【技术实现步骤摘要】
本技术属于化工，具体涉及一种利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置。
技术介绍
1、聚氯乙烯是除聚乙烯、聚丙烯之外的第三大塑料，是基础化工原材料，在国民经济中占有重要地位。我国目前的聚氯乙烯产能约3500万吨/年，是世界上最大的生产国。
2、聚氯乙烯由氯乙烯单体聚合生成，氯乙烯(简称vcm)的合成主要有乙烯法和乙炔法两种工艺。乙烯法的主要原材料来源于石油，乙炔法的主要原材料来源于石灰石和煤炭。我国由于石油资源缺乏，而煤炭资源丰富，因此从本世纪初开始，国家大力发展和开发乙炔法合成氯乙烯工艺。近20年来，国内乙炔法合成氯乙烯工艺取得了长足进步，产能已占到氯乙烯总产能的60％以上。
3、美中不足的是，乙炔法合成氯乙烯工艺均采用氯化汞做催化剂。由于氯化汞的毒性和对环境的危害性，国际上已在几年前严格禁止汞产品交易，工信部和环保部明文要求2025年前淘汰氯化汞触媒，因此尽快研制无汞触媒，开发利用无汞触媒合成氯乙烯的工艺技术，是聚氯乙烯行业的迫切要求和首要任务。
技术实现思路
1、本技术针对现有技术缺陷及市场需求进行，基于无汞触媒合成氯乙烯的现实需求，从工业工程角度出发实现了整个加压循环反应系统的设计和验证，提供了一种利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置、，实现无汞触媒合成氯乙烯的工业生产。
2、为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：
3、本技术提供的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置，以乙炔和氯化氢为反应原料，以氯化金作为催化
4、其中，原料预处理系统包括乙炔干燥组件和氯化氢干燥组件，将乙炔干燥至含水量小于10ppm，将氯化氢气体中的水分脱除至小于10～30ppm，纯度至少达到99％；
5、主反应系统包括预热混合器、主反应器组、冷却剂循环组件。预热混合器的进料端同时与乙炔干燥组件和氯化氢干燥组件的出料端连通，出料端与主反应器组连通；主反应器组包括10～45台并联设置的主反应器，侧端设置冷却剂循环组件，每台主反应器的管程内设置反应列管，壳程为冷却剂循环通道，顶端出料口汇集到一根主反应产品总管内；
6、汽提系统包括轻组分汽提塔和重组分汽提塔。轻组分汽提塔进料端通过第一冷凝器和氯乙烯压缩机与主反应产品总管连通，轻组分出料端通过第二冷凝器与循环反应系统连通，底部出料端与精馏和精制系统的进料端连通；重组分汽提塔的进料端与精馏和精制系统中精馏塔的出料端连通，轻组分出料端与氯乙烯压缩机连通，底部出料端连通重组分储罐；
7、循环反应系统包括循环反应器组和冷却剂循环组件。循环反应器组包括3～15台并联设置的循环反应器，侧端设置冷却剂循环组件，每台循环反应器的管程内设置反应列管，壳程为冷却剂循环通道，顶端出料口汇集到一根循环反应产品总管内，循环反应产品总管通过循环反应器冷凝器与主反应产品总管连通，循环反应器冷凝器的不凝气体出口连通尾气处理系统；
8、精馏和精制系统包括串联设置的精馏塔和精制塔，精馏塔底部出料端连通重组分汽提塔的进料端，顶部通过回流罐连通精制塔，精制塔出料端与氯乙烯储罐连接。
9、优选的，在本技术提供的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置还具有如下技术特征：乙炔干燥组件包括顺序连接的液环式压缩机、冷却器、气水分离器以及干燥塔，液环式压缩机将乙炔压力压缩到100kpa附近，冷却器用于压缩后乙炔与冷冻水直接接触冷却，气水分离器将乙炔与水分离，而后进入乙炔干燥塔进行进一步干燥。
10、冷却器内的冷冻水为r22；乙炔干燥塔是装有活性氧化铝球和分子筛的碳钢容器，最底层：惰性氧化铝球；第二层：惰性氧化铝球；中间层：3a分子筛；上层：惰性氧化铝球，分子筛中静态乙炔吸附率小于≤0.5mg/g，钾交换率≥60％。
11、乙炔干燥塔的下游设置在线水分析仪对乙炔水分进行在线检测；吸附饱和的乙炔干燥塔通过循环氮气进行周期性再生，循环氮气由再生气加热器预热并通过再生气冷却器冷却，以分离掉水分。
12、优选的，本技术提供的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置还具有如下技术特征：氯化氢干燥组件包括顺序连接的脱吸塔、深冷器、多台串联的硫酸干燥塔、分子筛干燥塔、硫酸除雾塔以及氯化氢缓冲罐。深冷器内设置氯化钙载冷剂，硫酸干燥塔和硫酸除雾塔内设置98％浓硫酸，分子筛干燥塔为泡罩干燥塔。
13、优选的，在本技术提供的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置还具有如下技术特征：主反应器组包括的10～45台并联设置的主反应器中至少有两台作为备选反应器；预热混合器和主反应器的入口均安装有防爆膜；冷却剂循环组件内的冷却剂为庚烷。
14、优选的，在本技术提供的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置还具有如下技术特征：汽提系统中，氯乙烯压缩机为干螺杆式压缩机，入口设置有孔径为10微米的过滤膜。轻组分汽提塔是带筛板塔盘的蒸馏塔，由耐盐酸镍基合金c与碳钢复合材料制造，该轻组分汽提塔装有一台热虹吸式再沸器；重组分汽提塔是碳钢填料塔，安装在釜式再沸器的顶部，塔底依次连接重组分冷却器和重组分储罐，该储罐采用防爆膜和安全阀组合件来防护，同时设有一套氮气吹扫设施。
15、优选的，在本技术提供的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置还具有如下技术特征：循环反应系统中，循环反应器的结构与主反应器相同。
16、优选的，在本技术提供的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置还具有如下技术特征：精馏和精制系统中，精馏塔是带筛板塔盘的蒸馏塔，设有一台热虹吸式再沸器，塔顶连接精馏塔冷凝器和回流罐；回流罐的回流端通过精馏塔回流泵和所述精馏塔连接，产物端连接精制塔；精制塔装填有活性氧化铝，产物端连接氯乙烯成品罐。
17、优选的，在本技术提供的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置还具有如下技术特征：尾气处理系统包括尾气变压吸附系统、焚烧系统以及尾气洗涤塔。尾气变压吸附系统的进口端与循环反应器冷凝器的不凝气体出口连通，氯乙烯出口端与主反应产品总管连通，尾气出口端与焚烧系统连通，尾气洗涤塔对焚烧后的尾气进行洗涤后排放。
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1.一种利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置，其特征在于，包括原料预处理系统、主反应系统、汽提系统、循环反应系统、精馏和精制系统以及尾气处理系统，
2.根据权利要求1所述的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置，其特征在于，包括原料预处理系统、主反应系统、汽提系统、循环反应系统、精馏和精制系统以及尾气处理系统，
2.根据权利要求1所述的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的利用无汞触媒加压循环反应合成氯乙烯的装置，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的利用无汞触媒加压循环反应合...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙博，宗利国，徐文佳，刘大军，王宏义，剧国栋，
申请(专利权)人：内蒙古睿达鑫科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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