一种甲醇生产氯乙烯新工艺制造技术

本发明专利技术属于氯乙烯生产技术领域，具体涉及一种甲醇生产氯乙烯新工艺。包括甲醇制乙醇单元、乙醇制乙烯单元、乙烯制氯乙烯Ⅰ单元、乙炔制氯乙烯Ⅱ单元和电解单元。其突破了常规生物法制取乙醇纯度较低的技术问题，延伸了合成气产品链，增加了乙醇、乙烯多个中间产品，提高了整个产业链的灵活性，为应对市场变化规避风险提供了新的思路。同时，煤基乙烯联合乙炔法生产氯乙烯的生产工艺，有利于电石法生产聚氯乙烯企业的合理转型，既可有效减少废渣产量，又不依赖于石油乙烯，而且投资少，见效快，环保度高，符合清洁生产、绿色环保的产业政策，具有行业推广应用价值。业推广应用价值。业推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇生产氯乙烯新工艺


[0001]本专利技术属于氯乙烯生产
，具体涉及一种甲醇生产氯乙烯新工艺。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯（PVC）与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和ABS统称为五大通用树脂，它是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。PVC具有难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、电绝缘性及容易加工等特点，是应用领域最为广泛的塑料品种之一，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用。根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法和乙烯法。
[0003]电石法生产氯乙烯以石灰石、盐、煤为原料生产氯乙烯，石灰石和炭素原料在电阻电弧产生的高温下转变成电石，电石与水反应生成乙炔，在氯化汞催化剂存在下，乙炔和氯化氢直接加成合成氯乙烯，氯乙烯聚合后得到聚氯乙烯，电石法生产存在着废渣难处理等问题。由于电石法生产氯乙烯单体中含有水、金属离子、甲烷、乙炔、乙醛等多种杂质，这些杂质直接影响聚氯乙烯树脂的质量。
[0004]乙烯是重要的基本化工原料，随着我国国民经济的发展，特别是现代化学工业的发展对低碳烯烃的需求日渐攀升，供需矛盾也将日益突出。乙烯法是石油加工得到乙烯再生产氯乙烯。随着世界石油资源的日渐短缺，开辟新的工艺路线已成为当务之急。我国能源结构特点为富煤贫油，以煤或天然气合成的甲醇为原料，生产低碳烯烃，是发展非石油资源生产乙烯、丙烯等产品的核心技术。
[0005]目前甲醇生产乙烯多采用甲醇直接合成乙烯的MTO工艺，MTO工艺生成的产物包括主要包括乙烯、丙烯等，但是，乙烯的选择性较低，乙烯和丙烯的选择性分别约为43%～61.1%和27.4%～41.8%，而且乙烯和丙烯所占比例的可调控幅度小。因此，采用甲醇直接合成乙烯生产氯乙烯的工艺，其投资大，中间产物乙烯的收率低，生产成本高。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的缺陷，提供一种有利于氯乙烯生产模式的转型升级，且投资相对小，资源利用率高，环境更友好的甲醇生产氯乙烯新工艺。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其包括以下工艺单元：（1）乙醇制备单元：将纯度大于等于99.85%的甲醇采用二甲醚路线、乙酸加氢路线或草酸二甲酯加氢路线中的一种，经羰化反应、加氢反应制得粗乙醇，粗乙醇引入精馏塔精馏分离提纯，得到乙醇，乙醇纯度为92
‑
99.5%；（2）乙醇制乙烯单元：将步骤（1）制得的乙醇预热气化至200
‑
370℃后，一部分引入一级加热炉内过热至360
‑
430℃后，引入一级脱水反应器发生脱水反应生成粗乙烯，另一部分引入二级加热炉内过热至330
‑
430℃后，引入二级脱水反应器发生脱水反应生成粗乙烯，
一级脱水反应器和二级脱水反应器内填装氧化铝催化剂和分子筛催化剂中至少一种，两部分的粗乙烯混合后，引入洗涤塔去除CO2得到乙烯，且使乙烯中的CO2降至10ppm以下，再引入精馏塔出去轻组分及重组分；（3）乙烯制氯乙烯Ⅰ单元：将步骤（2）制得的乙烯干燥后引入乙烯氯化反应器，乙烯氯化反应器内乙烯与来自电解单元的Cl2在FeCl3催化作用下生成二氯乙烷，二氯乙烷经裂解得到氯乙烯Ⅰ和氯化氢；（4）乙炔和氯化氢加成制氯乙烯Ⅱ单元：将步骤（3）二氯乙烷裂解产生的氯化氢与乙炔引入氯乙烯合成反应器内，在催化剂作用下加成反应得到氯乙烯Ⅱ；（5）电解单元：饱和氯化钠盐水通过管道引入电解槽，经电解产生H2、Cl2和碱溶液，H2被引入H2总管和MAC加氢反应器加氢生成乙醇，Cl2引入乙烯氯化反应器与乙烯反应制得二氯乙烷，所述的碱溶液经配制后引入洗涤塔、碱洗塔作为洗涤水，实现系统内资源的综合利用。
[0008]上述的一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其所述乙炔由界区电石经乙炔发生器反应获得，电石反应产生的工业废气电石炉尾气经除尘洗涤用于合成反应获得甲醇。
[0009]上述的一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其步骤（1）所述的二甲醚路线包括：纯度大于等于99.85%的甲醇引入二甲醚反应器，在催化剂作用下，在270
‑
370℃、1.2
‑
1.3MPa条件下发生脱水反应生成二甲醚，二甲醚在精馏设备中精馏分离后与CO发生羰化反应制得乙酸甲酯，乙酸甲酯采用贵金属Rh基催化剂通过加氢后制得粗乙醇。
[0010]上述的一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其甲醇脱水反应生成二甲醚产生的燃料气引入裂解炉作为燃料。
[0011]上述的一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其步骤（1）所述的乙酸加氢路线包括：纯度大于等于99.85%的甲醇引入乙酸合成反应器内，通入CO且在Rh催化剂和碘化物组成的催化体系作用下反应制得粗乙酸，粗乙酸精制分离后引入乙醇加氢反应器，通入H2且在Pt催化剂反应下，在210
‑
290℃、2
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5MPa条件下，发生加氢反应制得粗乙醇。
[0012]上述的一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其步骤（1）所述的草酸二甲酯加氢路线包括：纯度大于等于99.85%的甲醇与CO以Pd/氧化铝催化剂催化反应生成草酸二甲酯，草酸二甲酯以Cu/Si催化剂，190
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210 ℃条件下催化加氢制得乙二醇，乙二醇继续深度加氢生成乙醇。
[0013]一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其包括以下单元：煤制甲醇单元：煤粉和水配制成水煤浆，加压后与9.4MPa、30℃的氧气一同喷入气化炉得到水煤气，水煤气经洗涤除尘后制得合成气，一部分合成气采用控温变换工艺，控制水气比在0.9
‑
1.1，H2：CO为2.0
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2.05引入甲醇合成反应器制得粗甲醇，粗甲醇经精馏制得甲醇，所述甲醇纯度大于等于99.85%；另一部分合成气分离出H2引入甲醇制乙醇的加氢反应用于生成乙醇，分离出的CO引入甲醇制乙醇单元用于羰化反应；乙醇制备单元：将纯度大于等于99.85%的甲醇采用二甲醚路线、乙酸加氢路线或草酸二甲酯加氢路线中的一种，经羰化反应、加氢反应制得粗乙醇，粗乙醇引入精馏塔精馏分离提纯，得到乙醇，乙醇纯度为92
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99.5%；乙醇制乙烯单元：纯度为92
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99.5%的乙醇预热气化至200
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370℃后，一部分引入一级加热炉内过热至360
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430℃后，引入一级脱水反应器发生脱水反应生成粗乙烯，另一部分
引入二级加热炉内过热至330
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430℃后，引入二级脱水反应器发生脱水反应生成粗乙烯，一级脱水反应器和二级脱水反应器内填装氧化铝催化剂和分子筛催化剂中至少一种，两部分的粗乙烯混合后，引入洗涤塔去除CO2得到乙烯，且使乙烯中的CO2降至10ppm以下，再引入精馏塔出去轻组分及重组分；乙烯制氯乙烯Ⅰ单元：制得的乙烯干燥后引入乙烯氯化反应器，乙烯氯化反应器内乙烯与来自电解单元的Cl2在FeCl3催化作用下生成二氯乙烷，二氯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其特征在于，包括以下工艺单元：乙醇制备单元：将纯度大于等于99.85%的甲醇采用二甲醚路线、乙酸加氢路线或草酸二甲酯加氢路线中的一种，经羰化反应、加氢反应制得粗乙醇，粗乙醇引入精馏塔精馏分离提纯，得到乙醇，乙醇纯度为92
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99.5%；乙醇制乙烯单元：将步骤（1）制得的乙醇预热气化至200
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370℃后，一部分引入一级加热炉内过热至360
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430℃后，引入一级脱水反应器发生脱水反应生成粗乙烯，另一部分引入二级加热炉内过热至330
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430℃后，引入二级脱水反应器发生脱水反应生成粗乙烯，一级脱水反应器和二级脱水反应器内填装氧化铝催化剂和分子筛催化剂中至少一种，两部分的粗乙烯混合后，先进入洗涤塔去除CO2且使乙烯中的CO2降至10ppm以下，再引入精馏塔出去轻组分及重组分；乙烯制氯乙烯Ⅰ单元：将步骤（2）制得的乙烯干燥后引入乙烯氯化反应器，乙烯氯化反应器内乙烯与来自电解单元的Cl2在FeCl3催化作用下生成二氯乙烷，二氯乙烷经裂解得到氯乙烯Ⅰ和氯化氢；乙炔和氯化氢加成制氯乙烯Ⅱ单元：将步骤（3）二氯乙烷裂解产生的氯化氢与乙炔引入氯乙烯合成反应器内，在催化剂作用下加成反应得到氯乙烯Ⅱ；电解单元：饱和氯化钠盐水通过管道引入电解槽，经电解产生H2、Cl2和碱溶液，H2被引入H2总管和MAC加氢反应器加氢生成乙醇，Cl2引入乙烯氯化反应器与乙烯反应制得二氯乙烷，所述的碱溶液经配制后引入洗涤塔、碱洗塔作为洗涤水，实现系统内资源的综合利用。2.根据权利要求1所述的一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其特征在于，所述乙炔由电石经乙炔发生器反应获得，电石反应产生的工业废气电石炉尾气经除尘洗涤用于合成反应获得甲醇。3.根据权利要求1所述的一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其特征在于，步骤（1）所述的二甲醚路线包括：纯度大于等于99.85%的甲醇引入二甲醚反应器，在催化剂作用下，在270
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370℃、1.2
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1.3MPa条件下发生脱水反应生成二甲醚，二甲醚在精馏设备中精馏分离后与CO发生羰化反应制得乙酸甲酯，乙酸甲酯采用贵金属Rh基催化剂通过加氢后制得粗乙醇。4.根据权利要求3所述的一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其特征在于，甲醇脱水反应生成二甲醚产生的燃料气引入裂解炉作为燃料。5.根据权利要求1所述的一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其特征在于，步骤（1）所述的乙酸加氢路线包括：纯度大于等于99.85%的甲醇引入乙酸合成反应器内，通入CO且在Rh催化剂和碘化物组成的催化体系作用下反应制得粗乙酸，粗乙酸精制分离后引入乙醇加氢反应器，通入H2且在Pt催化剂反应下，在210
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290℃、2
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5MPa条件下，发生加氢反应制得粗乙醇。6.根据权利要求1所述的一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其特征在于，步骤（1）所述的草酸二甲酯加氢路线包括：纯度大于等于99.85%的甲醇与CO以Pd/氧化铝催化剂催化反应生成草酸二甲酯，草酸二甲酯以Cu/Si催化剂，190
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210 ℃条件下催化加氢制得乙二醇，乙二醇继续深度加氢生成乙醇。7.根据权利要求1
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6任意一项所述的一种甲醇生产氯乙烯新工艺，其特征在于，包括以下单元：煤制甲醇单元：煤粉和水配制成水煤浆，加压后与9.4MPa、30℃的氧气一同喷入气化炉得到水煤气，水煤气经洗涤除尘后制得合成气，一部分合成气采用变换工艺，控制水气比在
0.9
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1.1，H2：CO为2.0
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2.05引入甲醇合成反应器制得粗甲醇，粗甲醇经精馏制得甲醇，所述甲醇纯度大于等于99.85%；另一部分合成气分离出H2引入甲醇制乙醇的加氢反应用于生成乙醇，分离出的CO引入甲醇制乙醇单元用于羰化反应；乙醇制备单元：将纯度大于等于99.85%的甲醇采用二甲醚路线、乙酸加氢路线或草酸二甲酯加氢路线中的一种，经羰化反应、加氢反应制得粗乙醇，粗乙醇引入精馏塔精馏分离提纯，得到乙醇，乙醇纯度为92
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99.5%；乙醇制乙烯单元：纯度为92
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99.5%的乙醇预热气化至200
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370℃后，一部分引入一级加热炉内过热至360
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430℃后，引入一级脱水反应器发生脱水反应生成粗乙烯，另一部分引入二级加热炉内过热至330
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430℃后，引入二级脱水反应器发生脱水反应生成粗乙烯，一级脱水反应器和二级脱水反应器内填装氧化铝催化剂和分子筛催化剂中至少一种，两部分的粗乙烯混合后，引入洗涤塔去除CO2得到乙烯，且使乙烯中的CO2降至10ppm以下，再引入精馏塔出去轻组分及重组分；乙烯制氯乙烯Ⅰ单元：制得的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓玲，周军，张立，冯俊，张强，余显军，张永龙，黄宗秋，周延红，魏妍丽，陆俊，李进，
申请(专利权)人：新疆天业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：