一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统，属于氯乙烯合成技术领域，包括通过工艺管道依次连接的硫酸干燥塔、变压吸附装置、混合器、预热器、无汞前台转化器、无汞后台转化器、耐腐蚀压缩机、第一冷凝器和粗单体储罐，硫酸干燥塔与氯化氢气体进管相连接；第一冷凝器气相出口通过工艺管道依次连接有无汞三段转化器、第二冷凝器和气液分离器；粗单体储罐的出口通过工艺管道依次连接有氯乙烯精馏系统和二氯乙烷提纯精馏系统，二氯乙烷提纯精馏系统的出口与粗单体储罐的进口相连接。本实用新型专利技术针对无汞触媒需要的特定工艺条件进行改进，使得全流程真正适应无汞触媒的催化性质，实现无汞化，延长无汞触媒寿命，提升经济效益。效益。效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统


[0001]本技术涉及一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统，属于氯乙烯合成


技术介绍

[0002]PVC作为世界五大通用树脂，以其优异的阻燃、耐磨、耐腐蚀、易加工等诸多优点，在各行业有着广泛的应用。但是我国“富煤、贫油、少气”的能源结构特点，决定了电石乙炔法PVC生产工艺在我国PVC生产企业中占据绝对地位，达到了80%以上。随着《水俣公约》无汞化进程的推进，电石乙炔法PVC行业迎来了消减汞消耗及污染的重大考验，行业面临着无汞触媒替代低汞触媒的迫切需要。
[0003]虽然目前仍未有可大规模工业化应用的无汞触媒，但各个科研单位及氯碱企业已开始进行无汞触媒的研发与试验，并取得了一些研究成果，其主要研究方向分为贵金属无汞触媒和非贵金属无汞触媒。
[0004]贵金属无汞触媒在氯乙烯合成反应过程中表现出了优异的催化性能，但存在稳定性差、寿命短、成本高昂(是现有成本的数十倍)以及可能带来其他重金属污染等问题，所以越来越多的企业开始应用非贵金属无汞触媒。
[0005]非贵金属无汞触媒应用于工业化装置后，因受制于传统的电石法PVC氯乙烯合成工艺条件限制，存在着以下不足：
[0006]1.原料氯化氢气体中因氢气含量较高，氢气因具有还原性，因此在转化器中会与无汞触媒中的非贵金属催化剂发生氧化还原反应，导致无汞触媒中的有效催化组分会随着反应的进行不断减少，从而降低转化效率，在无汞触媒失活后，经检测分析，其负载的有效非贵金属催化组分已所剩无几；
[0007]2.原料氯化氢气体中水分含量较高，当氯化氢与乙炔混合气通入转化器内的无汞触媒中进行反应时，多余的水分会间接导致转化副反应的发生，生成了大量金属络合物，该金属络合物因分子直径较大，因此积聚于活性炭表面后，将活性炭的孔隙大量堵塞，阻碍了原料气正常进入无汞触媒内部，因此无法正常进行转化反应，导致催化活性迅速降低，影响无汞触媒的使用寿命，经试验，到2100h后已不具备继续使用条件；
[0008]3.在传统使用汞触媒合成氯乙烯工艺中，一般控制原料气中的氯化氢保持过量，乙炔：氯化氢比例为1:1.05
‑
1:1.1，导致粗单体中含的过量氯化氢，需要后续分别再使用水洗塔和碱洗塔进行清净处理，产生大量副产盐酸和高盐水，既造成浪费又额外增加处理系统的动力和物料消耗；
[0009]4.在使用传统的汞触媒作为催化剂时，乙炔通量最高可达到50立方每小时，但目前非贵金属无汞触媒的通量最高控制在35立方每小时，继续提高通量会导致反应转化率降低，转化尾气中的乙炔、氯化氢含量超标，造成浪费并加大后续系统的处理负荷，转化率的提高亟待解决。

技术实现思路

[0010]本技术针对
技术介绍
中的不足，提供一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统，可以解决
技术介绍
中非贵金属无汞触媒应用过程中存在的不足。
[0011]为解决以上技术问题，本技术采用以下技术方案：
[0012]一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统，包括通过工艺管道依次连接的硫酸干燥塔、变压吸附装置、混合器、预热器、无汞前台转化器、无汞后台转化器、耐腐蚀压缩机、第一冷凝器和粗单体储罐；
[0013]所述硫酸干燥塔与氯化氢气体进管相连接；
[0014]所述第一冷凝器气相出口通过工艺管道依次连接有无汞三段转化器、第二冷凝器和气液分离器，工艺管道上设置有节流阀；
[0015]所述粗单体储罐的出口通过工艺管道依次连接有氯乙烯精馏系统和二氯乙烷提纯精馏系统，二氯乙烷提纯精馏系统的出口与粗单体储罐的进口相连接；
[0016]还包括乙炔干燥装置，乙炔干燥装置的进口与乙炔气进管相连接，乙炔干燥装置的出口通过管道与混合器相连接。
[0017]进一步地，所述耐腐蚀压缩机将含氯乙烯的混合气进行升压至400
‑
600KPa。
[0018]进一步地，所述第一冷凝器的液相出口通过工艺管道与粗单体储罐相连接。
[0019]进一步地，所述第二冷凝器和气液分离器的液相出口通过工艺管道与粗单体储罐相连接。
[0020]进一步地，所述气液分离器的气相出口通过工艺管道与预热器的进口相连接。
[0021]本技术采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
[0022]本技术是在传统电石法PVC氯乙烯单体合成设备的基础上，针对无汞触媒需要的特定工艺条件进行了改进，使得全流程真正适应无汞触媒的催化性质；
[0023]本技术是无汞触媒的应用，彻底实现无汞化，解决行业难点；
[0024]新增三段转化装置，可采用乙炔过量的配比方式，使得氯化氢与过量乙炔完全反应，去除了传统的尾气水洗、碱洗等净化系统，解决了乙炔法氯乙烯精馏单体含水量高带来的一系列问题，使得单体质量媲美乙烯法单体质量；
[0025]乙炔与氯化氢分别脱水，降低原料气含水，减少副反应络合物的产生，提高了转化效果，氯化氢单独增加变压吸附脱氢气装置，大大降低原料气中氢气含量，避免将无汞催化组分还原，延长无汞触媒寿命，无汞触媒寿命＞3000h；
[0026]利用二氯乙烷提纯精馏系统对高沸物进行了有效的回收利用并产品化，完全利用反应过程中的副产物，经济效益进一步提升。
[0027]下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。
附图说明
[0028]图1是本技术的结构示意图。
[0029]图中，1
‑
氯化氢气体进管，2
‑
乙炔气进管，3
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硫酸干燥塔，4
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变压吸附装置，5
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混合器，6
‑
乙炔干燥装置，7
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预热器，8
‑
无汞前台转化器，9
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无汞后台转化器，10
‑
耐腐蚀压缩机，11
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第一冷凝器，12
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粗单体储罐，13
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氯乙烯精馏系统，14
‑
二氯乙烷提纯精馏系统，15
‑
无汞三段转化器，16
‑
第二冷凝器，17
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气液分离器。
具体实施方式
[0030]为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式。
[0031]如图1所示，本技术提供一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统，包括通过工艺管道依次连接的硫酸干燥塔3、变压吸附装置4、混合器5、预热器7、无汞前台转化器8、无汞后台转化器9、耐腐蚀压缩机10、第一冷凝器11、和粗单体储罐12；还包括乙炔干燥装置6，乙炔干燥装置6的进口与乙炔气进管2相连接，乙炔干燥装置6的出口通过管道与混合器5相连接。
[0032]所述硫酸干燥塔3与氯化氢气体进管1相连接，氯化氢气体进管1将原料氯化氢气体导入硫酸干燥塔3内，硫酸干燥塔3将原料氯化氢气体洗涤干燥脱水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统，其特征在于：包括通过工艺管道依次连接的硫酸干燥塔（3）、变压吸附装置（4）、混合器（5）、预热器（7）、无汞前台转化器（8）、无汞后台转化器（9）、耐腐蚀压缩机（10）、第一冷凝器（11）和粗单体储罐（12）；所述硫酸干燥塔（3）与氯化氢气体进管（1）相连接；所述第一冷凝器（11）的气相出口通过工艺管道依次连接有无汞三段转化器（15）、第二冷凝器（16）和气液分离器（17），工艺管道上设置有节流阀；所述粗单体储罐（12）的出口通过工艺管道依次连接有氯乙烯精馏系统（13）和二氯乙烷提纯精馏系统（14），二氯乙烷提纯精馏系统（14）的出口与粗单体储罐（12）的进口相连接；还包括乙炔干燥装置（6），乙炔干燥装置（6）的进口与乙炔气进管（2）相...

【专利技术属性】
技术研发人员：李通，
申请(专利权)人：山东新龙节能环保设备有限公司，
类型：新型
国别省市：