.15 t/h×7 200 hX 61)元/t≈6.5万元; 表1 采用Gc—IO2M气相色谱仪分析 冷却水、仪表约5万元; 吸附前、后尾气中氯乙烯的含量 设备折旧、资金利息、维修费用约25万元; 工人工资:无(不增加人员,精馏岗位监控); 合计:3+6.5十5+25=39.5(万元)。 (4)年净增效益:228—39.5=188.5(万元)。 (5)投资回收期:可在1年内收回全部投资。 4结 论 装置运行稳定,安全性能好,自动化控制水平高,吸附回 收率稳定在95%左右,回收的氯乙烯单体质量好。由于该装 置的使用,预计每年回收氯乙烯380 t,年净收益181)多万元, 装置运行不到1年即可收回全部投资,而装置的设计使用寿 命为15年以上;同时,该装置的使用,还可以大大减少氯乙 烯的排放量,具有很好的经济效益和环境效益。 注!每2 h分析1次吸附前数值,每班分析1次吸附后数值,吸附 (四川乐山永祥树脂有限公司 刘建华,童俊民) 前数值为每天l2次的平均值,吸附后数值为每天3次的平均值。 46 

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