工藝流程綜述

1、工藝流程綜述氯乙烯單體生產(chǎn)工藝技術(shù)在樹脂生產(chǎn)中，生產(chǎn)出高質(zhì)量的是至關(guān)重要的。生產(chǎn)工藝經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)和工藝改造，產(chǎn)生了電石法、二氯乙烷法等工藝，發(fā)展到目前世界上最先進(jìn)的平衡氧氯化工藝，人們?nèi)匀辉诓粩嗵剿鳎哉业礁油晟频墓I(yè)生產(chǎn)工藝。平衡氧氯化法平衡氧氯化法是利用乙烯和氯氣生產(chǎn)EDC,EDC熱裂化生成VCM和氯化氫，再由氯化氫、乙烯和氯氣反應(yīng)生成EDC的方法。C2H4+Cl2FeCl3C2H4Cl2C2H4+2HCl+1/2O2CuCl2C2H4Cl2+H2OC2H4Cl2C2H3Cl+HCl這種方法在整個(gè)反應(yīng)中，氯化氫始終保持平衡，不需要補(bǔ)充，也不需要處理，即所謂平衡氧氯化。它是目前世界

2、上比較先進(jìn)的生產(chǎn)工藝。我國四家大廠引進(jìn)的工藝技術(shù)均屬此法：山東齊魯石化、上海氯堿總廠是引進(jìn)日本三井東亞技術(shù)；北京化工二廠是引進(jìn)德國伍德技術(shù)；天津大沽化工廠是引進(jìn)歐洲EVC技術(shù)，可能在工藝條件和具體設(shè)備上有些差異，但主要裝置都是由直接氯化單元、氧氯化單元、二氯乙烷裂解單元以及相關(guān)的二氯乙烷和氯乙烯精餾單元等工藝單元組成。其基本單元工藝見圖3.1。產(chǎn)品VCMCl2CH02粗EDC粗EDCEDI直藝氯比單無尾氣圖3.1乙烯平衡氧氯化法基本工藝單元簡(jiǎn)圖原料乙烯、氯氣和氧氣分別進(jìn)入直接氯化單元和氧氯化單元，反應(yīng)生產(chǎn)出粗二氯乙烷；經(jīng)精制單元提純后進(jìn)入EDC裂解單元進(jìn)行裂解反應(yīng)，裂解產(chǎn)物送入VCM精制單元進(jìn)

3、行分離、精制，分離出VCM、HC1及未裂解EDC；其中HC1送回氧氯化單元參加反應(yīng)，未裂解EDC返回EDC精制單元回收，提純后的VCM即為氯乙烯單體產(chǎn)品。其主要設(shè)備工藝流程見圖3.2。氮?dú)庖蚁﹫D3.2乙烯平衡氧氯化法工藝流程圖1EDC合成塔2貯罐3脫氫組分塔4一脫重組分塔5熱解爐6EDC急冷塔7脫HC1塔8VCM精餾塔9氧氯化反應(yīng)塔10一水急冷塔11一分層器12一吸收塔13一解吸塔14脫水塔EDC裂解工段工藝流程EDC裂解工段是乙烯平衡氧氯化法制VCM工藝的重要過程，其工藝條件控制好壞不僅影響整個(gè)裝置的正常運(yùn)行與否，VCM質(zhì)量的好壞，而且會(huì)影響整個(gè)裝置的單耗和能耗。裂解原理精制的EDC在管式裂

4、解爐中高溫?zé)崃呀獬蒝CM和HC1。CH2C1CH2C1(EDC)490c2.7MPaCH2CHCl(VCM)+HCl-17kcal上述反應(yīng)是一個(gè)吸熱可逆反應(yīng),同時(shí)還發(fā)生以下若干副反應(yīng)。CH2=CHClHC三CH+HC1CH2=CHCl+HClClCH3CHClClCH2CH2Cl2C+H2+2HCl裂解工段工藝流程簡(jiǎn)述精制的EDC從貯罐經(jīng)泵分成兩股送入裂解爐，部分裂解生成VCM和HC1被送入急冷塔冷卻，急冷塔底部出來的產(chǎn)品進(jìn)入VCM精制單元,而頂部出來的物料送入冷凝器冷卻。來自界區(qū)外的燃料氣c4從貯罐經(jīng)泵送入蒸發(fā)罐，再進(jìn)入蒸發(fā)器，從蒸發(fā)罐出來的c4進(jìn)入過熱器進(jìn)一步加熱，再分成兩股進(jìn)入裂解爐。其

5、工藝流程見圖3.3。圖3.3二氯乙烷裂解工段工藝流程圖控制方案在裂解工段的精制EDC在管式裂解爐(BA401)中裂解，生成VCM和HC1。給BA401提供EDC是由純已。罐(FA401)提供，該罐具有緩沖擊的作用，以便調(diào)節(jié)EDC精制工段和裂解工段之間的不平衡。進(jìn)入BA401的EDC物料被分為兩股，每股物料流量分由FRCA411-1、2加以調(diào)節(jié)。這兩臺(tái)調(diào)節(jié)器的設(shè)定值是分別由手操器（HC411-1、2）設(shè)定，以便均勻地同時(shí)改變每股物料的流量。從BA401出來的熱物料送入EDC急冷塔（DA401）,由大約40C的循環(huán)液直接接觸冷卻，急冷塔底部流出的液體，通過急冷塔回流泵加壓為兩股，一股經(jīng)過冷卻器冷卻

6、后，作為急冷塔的循環(huán)液，在急冷塔中噴淋，另一股經(jīng)過LICA421和FRC422串級(jí)均勻調(diào)節(jié)后，送入氯化氫塔（DA501）。從DA401中頂部出來的氣體物料，送入1#冷凝器（EA402）及2#冷凝器（EA403）中進(jìn)行冷卻，其溫度由TICA422控制進(jìn)入冷凝器冷卻水的流量完成的。冷凝液及不凝氣體流入冷凝液接受槽（FA402），冷凝液貯槽液位由LICA422調(diào)節(jié)，壓力由PICA422調(diào)節(jié)。來自界區(qū)外的燃料C4，首先經(jīng)過FRQC401進(jìn)入貯槽（FB401），通過C4進(jìn)料泵從貯槽中抽出燃料，送入蒸發(fā)罐（FA404）。FA404的液位由LICA432調(diào)節(jié),壓力由PICA432調(diào)節(jié)，用蒸汽加熱。燃料氣的溫

7、度由TICA431控制。燃料氣分為兩股進(jìn)入裂解爐，一股壓力由PICA413控制，另一股用于裂解爐底排，由TRCA411和FIC414串級(jí)控制，TRCA411為主調(diào)節(jié)器，主調(diào)節(jié)器輸出為副調(diào)節(jié)器給定值。TRCA411溫度過高時(shí),將會(huì)聯(lián)鎖。其帶控制點(diǎn)工藝流程見圖4.1。FR01EA302蓋dJ*燃料氣進(jìn)裂解爐底排溫度流量串級(jí)控制在多回路控制系統(tǒng)中，有兩個(gè)被控過程、兩套測(cè)量變送裝置、兩臺(tái)控制器和一個(gè)控制閥構(gòu)成的系統(tǒng)稱為串級(jí)控制系統(tǒng)。以下幾種情況需要采用串級(jí)控制系統(tǒng)：被控對(duì)象的控制通道純滯后時(shí)間較長(zhǎng)或?qū)ο笕萘繙蟊容^大，用單回路控制系統(tǒng)不能滿足質(zhì)量指標(biāo)；控制系統(tǒng)內(nèi)存在變化激烈且幅值很大的干擾；被控對(duì)象具有較大的非線性，而負(fù)荷變化又較大。對(duì)裂解來講，溫度控制很重要，一般在C開始裂解，隨著裂解溫度的升高，其裂解速率加大，但裂解溫度高于C,其選擇性變差，所以裂解爐裂解氣出口溫度控制小于C。因此，控制好裂解溫度是保證裂解質(zhì)量的重要關(guān)鍵，一般要求它保持在C左右，達(dá)到最好的轉(zhuǎn)化率。故采用改變進(jìn)入裂解爐底排燃料氣流量來克服干擾對(duì)裂解溫度的影響，