一种氯乙烯恒温变压吸附解吸气净化工艺制造技术

本发明专利技术属于电石法聚氯乙烯树脂的生产技术领域，公开了一种氯乙烯恒温变压吸附解吸气净化工艺。恒温变压吸附解吸气自缓冲罐经罗茨风机加压进入吸收塔与水逆流式接触，经吸收塔吸收粉末后进入分离器，分离除水后与氯化氢气体混合一起进入石墨冷却器冷却至-12~-18℃，再经除雾器除去水雾，即得到净化后的产品气；其中，氯化氢气体的通入量不小于混合气总体积的12%。本发明专利技术可以有效避免粉末对一段转化器造成的影响，较好地解决了解吸气夹带白色粉末的问题，保证生产系统稳定；减少一段转化器触媒的装填频率，降低了职工劳动强度；降低了汞触媒消耗，减少了重金属汞污染，对提升聚氯乙烯行业清洁生产水平具有较大促进作用；具有较好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电石法聚氯乙烯树脂的生产
，具体涉及一种氯乙烯恒温变压吸附解吸气净化工艺。
技术介绍
电石法聚氯乙烯树脂生产过程中，氯乙烯精馏后会产生乙炔、氯乙烯、氢气等不凝性气体，常用的回收技术有活性炭吸附法、变温变压吸附法、膜吸附法、恒温变压吸附法等四种。从实际运行效果来看，恒温变压吸附法效果最好，乙炔、氯乙烯回收率高，装置运行费用低，国内80%以上同行都使用该技术。变压吸附是利用吸附剂对混合气体中不同组份吸附容量的差异，且对同一组分的 吸附量随压力变化而呈现差异的特性。加压时选择吸附原料气中的氯乙烯和乙炔等吸附能力较强的组份，吸附能力较弱的组份如氢气、氮气等作为净化气由吸附塔出口排出，排放至大气；减压时吸附的氯乙烯和乙炔得到解吸，解吸气返回至转化系统重新利用，吸附剂获得再生。在此过程中，少量氯乙烯先液化后汽化，活性氧化铝就会在热胀冷缩过程中粉化，被回收的烃类组分带入转化器。现有恒温变压吸附法中，解析气直接回收至聚氯乙烯生产阶段的一段转化器，但是解吸气夹带的白色粉末粒径在50Mm以下，会吸附在一段转化器触媒上层，阻挡气流通道，造成一段转化器阻力大，降低生产能力，必须频繁抽取白色粉末来维持系统正常生产。10万吨/年的聚氯乙烯装置在抽取过程中也会夹带约500mm厚度的含汞触媒约375kg，每次需用新触媒75Kg，平均每月抽取白色粉末25次，每月多用触媒I. 8吨，触媒消耗高且污染环境。目前同行业企业都出现该现象，但均未有合适的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氯乙烯恒温变压吸附解吸气净化工艺。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下 一种氯乙烯恒温变压吸附解吸气净化工艺恒温变压吸附解吸气自缓冲罐经罗茨风机加压进入吸收塔与水逆流式接触，经吸收塔吸收粉末后进入分离器，分离除水后与氯化氢气体混合一起进入石墨冷却器冷却至_12'18°C，再经除雾器除去水雾，即得到净化后的产品气；其中，氯化氢气体的通入量不小于混合气总体积的12%。由于恒温变压吸附解吸气中只含有氯乙烯和乙炔两种气体，常压下脱水冰点为(TC，没有办法将其水份脱除至O. 06%以下的指标要求，水份高会形成盐酸，腐蚀转化器，与铁形成FeCl3固体，填塞触媒孔隙和覆盖其表面而使触媒失活。本专利技术利用氯化氢的吸湿性，通过加入少量氯化氢气体，来将产品气冰点降至-12'18°C。生产中采用-12'18°C温度控制范围，脱水效果较好，温度愈低，水蒸汽的冷凝愈彻底，但温度并不是愈低愈好，当温度低于_18°C时，浓盐酸中会析出HCl ·2Η20的结晶，造成管道的堵塞，因此脱水温度不能低于-18。。。但是，如果配比氯化氢少，产品气冰点变化不大，就没有办法将其含水降至O. 06%以下；一旦通入的氯化氢多，就会消耗大量碱中和，增加生产成本。但为了确保产品气流量变化时仍能保证脱水效果，且不增加消耗的情况下，本专利技术中将氯化氢含量优选定为占混合气总体积的16 ±2%。为防止影响一段转化器总管压力波动，罗茨风机和吸收塔连接管道上，分离器与石墨冷却器的连接管道上，以及氯化氢气体通向石墨冷却器的管道上均安装有逆止阀。石墨冷却器及除雾器的底部连接有共用酸槽，以便收集石墨冷却器和除雾器流出的盐酸。吸收塔内加入一次水，通过循环泵将水自下而上打至吸收塔顶部喷淋，恒温变压吸附解吸气通过罗茨风机加压从吸收塔底部进入，顶部出来。进一步，罗茨风机出口压力控制在40-60KPa，吸收塔内水喷淋压力控制在O.2_0· 3MPaο吸收塔、分离器内装填有鲍尔环填料。石墨冷却器的冷却介质优选为-25'35°C冷冻盐水(质量浓度28-30%的CaCl2溶液)。本专利技术技术原理及特征 (I)利用白色粉末易被水吸收的特点，采用填料吸收塔水喷淋吸收净化产品气中的白色粉末。(2)采用水分离塔和冷冻脱水串联工艺，先由分离塔脱除净化气中携带的水分，再配合冷冻脱水技术，控制气相含水在O. 06%以下。(3)利用氯化氢的吸湿性，产品气中水分被氯化氢吸收后呈40%左右的盐酸酸雾析出，含水量大小主要取决于该温度下的蒸汽分压，即混合气体温度越低，水含量也越小，产品气体中加入氯化氢降低其蒸汽分压。本专利技术具有以下优点 I、可以有效避免粉末对一段转化器造成的影响，较好地解决了解吸气夹带白色粉末的问题，保证生产系统稳定。2、减少一段转化器触媒的装填频率，降低了职工劳动强度。3、降低了汞触媒消耗，减少了重金属汞污染，对提升聚氯乙烯行业清洁生产水平具有较大促进作用。4、改进前，恒温变压吸附解析气直接回收至聚氯乙烯生产阶段的一段转化器，因需频繁抽取一段转化器白色粉末，平均每月抽取25次，每次都要添加新汞触媒，每次更换375kg触媒，新旧触媒更新比例为1:4，需用75kg新触媒，造成触媒消耗升高；改进工艺投用后，每月平均只需抽取I次，大大减少新触媒用量，10万吨/年聚氯乙烯树脂装置每月可减少触媒用量I. 8吨，年可增加效益146万元。附图说明图I :本专利技术的工艺流程图，其中I-缓冲罐，2-罗茨风机，3-吸收塔，4-循环泵，5-分离器，6-石墨冷却器，7-除雾器，8-转化器，9- 一段转化器，10-共用酸槽，11-流量调节阀，12-逆止阀，A-氯化氢气体，B-冷冻盐水。具体实施例方式如图I所示的氯乙烯恒温变压吸附解吸气净化工艺流程恒温变压吸附解吸气自缓冲罐I经罗茨风机2加压、途经逆止阀12进入吸收塔3 (吸收塔3内装填鲍尔环填料)与水逆流式接触吸收塔3内加入一次水，通过循环泵4将水自下而上打至吸收塔3顶部喷淋，恒温变压吸附解吸气通过罗茨风机2加压从吸收塔3底部进入，与喷淋水充分接触后从顶部出来，吸收塔3内水循环使用，定期更换；罗茨风机2出口压力控制在40-60KPa，吸收塔3内水喷淋压力控制在O. 2-0. 3MPa。经吸收塔3吸收活性氧化铝粉末后进入分离器5 (分离器5内装填鲍尔环填料)，可分离除去部分水份，从分离器5顶部出来后经逆止阀12进入石墨 冷却器6，氯化氢气体A的通入量控制在不小于混合气总体积的12%，经逆止阀12也进入石墨冷却器6，-35°C冷冻盐水B (质量浓度29%的CaCl2溶液)经流量调节阀11通入石墨冷却器6将混合气冷却至_12'18°C脱去水份，再经除雾器7过滤其夹带水雾，得到净化后的产品气，取样测产品气中水含量为小于O. 06%,石墨冷却器6及除雾器7的底部连接有共用酸槽10，收集流出的盐酸。产品气进入转化器8，转化器8装活性炭，过滤预热至65_80°C进入聚氯乙烯生产阶段的一段转化器9。氯化氢通入量与脱水效果生产试验，数据如下表权利要求1.一种氯乙烯恒温变压吸附解吸气净化工艺，其特征在于恒温变压吸附解吸气自缓冲罐经罗茨风机加压进入吸收塔与水逆流式接触，经吸收塔吸收粉末后进入分离器，分离除水后与氯化氢气体混合一起进入石墨冷却器冷却至-12'18°C，再经除雾器除去水雾，即得到净化后的产品气；其中，氯化氢气体的通入量不小于混合气总体积的12%。2.如权利要求I所述的氯乙烯恒温变压吸附解吸气净化工艺，其特征在于氯化氢气体的通入量占混合气总体积的16 土 2%。3.如权利要求I所述的氯乙烯恒温变压吸附解吸气净化工艺，其特征在于罗茨风机和吸收塔连接管道上，分离器与石墨冷却器的连接管道上，以及氯化氢气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯乙烯恒温变压吸附解吸气净化工艺，其特征在于：恒温变压吸附解吸气自缓冲罐经罗茨风机加压进入吸收塔与水逆流式接触，经吸收塔吸收粉末后进入分离器，分离除水后与氯化氢气体混合一起进入石墨冷却器冷却至?12~?18℃，再经除雾器除去水雾，即得到净化后的产品气；其中，氯化氢气体的通入量不小于混合气总体积的12%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵述彬，崔二梅，祁小兵，张国辉，魏成江，王松波，焦高成，刘娟，
申请(专利权)人：昊华宇航化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：