氯乙烯合成生产过程的脱水问题
氯乙烯生产过程中,原料气脱水过程是为了减少氯乙烯合成中因水份存在而产生的副反应和减少转化器的酸性腐蚀,而粗氯乙烯气体净化过程又因为粗氯乙烯气体净化增加气体中水分的含量。水分的去除不仅困难,而且成本也较高。因此如何有效控制氯乙烯生产过程中介质的水分含量非常关键。很早以前看过一份资料:日本某企业在氯乙烯合成单元使用硅胶干燥剂对粗氯乙烯气体进行脱水处理,减少最终单体的含水。我们企业在机前冷却器前端设置了固碱干燥器,但是效果不理想。请大家共同探讨几个问题:1、进转化器前的混合气体的脱水工艺及指标控制哪种最佳?
2、如何控制净化后的粗氯乙烯气体的含水量?
3、是否有必要在压缩机前或精馏前对粗氯乙烯气体进行脱水处理?
4、送聚合的单体含水控制在什么范围方不影响聚合反应?
我认为重点是讨论原料气的脱水问题或者说是混合气的脱水,氯乙烯单体的脱水论坛内已有很多帖子讨论了。
混合气的脱水,大多数厂家采用冷冻脱水的方式,也有少量浓硫酸脱水的方式,也有极少数厂家采用分子筛或氧化铝脱水的方式。个人觉得采用组合的方式效果应该较好,采用冷冻的方式将大量的水脱除,再用分子筛或氧化铝脱除微量的水。(目前分子筛脱水还要解决一个安全的问题) 转化前脱水主要是怕转化器腐蚀、防止触媒结块。而对后期单体含水无影响,因为转化后的粗氯乙烯要经水洗和碱洗,气柜压力也低含有大量饱和水蒸汽。单体内含水去除要在压缩机前冷却器机后冷却器用粗单体贮槽和单体贮槽中分离和去除。只要保持经常排水,并保证一定的贮槽液位,使水与单体充分分离分层,把分离后的水和单体靠自压进入闪蒸釜回收氯乙烯,每班排二次,加强操作和责任心。单体内含的很少一部分结合水,对聚合不会产生很大的影响,因此本人认为没必要采用其它形式的干燥。固碱干燥开的大多不太好。个人观点仅供参考。 本帖最后由 sgh1966 于 2009-7-30 14:59 编辑
1、硅胶遇大量水会炸裂,且再生困难,只能用在含微量水份场合,不适合电石法氯乙烯除水工艺上。
2、进转化器前的混合气体中含水当然越低越好,混合冷冻脱水就只能控制在0.06%,好多厂家连这个水平都达不到。现在采用的变压吸附脱除乙炔中水份与采用浓硫酸脱除氯化氢中水份相结合,水份含量可以降到100mg/l以内,不过这种工艺复杂、运行费用高、操作复杂。
3、关于精馏前单体脱水:单体中含水会导致单体水解,从而释放氯离子,会腐蚀设备。单体中的水份还含有其他多种杂质(如铁离子),与聚合工艺中所用纯水完全不是一个概念,这些杂质会对树脂性能构成较大影响。同时单体中的氯离子还会对聚合生产造成不利影响,降低树脂热稳定性。所以现在逐步开始采用氯乙烯分子筛气相脱水技术,极大改善并提高氯乙烯的质量,从而提高PVC树脂内在品质。
4、聚合单体含水:采用常规固碱工艺脱水,单体中水份含量基本都在150~200μg/g,要想降得太低是很难的。石油路线生产的单体水份含量都在50μg/g以下,甚至在10μg/g以下,主要是由工艺特点决定的。目前单体脱水工艺除了固碱工艺以外,还有分子筛气相脱水(可降到50μg/g以下)和聚结器脱水(据专利介绍也可降到50μg/g,专利号ZL200620135968.6)。 现在的工艺是在转化前要把原料气中的水分脱干净,转化后反应气又要水洗净化,从而带入水分,本人认为一味研究怎么脱水还不如把时间的精力放在怎么改变现有工艺,不用水洗净化,找到一种不带入水分的气体净化方式。 1、进转化器前的混合气体的脱水工艺及指标控制哪种最佳?
建议:水分控制在600ppm以下
2、如何控制净化后的粗氯乙烯气体的含水量?
建议:可以考虑碱循环处加冷却循环,可以降低水分,其次在碱洗至压缩管路加放净,再次提高压缩机前设备的脱水能力
3、是否有必要在压缩机前或精馏前对粗氯乙烯气体进行脱水处理?
建议:理论说可以,但造价估计太高(小装置还可以)。
4、送聚合的单体含水控制在什么范围方不影响聚合反应?
建议:600PPM以下问题不大,但要加强设备的排水力度
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