氯乙烯合成原料气混合脱水改造

张文泽

（内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司氯碱化工分公司，内蒙古 鄂尔多斯 016064）

氯乙烯合成原料气混合脱水改造

张文泽

（内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司氯碱化工分公司，内蒙古 鄂尔多斯 016064）

介绍了电石法氯乙烯合成原料气净化及混合冷冻脱水工艺的特点及不足之处。通过对原装置的生产状况进行分析提出了氯乙烯合成冷冻脱水工艺的改进措施及方案。

氯乙烯；合成；脱水；乙炔；氯化氢

内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司氯碱化工分公司（以下简称鄂尔多斯氯碱化工）依托当地丰富的资源优势发展氯碱循环经济，已经形成电石产能130万t/a，离子膜烧碱产能30万t/a，聚氯乙烯树脂产能40万t/a，水泥产能100万t/a。PVC树脂生产装置于2012年底建成投产，运行至今，氯乙烯工序原料气脱水逐渐暴露出问题，转化器腐蚀严重，已影响到正常生产。

1　氯乙烯原料脱水

1.1VCM合成原料气脱水的重要性

转化工序混合气脱水的任务是脱除混合气中所含的水分，防止水与氯化氢形成冷凝酸后造成转化器的腐蚀及触媒的结块。若合成氯乙烯原料气中存在水分，（1）容易溶解氯化氢形成盐酸，腐蚀管道设备，严重时可以使设备、管道发生穿漏，被迫停车检修，影响生产；（2）易使转化器触媒结块，降低活性，导致整个转化器系统阻力增加，气流分布不均匀，局部地方由于反应特别剧烈发生过热，使HgCl2升华加剧，活性迅速降低，温度波动大，不易控制；（3）易发生副反应生成乙醛［C2H2+H2O→CH3CHO］，乙醛在精制中不易除去，一部分乙炔原料被消耗，VC单体的收率降低。因此，原料气C2H2和HCl的水分必须尽量除去，工艺要求脱水后C2H2和HCl混合气的含水量应在≤0.06%以下。

1.2乙炔气的净化

鄂尔多斯氯碱化工的乙炔清净采用的是硫酸清净工艺。首先来自发生工序的乙炔经水洗冷却塔冷却到35℃左右用压缩机压缩至0.08 MPa；压缩后的乙炔气进入预碱洗塔脱除部分硫磷进入冷却塔，再进入硫酸清净塔；硫酸清净塔为组合塔，乙炔气从塔底进入经过稀硫酸循环清净脱除部分水分，进入浓硫酸循环清净，脱除大部分的水分以及含硫磷的杂质气体。脱除硫磷后的乙炔气进入中和塔洗去乙炔气中的酸雾和二氧化硫，从中和塔送出合格的乙炔气用于合成VCM。

从乙炔清净工序可以看出，原来的设计是乙炔气通过预碱洗塔和浓硫酸清净塔后又进入中和塔，使得净化干燥后的乙炔气再次夹带水雾，并进入VCM工序进行脱水。原工艺的中和塔一方面增加碱耗和电机的电耗，另一方面，使得下一工序的生产负荷增大，脱水效果变差。因此现将混合脱水改造成两种原料气分别脱水工艺。

1.3改造前的原料脱水工艺

来自乙炔工序清净后的乙炔气进入乙炔阻解器，与来自氯化氢合成工序和盐酸脱析系统生成的氯化氢经计量配比后进入混合器内混合，由混合器出来的混合气进入冷热混合气换热器被来自盐酸二级雾过滤器冷混合气换热降低温度后进入石墨冷却器，用-35℃冷冻盐水冷却至-12～-16℃，冷却后的混合气进入盐酸雾过滤器，大量的酸雾在过滤器中被捕集过滤后，进入冷热混合气换热器换热提温后进入混合气预热器，预热到70℃及以上，送转化器。

图1　改造前混合脱水工艺

1.4改造后的混合脱水工艺

来自氯化氢合成工序和盐酸脱析系统生成的氯化氢气体进入冷热混合气换热器被来自盐酸二级雾过滤器冷氯化氢气体换热降低温度后进入石墨冷却器，用-35℃冷冻盐水冷却至-12～-16℃，冷却后的氯化氢气体进入盐酸雾过滤器，过滤酸雾后进入冷热气体换热器预热。

乙炔气经浓硫酸清净塔脱水干燥后，经过酸雾捕集气后进入乙炔阻解器，再与经过冷冻脱水预热后的氯化氢气体进入混合器换热提温，再进入混合气预热器预热到70℃及以上，送转化器。

图2　改造后混合脱水工艺

2　改造效益

乙炔气和氯化氢分别进行脱水工艺改造，在浓硫酸清净塔后，取消中和塔，增加除雾器，就可以达到对乙炔气净化和干燥的目的，取消中和塔可以节约中和塔循环泵电机电耗，每年约两万元；仅氯化氢一种气体进行冷冻脱水可以降低原来混合脱水装置的负荷，节省冷冻盐水用量：改造前生产中需要开2台螺杆制冷机组，通过改造降低冷量消耗，每年节省电费二百多万元。乙炔气和氯化氢分别脱水干燥后再进行混合，混合气含水量降低，有效减少了触媒的消耗并提高了转化器的使用寿命。

Modification of mixed dehydration of raw material for synthesis of vinyl chloride

ZHANG Wen-ze
（Inner Mongolia Erdos Power Metallurgical Co.，Ltd.，Chlor Alkali Chemical Branch，Erdos 016064，China）

This paper introduces the characteristics and deficiencies of the process of purifying the raw materials for the synthesis of vinyl chloride by calcium carbide method.Based on the analysis of the production status of the original equipment，the improvement measures and the plan of the freezing dehydration process for the synthesis of vinyl chloride were put forward.

Vinyl chloride；synthesis；dehydration；acetylene；hydrogen chloride

TQ325.3

B

1009-1785（2016）07-0023-02

2016-05-03