四氯乙烯生产中连续多组分粗馏塔防结晶技术

姜宏

（宁波巨化化工科技有限公司，浙江宁波315204）

四氯乙烯生产中连续多组分粗馏塔防结晶技术

姜宏

（宁波巨化化工科技有限公司，浙江宁波315204）

论述了在四氯乙烯生产中粗馏塔内产生卤代烃高沸物结晶的原因，提出了减少结晶的措施。

四氯乙烯；卤代烃；粗馏塔；结晶；溶解度

宁波巨化化工科技有限公司氟化公司甲烷氯化物生产装置年生产能力为14万t，副产3%～5%的四氯化碳。四氯化碳及其衍生物被《蒙特利尔议定书》列为受控物质，因此,配套建设四氯乙烯装置，对于甲烷氯化物的可持续发展有着重要的意义。

1 高沸物组分的溶解度及去除

2006年该公司引进美国E.N.Wen公司1.2万t/a四氯乙烯项目，该套工艺利用碳氢化合物或部分氯代烃，包括C3化合物高温全氯化生产四氯乙烯。然而，四氯乙烯生产不可避免的副产高沸物组分（主要包括四氯乙烯、六氯乙烷、六氯丁二烯、六氯苯等）。在系统装置中，由于四氯乙烯蒸馏采出过程中的高沸物逐步浓缩，高沸物采出不及时，导致高沸物在粗馏塔及其后续系统内带入并不断积累，堵塞设备、仪表管道等，从而严重影响粗馏塔、脱氢塔和四氯乙烯塔的传质、传热效率。结晶造成堵塔、淹塔，降负荷、停车检修处理，操作环境存在重大隐患。需不断地采出产物中重组分，减少重组分积累、延长系统的稳定运行时间。

在实际生产中，受高沸物各组分浓度比例、冷却稀释液流量、负荷、环境温度及系统真空度等外界影响均可导致结晶。经过多次摸索发现高沸物组分与塔釜温度关系比较密切，在冬季此类现象尤为明显。

通过对高沸物组分饱和溶液的溶解度的测定，了解高沸物组分的特性和温度对重组分结晶的影响，确定塔釜最佳重组分溶解度。不同温度的高沸物组分溶液的溶解度见表1。

表1 不同温度的饱和高沸物组分溶液的溶解质量分数

由表1可看出，随着温度的升高，高沸物组分的溶解度增大，在80℃以上，溶解速度加大，较小的温差改变就能够引起较大的高沸物组分溶解度变化；在150℃时，高沸物组分饱和液在常温（20℃）时形成的结晶体全部熔溶。在温度下降时高沸物组分结晶析出，特别在80℃以上，过饱和溶液高沸物组分结晶析出速率明显加大。所以，在粗馏塔釜操作中控制过饱和液浓度（高沸物组分溶解度）是关键所在。要严格控制80℃以上高温过饱和液的出现，在产生高温过饱和液前出料，减少高沸物组分进一步在塔釜中积累，否则微小的温降就会有大量的高沸物组分结晶析出，导致设备及其管道堵塞影响后续生产。不同温度的粗馏塔釜重组分饱和溶液含量见表2。

表2 不同温度的饱和高沸物组分溶液中四氯乙烯的含量

采用粗馏塔分离粗四氯乙烯产品时，四氯乙烯含量在不同高沸物组分溶液中会随温度和高沸物含量而改变，但残余塔釜的高沸物组分及组成则相对稳定，高沸物组分饱和溶液中高沸物组分与溶剂（主要为四氯乙烯）含量也大致趋于稳定。通过高沸物组分饱和溶液中四氯乙烯含量的测定，60℃以上时四氯乙烯含量呈明显下降趋势。

结合粗馏塔釜重组分饱和溶解度及粗馏塔釜重组分饱和溶液中四氯乙烯含量情况可看出，粗馏塔釜重组分饱和溶液在60～80℃时重组分排出和消耗四氯乙烯结果最为经济合理，即初馏塔高沸物组分的四氯乙烯含量为15%左右时，塔釜液就必须排出，以防止高沸物进一步浓缩并积聚。

2 运行效果

2年以来运行效果良好，改善了粗馏塔及其后续系统的分离效果，设备效率提高，生产负荷提高，重组分的堵塞问题基本解决，系统检修劳动强度大大降低，减少了物料外逸和流失，从而改善了工作环境。

3 需注意的问题

（1）定期巡检，防止系统管道设备局部保温及伴热的缺失或失效。电伴热、蒸汽伴热必须保证良好运行，冬季要特别注意气温的下降对设备、管道保温效果的影响，注意加强保温。

（2）通过控制冷却稀释液流量、初馏塔塔釜温度及蒸发量，从而控制高沸物各组分相对含量。控制好塔釜液高度，塔釜液的阶段性采出要及时，保持动态平衡。

（3）发生轻微结晶堵塞时，要加大冷却稀释液流量，减少后分离系统四氯乙烯的蒸发采出，可以使结晶重新溶解到四氯乙烯为主的溶剂中，而不是升温处理结晶堵塞，否则结晶中溶剂首先挥发，同温度下结晶中的高沸物组分造成的堵塞比饱和溶液高沸物组分堵塞更难疏通，必须升温达220℃以上，高沸物组分才能升华带走，但此处疏通了，高沸物组分又在另一段温度较低处冷却结晶而堵塞。伴热管易控制达到100℃左右，但受保温制约，较难达到200℃以上，只能停车拆设备管道除结晶，这对设备的寿命及处理的劳动强度、生产的经济性都是不利的。

Anti-crystallization technology of fraction column in tetracarp production

JIANG Hong
(Ningbo Juhua Chemical Science&Technology Co.,Ltd.,Ningbo 315204,China)

The reasons of high boiling crystallization in fraction column was introduced,and the measures of reducing crystallization was put forward.

tetracarp;halogenated hydrocarbon;fraction column;crystallization;solubility

TQ114.26

B

1009－1785(2011)01-0028-02

2010-08-05