氯乙烯生产系统及其精馏尾气回收节能系统技术方案

本实用新型专利技术涉及氯乙烯生产系统及其精馏尾气回收节能系统，其中精馏尾气回收节能系统包括通过工艺管道依次连接的塔顶冷凝器，尾气冷凝器，尾气换热器；还包括机后冷却器和全凝器；尾气换热器的管程进口与尾气冷凝器的不凝气出口相连，壳程进口与机后冷却器的氯乙烯气体出口相连，壳程气相出口与全凝器相连。本实用新型专利技术还公开了包括上述氯乙烯精馏尾气回收节能系统的氯乙烯生产系统。其优点是：1)不仅显著减少了深冷尾气的加热能耗，还大大减少了全凝器所需冷量。2)有效保证进入一段变压吸附回收塔的尾气温度稳定，从而稳定了尾气中氯乙烯和乙炔的回收率，确保尾气达标排放。3)装置运行平稳，结构简单，操作方便，便于实现自控控制。

【技术实现步骤摘要】
氯乙烯生产系统及其精馏尾气回收节能系统
本技术涉及一种电石法制备氯乙烯的生产装置，尤其是一种氯乙烯精馏尾气回收处理系统。
技术介绍
电石法制备氯乙烯过程中，氯乙烯精馏系统为确保氯乙烯单体质量和防止整个系统中不凝气的累积，将全凝器气相和低沸塔塔顶含氯乙烯(VC)、乙炔(C2H2)、氮气(N2)、氢气(H2)等气态物质的尾气排出，该尾气若直接放空不仅造成资源浪费，影响精馏系统收率和电石消耗定额，而且造成环境污染，存在安全隐患，危害员工身体。目前精馏系统低沸塔塔顶排出的尾气(即氯乙烯精馏尾气)的处理方式是先经过低沸塔塔顶冷凝器冷却，不凝性气体再进入串联的二级尾气冷凝器进行深度冷却，冷凝的液态氯乙烯进入水分离器再次送入低沸塔进行精馏分离，不凝气体进入尾气加热器进行加热，送至变压吸附进一步回收尾气中的氯乙烯和乙炔，使尾气达标排放。该方案很好的解决了有害气体的排放和污染的问题，但是这种先深冷，再加热的方式，造成能量的大量浪费。此外，目前采用蒸汽与尾气换热对尾气进行加热，但是由于主系统蒸汽用量的增减、汽机装置减温减压器的调节等，使得来自蒸汽管线的蒸汽无法避免压力和温度的波动，导致进入一段变压吸附回收塔的尾气温度大幅波动，进而影响变压吸附装置运行效果，导致精馏系统的氯乙烯和乙炔回收率降低，甚至导致尾气不达标排放。
技术实现思路
为降低氯乙烯精馏尾气回收的能耗，并稳定尾气中氯乙烯和乙炔的回收率，确保尾气达标排放，本技术提供了一种氯乙烯精馏尾气回收节能系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：氯乙烯精馏尾气回收节能系统，包括通过工艺管道依次连接的塔顶冷凝器，尾气冷凝器，尾气换热器；还包括机后冷却器和全凝器；所述尾气换热器包括管程进口，管程出口，壳程进口，壳程气相出口，壳程液相出口；所述管程进口与尾气冷凝器的不凝气出口相连，所述壳程进口与机后冷却器的氯乙烯气体出口相连，所述壳程气相出口与全凝器相连。本技术中，专利技术人通过使用尾气换热器并将尾气换热器的壳程进口与机后冷却器的氯乙烯气体出口相连，使得来自机后冷却器的高温高压氯乙烯气体可进入尾气换热器与深冷后的尾气发生换热，充分利用了高温高压氯乙烯气体的热能；另一方面，将壳程气相出口与全凝器相连，经过换热后温度得到降低的氯乙烯气体进入全凝器，大大减少了全凝器所需冷量，不仅显著减少了深冷尾气的加热能耗，还有效降低了整个氯乙烯生产工艺能耗。此外，来自机后冷却器的氯乙烯气体本身具有稳定的温度和压强，从而有效保证进入一段变压吸附回收塔的尾气温度稳定，从而稳定了尾气中氯乙烯和乙炔的回收率，确保尾气达标排放。本领域技术人员能够理解，本技术所述机后冷却器即指的是电石法氯乙烯生产工艺中氯乙烯压缩机出口机后冷却器。作为本技术的进一步改进，所述尾气冷凝器包括相互串联的一级尾气冷凝器和二级尾气冷凝器。作为本技术的进一步改进，所述尾气换热器的管程进口管道上设置有压力检测装置和温度检测装置；所述尾气换热器的管程出口管道上设置有进变压吸附压力检测装置和进变压吸附温度检测装置，各压力检测装置和温度检测装置可采用远传压力检测装置和远传温度检测装置，便于实现远传监控。作为本技术的进一步改进，所述尾气换热器管程进口管道上设置有泄压管道，所述泄压管道上设置有泄压程控阀，所述泄压程控阀与所述压力检测装置采用DCS程序进行联锁控制。如果进入尾气换热器的尾气压力过高，一方面导致生产系统憋压影响氯乙烯质量，另一方面导致设备承压不足，造成设备内漏或破裂。该方案可防止进入尾气换热器的尾气压力过高，当压力过高时泄压程控阀自动开启，便于紧急泄压保护，泄压管道可与气柜进口总管相连。所述尾气换热器可使用列管式换热器，使来自机后冷却器的氯乙烯气体与深冷后的尾气以逆流方式进行换热。本技术还公开了一种氯乙烯生产系统，该氯乙烯生产系统的特点是包括上述氯乙烯精馏尾气回收节能系统。本技术的有益效果是：1)充分利用了高温高压氯乙烯气体的热能和深冷尾气的冷量，不仅显著减少了深冷尾气的加热能耗，还大大减少了全凝器所需冷量，有效降低了整个氯乙烯生产工艺能耗。2)有效保证进入一段变压吸附回收塔的尾气温度稳定，从而稳定了尾气中氯乙烯和乙炔的回收率，确保尾气达标排放。3)装置运行平稳，结构简单，操作方便，便于采用DCS程序自控控制，有效降低员工操作强度，提高生产效率。附图说明图1是本技术的氯乙烯精馏尾气回收节能系统结构示意图。图中标记为：1-塔顶冷凝器，2-尾气冷凝器，201-一级尾气冷凝器，202-二级尾气冷凝器，3-尾气换热器，301-管程进口，302-管程出口，303-壳程进口，304-壳程气相出口，305-壳程液相出口，4-机后冷却器，5-全凝器，6-压力检测装置，6’-进变压吸附压力检测装置，7-温度检测装置，7’-进变压吸附温度检测装置，8-泄压管道，9-泄压程控阀，10-尾气压力调节阀，11-氯乙烯流量调节阀。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。如图1所示，本技术的氯乙烯精馏尾气回收节能系统，包括通过工艺管道依次连接的塔顶冷凝器1，尾气冷凝器2，尾气换热器3；还包括机后冷却器4和全凝器5；所述尾气换热器3包括管程进口301，管程出口302，壳程进口303，壳程气相出口304，壳程液相出口305；所述管程进口301与尾气冷凝器2的不凝气出口相连，所述壳程进口303与机后冷却器4的氯乙烯气体出口相连，所述壳程气相出口304与全凝器5相连；所述尾气冷凝器2包括相互串联的一级尾气冷凝器201和二级尾气冷凝器202；所述尾气换热器3的管程进口管道上设置有压力检测装置6和温度检测装置7；所述尾气换热器3的管程出口管道上设置有进变压吸附压力检测装置6’和进变压吸附温度检测装置7’；所述尾气换热器3的管程进口管道上设置有泄压管道8，所述泄压管道8上设置有泄压程控阀9，所述泄压程控阀9与所述压力检测装置6采用DCS程序进行联锁控制。工作时，氯乙烯低沸塔塔顶排出的氯乙烯精馏尾气先经过塔顶冷凝器1冷却，不凝性气体再进入尾气冷凝器2进行深度冷却，经两级深度冷却，冷凝的液态氯乙烯进入水分离器再次送入低沸塔进行精馏分离，不凝的深冷尾气通过管程进口301进入尾气换热器3管程。与此同时，来自机后冷却器4的高温高压氯乙烯气体通过管道由壳程进口303进入尾气换热器3壳程，与深冷尾气在尾气换热器3中发生间接换热，换热后深冷尾气温度上升，随即从管程出口302流出进入尾气变压吸附装置一段变压吸附回收塔进行变压吸附回收尾气中的氯乙烯和乙炔，并使尾气达标排放。而换热后的氯乙烯气体温度降低，产生液相和气相分离，冷凝的液态氯乙烯通过壳程液相出口305流出进入水分离器，而气相则通过壳程气相出口304流出经管道进入全凝器5，大大降低全凝器5所需冷量。生产运行过程中，泄压程控阀9处于联锁关闭状态，以确保压力检测装置6读数异常高时的安全联锁保护作用，当压力过高时泄压程控阀9自动开启，便于紧急泄压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氯乙烯精馏尾气回收节能系统，包括通过工艺管道依次连接的塔顶冷凝器(1)，尾气冷凝器(2)，尾气换热器(3)；还包括机后冷却器(4)和全凝器(5)；所述尾气换热器(3)包括管程进口(301)，管程出口(302)，壳程进口(303)，壳程气相出口(304)，壳程液相出口(305)；所述管程进口(301)与尾气冷凝器(2)的不凝气出口相连，所述壳程进口(303)与机后冷却器(4)的氯乙烯气体出口相连，所述壳程气相出口(304)与全凝器(5)相连。/n

【技术特征摘要】
1.氯乙烯精馏尾气回收节能系统，包括通过工艺管道依次连接的塔顶冷凝器(1)，尾气冷凝器(2)，尾气换热器(3)；还包括机后冷却器(4)和全凝器(5)；所述尾气换热器(3)包括管程进口(301)，管程出口(302)，壳程进口(303)，壳程气相出口(304)，壳程液相出口(305)；所述管程进口(301)与尾气冷凝器(2)的不凝气出口相连，所述壳程进口(303)与机后冷却器(4)的氯乙烯气体出口相连，所述壳程气相出口(304)与全凝器(5)相连。


2.根据权利要求1所述的氯乙烯精馏尾气回收节能系统，其特征在于：所述尾气冷凝器(2)包括相互串联的一级尾气冷凝器(201)和二级尾气冷凝器(202)。


3.根据权利要求1所述的氯乙烯精馏尾气回收节能系统，其特征在于：所述尾气换...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭秀强，罗小芳，全小辉，赵琴，何伟，常万彬，张芳，
申请(专利权)人：宜宾海丰和锐有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51