【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两段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。
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。
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，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两段式反应系统的设计和验证，提供了一种利用无汞触媒两段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两段反应合成氯乙烯的装置，以乙炔和氯化氢为反应原料，以氯化金作为催化剂，包括原料预处理系统、转化系统、净化系统、精馏和精制系统以及尾气处理系统。
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。转化系统包括顺序连接的预热混合器、一段反应器组、二段反应器组；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，出料端与一段反应器组连通；一段反应器组和二段反应器组均由多台并联设置的反应器组成
5、净化系统包括顺序连接的重金属回收器、反应器冷却器、水洗塔、碱洗塔、氯乙烯压缩机以及第一冷凝器；水洗塔底端经盐酸脱吸装置连通所述预热混合器；所述碱洗塔出口连接氯乙烯气柜。精馏和精制系统包括低沸塔、高沸塔以及回收塔，低沸塔用于接收净化后的粗氯乙烯脱除其中的轻组分，塔顶与第一冷凝器的不凝气端口管道连通，塔底与高沸塔连通；高沸塔用于脱除粗氯乙烯中的重组分，塔顶与回流罐连接，塔底与回收塔连接；回流罐的回流口通过泵回接所述高沸塔，出料端连通氯乙烯成品罐；回收塔顶端连接氯乙烯气柜，底端连接重组分罐。
6、尾气处理系统包括尾气冷凝器、尾气变压吸附系统、解吸气碱洗塔以及尾气排放筒，尾气冷凝器的进口通过第二冷凝器与第一冷凝器的不凝气端口连通；尾气变压吸附系统处理来自尾气冷凝器的不凝气，其解吸气端口与所述解吸气碱洗塔连接，不凝气端口与所述尾气排放筒连接；解吸气碱洗塔的顶端与乙炔干燥组件连接。
7、优选的，在本技术提供的利用无汞触媒两段反应合成氯乙烯的装置还具有如下技术特征：乙炔干燥组件将乙炔干燥至含水量小于10ppm，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至2℃，气水分离器将乙炔与水分离，而后进入干燥塔进行进一步干燥。
8、冷却器内的冷冻水为r22；所述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，所述分子筛中静态乙炔吸附率小于≤0.5mg/g，钾交换率≥60％。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；再生期间，含有乙炔的吹扫气体焚烧处理或由尾气变压吸附系统回收乙炔后高空排放。
9、优选的，本技术提供的利用无汞触媒两段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。
10、优选的，在本技术提供的利用无汞触媒两段反应合成氯乙烯的装置还具有如下技术特征：转化系统中，一段反应器组包括6～35台并联设置的反应器，二段反应器组包括4～25台并联设置的反应器，两段反应器组中均分别含有备用反应器；两段反应器组内的反应温度均为120～230℃，反应压力为50kpa，一段反应器组中反应物的转化率限制在80～90％，二段反应器组出口反应物转化率控制在95％以上。冷却剂循环组件内的冷却剂为庚烷，包括庚烷加热和补充系统，给每台反应器提供连续的庚烷补充，反应器中过剩的庚烷将通过液位控制阀溢流回庚烷罐中，加热系统还用于开车前预热反应器。
11、优选的，在本技术提供的利用无汞触媒两段反应合成氯乙烯的装置还具有如下技术特征：净化系统中，重金属回收器中添加有活性碳；反应器冷却器内设置r22冷却水；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，压缩压力为0.45mpa，该氯乙烯压缩机前还设置有冷凝器和分离器；第一冷凝器为全凝器，作为压缩机的机后冷凝器。
12、来自二段反应器组的粗氯乙烯进入重金属回收器回收其中的金及氯化金，然后进入反应气冷却器冷却降温，冷却后的粗氯乙烯依次进入水洗塔脱除其中的氯化氢生产浓盐酸，经过脱除氯化氢的反应气再进入碱洗塔进一步除去未反应氯化氢；净化后的氯乙烯经机前冷却、分离水分后进入氯乙烯压缩机加压，再经第一冷凝器冷却后送到低沸塔，不凝气体经第二冷凝器进一步回收氯乙烯后送入所述尾气冷凝器。
13、优选的，在本技术提供的利用无汞触媒两段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，低沸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，该低沸塔装有一台热虹吸式再沸器，用于循环冷凝液加热，冷凝液在汽提塔再沸器喷射器中由直接注入的闪蒸蒸汽加热；低沸塔的分离条件为46℃、590kpa，溶解的乙炔、hcl和部分氯乙烯作为轻组分从产品中汽提出来，经第二冷凝器进一步回收氯乙烯后送入所述尾气冷凝器，不含乙炔和hcl的氯乙烯产品由塔底泵输送到高沸塔。
14、高沸塔接收低沸塔的塔底物，分离条件为65℃、490kpa，塔顶馏出的氯乙烯经成品冷凝器冷凝后进入高沸塔回流罐，回流罐中氯乙烯分为两部分，一部分送至高沸塔顶回流，一部分经过精氯乙烯干燥器干燥后送至氯乙烯成品罐储存；塔底重组分进入回收塔，经回收氯乙烯后的塔底重组分送入重组分冷却器，经冷却后送重组分罐，回收塔顶的氯乙烯送至氯乙烯气柜。
15、优选的，在本技术提供的利用无汞触媒两段反应合成氯乙烯的装置还具有如下技术特征：高沸塔同样装有一台热虹吸式再沸器；回收塔是碳钢填料塔，安装在釜式再沸器的顶部，汽提温度80℃，压力为1500kpa；重组分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以保持罐内为正压，高沸物由泵输送出界区。
16、优选的，在本技术提供的利用无汞触媒两段反应合成氯乙烯的装置还具有如下技术特征：尾气处理系本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用无汞触媒两段反应合成氯乙烯的装置，以乙炔和氯化氢为反应原料，以氯化金作为催化剂，其特征在于，包括原料预处理系统、转化系统、净化系统、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两段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两段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两段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两段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两段反应合成氯乙烯的装置，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的利用无汞触媒两段反应合成氯乙烯的装置，其特征在于：
8.根据权利要求2所述的利用无汞触媒两段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两段反应合成氯乙烯的装置，以乙炔和氯化氢为反应原料，以氯化金作为催化剂，其特征在于，包括原料预处理系统、转化系统、净化系统、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两段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两段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...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐文佳，宗利国，孙博，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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