一種氯乙烯恒溫變壓吸附解吸氣凈化工藝制造技術

本發明專利技術屬于電石法聚氯乙烯樹脂的生產技術領域，公開了一種氯乙烯恒溫變壓吸附解吸氣凈化工藝。恒溫變壓吸附解吸氣自緩沖罐經羅茨風機加壓進入吸收塔與水逆流式接觸，經吸收塔吸收粉末后進入分離器，分離除水后與氯化氫氣體混合一起進入石墨冷卻器冷卻至-12~-18℃，再經除霧器除去水霧，即得到凈化后的產品氣；其中，氯化氫氣體的通入量不小于混合氣總體積的12%。本發明專利技術可以有效避免粉末對一段轉化器造成的影響，較好地解決了解吸氣夾帶白色粉末的問題，保證生產系統穩定；減少一段轉化器觸媒的裝填頻率，降低了職工勞動強度；降低了汞觸媒消耗，減少了重金屬汞污染，對提升聚氯乙烯行業清潔生產水平具有較大促進作用；具有較好的經濟效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于電石法聚氯乙烯樹脂的生產
，具體涉及一種氯乙烯恒溫變壓吸附解吸氣凈化工藝。
技術介紹
電石法聚氯乙烯樹脂生產過程中，氯乙烯精餾后會產生乙炔、氯乙烯、氫氣等不凝性氣體，常用的回收技術有活性炭吸附法、變溫變壓吸附法、膜吸附法、恒溫變壓吸附法等四種。從實際運行效果來看，恒溫變壓吸附法效果最好，乙炔、氯乙烯回收率高，裝置運行費用低，國內80%以上同行都使用該技術。變壓吸附是利用吸附劑對混合氣體中不同組份吸附容量的差異，且對同一組分的 吸附量隨壓力變化而呈現差異的特性。加壓時選擇吸附原料氣中的氯乙烯和乙炔等吸附能力較強的組份，吸附能力較弱的組份如氫氣、氮氣等作為凈化氣由吸附塔出口排出，排放至大氣；減壓時吸附的氯乙烯和乙炔得到解吸，解吸氣返回至轉化系統重新利用，吸附劑獲得再生。在此過程中，少量氯乙烯先液化后汽化，活性氧化鋁就會在熱脹冷縮過程中粉化，被回收的烴類組分帶入轉化器。現有恒溫變壓吸附法中，解析氣直接回收至聚氯乙烯生產階段的一段轉化器，但是解吸氣夾帶的白色粉末粒徑在50Mm以下，會吸附在一段轉化器觸媒上層，阻擋氣流通道，造成一段轉化器阻力大，降低生產能力，必須頻繁抽取白色粉末來維持系統正常生產。10萬噸/年的聚氯乙烯裝置在抽取過程中也會夾帶約500mm厚度的含汞觸媒約375kg，每次需用新觸媒75Kg，平均每月抽取白色粉末25次，每月多用觸媒I. 8噸，觸媒消耗高且污染環境。目前同行業企業都出現該現象，但均未有合適的解決方案。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種氯乙烯恒溫變壓吸附解吸氣凈化工藝。為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案如下 一種氯乙烯恒溫變壓吸附解吸氣凈化工藝恒溫變壓吸附解吸氣自緩沖罐經羅茨風機加壓進入吸收塔與水逆流式接觸，經吸收塔吸收粉末后進入分離器，分離除水后與氯化氫氣體混合一起進入石墨冷卻器冷卻至_12'18°C，再經除霧器除去水霧，即得到凈化后的產品氣；其中，氯化氫氣體的通入量不小于混合氣總體積的12%。由于恒溫變壓吸附解吸氣中只含有氯乙烯和乙炔兩種氣體，常壓下脫水冰點為(TC，沒有辦法將其水份脫除至O. 06%以下的指標要求，水份高會形成鹽酸，腐蝕轉化器，與鐵形成FeCl3固體，填塞觸媒孔隙和覆蓋其表面而使觸媒失活。本專利技術利用氯化氫的吸濕性，通過加入少量氯化氫氣體，來將產品氣冰點降至-12'18°C。生產中采用-12'18°C溫度控制范圍，脫水效果較好，溫度愈低，水蒸汽的冷凝愈徹底，但溫度并不是愈低愈好，當溫度低于_18°C時，濃鹽酸中會析出HCl ·2Η20的結晶，造成管道的堵塞，因此脫水溫度不能低于-18。。。但是，如果配比氯化氫少，產品氣冰點變化不大，就沒有辦法將其含水降至O. 06%以下；一旦通入的氯化氫多，就會消耗大量堿中和，增加生產成本。但為了確保產品氣流量變化時仍能保證脫水效果，且不增加消耗的情況下，本專利技術中將氯化氫含量優選定為占混合氣總體積的16 ±2%。為防止影響一段轉化器總管壓力波動，羅茨風機和吸收塔連接管道上，分離器與石墨冷卻器的連接管道上，以及氯化氫氣體通向石墨冷卻器的管道上均安裝有逆止閥。石墨冷卻器及除霧器的底部連接有共用酸槽，以便收集石墨冷卻器和除霧器流出的鹽酸。吸收塔內加入一次水，通過循環泵將水自下而上打至吸收塔頂部噴淋，恒溫變壓吸附解吸氣通過羅茨風機加壓從吸收塔底部進入，頂部出來。進一步，羅茨風機出口壓力控制在40-60KPa，吸收塔內水噴淋壓力控制在O.2_0· 3MPaο吸收塔、分離器內裝填有鮑爾環填料。石墨冷卻器的冷卻介質優選為-25'35°C冷凍鹽水(質量濃度28-30%的CaCl2溶液)。本專利技術技術原理及特征 (I)利用白色粉末易被水吸收的特點，采用填料吸收塔水噴淋吸收凈化產品氣中的白色粉末。(2)采用水分離塔和冷凍脫水串聯工藝，先由分離塔脫除凈化氣中攜帶的水分，再配合冷凍脫水技術，控制氣相含水在O. 06%以下。(3)利用氯化氫的吸濕性，產品氣中水分被氯化氫吸收后呈40%左右的鹽酸酸霧析出，含水量大小主要取決于該溫度下的蒸汽分壓，即混合氣體溫度越低，水含量也越小，產品氣體中加入氯化氫降低其蒸汽分壓。本專利技術具有以下優點 I、可以有效避免粉末對一段轉化器造成的影響，較好地解決了解吸氣夾帶白色粉末的問題，保證生產系統穩定。2、減少一段轉化器觸媒的裝填頻率，降低了職工勞動強度。3、降低了汞觸媒消耗，減少了重金屬汞污染，對提升聚氯乙烯行業清潔生產水平具有較大促進作用。4、改進前，恒溫變壓吸附解析氣直接回收至聚氯乙烯生產階段的一段轉化器，因需頻繁抽取一段轉化器白色粉末，平均每月抽取25次，每次都要添加新汞觸媒，每次更換375kg觸媒，新舊觸媒更新比例為1:4，需用75kg新觸媒，造成觸媒消耗升高；改進工藝投用后，每月平均只需抽取I次，大大減少新觸媒用量，10萬噸/年聚氯乙烯樹脂裝置每月可減少觸媒用量I. 8噸，年可增加效益146萬元。附圖說明圖I :本專利技術的工藝流程圖，其中I-緩沖罐，2-羅茨風機，3-吸收塔，4-循環泵，5-分離器，6-石墨冷卻器，7-除霧器，8-轉化器，9- 一段轉化器，10-共用酸槽，11-流量調節閥，12-逆止閥，A-氯化氫氣體，B-冷凍鹽水。具體實施例方式如圖I所示的氯乙烯恒溫變壓吸附解吸氣凈化工藝流程恒溫變壓吸附解吸氣自緩沖罐I經羅茨風機2加壓、途經逆止閥12進入吸收塔3 (吸收塔3內裝填鮑爾環填料)與水逆流式接觸吸收塔3內加入一次水，通過循環泵4將水自下而上打至吸收塔3頂部噴淋，恒溫變壓吸附解吸氣通過羅茨風機2加壓從吸收塔3底部進入，與噴淋水充分接觸后從頂部出來，吸收塔3內水循環使用，定期更換；羅茨風機2出口壓力控制在40-60KPa，吸收塔3內水噴淋壓力控制在O. 2-0. 3MPa。經吸收塔3吸收活性氧化鋁粉末后進入分離器5 (分離器5內裝填鮑爾環填料)，可分離除去部分水份，從分離器5頂部出來后經逆止閥12進入石墨 冷卻器6，氯化氫氣體A的通入量控制在不小于混合氣總體積的12%，經逆止閥12也進入石墨冷卻器6，-35°C冷凍鹽水B (質量濃度29%的CaCl2溶液)經流量調節閥11通入石墨冷卻器6將混合氣冷卻至_12'18°C脫去水份，再經除霧器7過濾其夾帶水霧，得到凈化后的產品氣，取樣測產品氣中水含量為小于O. 06%,石墨冷卻器6及除霧器7的底部連接有共用酸槽10，收集流出的鹽酸。產品氣進入轉化器8，轉化器8裝活性炭，過濾預熱至65_80°C進入聚氯乙烯生產階段的一段轉化器9。氯化氫通入量與脫水效果生產試驗，數據如下表權利要求1.一種氯乙烯恒溫變壓吸附解吸氣凈化工藝，其特征在于恒溫變壓吸附解吸氣自緩沖罐經羅茨風機加壓進入吸收塔與水逆流式接觸，經吸收塔吸收粉末后進入分離器，分離除水后與氯化氫氣體混合一起進入石墨冷卻器冷卻至-12'18°C，再經除霧器除去水霧，即得到凈化后的產品氣；其中，氯化氫氣體的通入量不小于混合氣總體積的12%。2.如權利要求I所述的氯乙烯恒溫變壓吸附解吸氣凈化工藝，其特征在于氯化氫氣體的通入量占混合氣總體積的16 土 2%。3.如權利要求I所述的氯乙烯恒溫變壓吸附解吸氣凈化工藝，其特征在于羅茨風機和吸收塔連接管道上，分離器與石墨冷卻器的連接管道上，以及氯化氫氣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氯乙烯恒溫變壓吸附解吸氣凈化工藝，其特征在于：恒溫變壓吸附解吸氣自緩沖罐經羅茨風機加壓進入吸收塔與水逆流式接觸，經吸收塔吸收粉末后進入分離器，分離除水后與氯化氫氣體混合一起進入石墨冷卻器冷卻至?12~?18℃，再經除霧器除去水霧，即得到凈化后的產品氣；其中，氯化氫氣體的通入量不小于混合氣總體積的12%。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙述彬，崔二梅，祁小兵，張國輝，魏成江，王松波，焦高成，劉娟，
申請(專利權)人：昊華宇航化工有限責任公司，
類型：發明
國別省市：