电石渣清液在四氯乙烷生产中的应用

2020-10-12麻忠勤江泳

氯碱工业 2020年6期

麻忠勤，江泳

(1.浙江巨化检安石化工程有限公司,浙江衢州 324004；2.浙江巨化股份有限公司电化厂,浙江衢州 324004)

浙江衢州巨塑化工有限公司(以下简称“巨塑公司”)10万t/a三氯乙烯装置主要为下游HFC-134a装置供应原料。随着国家环保政策的日趋严格，减污和闭路循环利用将对企业的生存和发展产生深远的影响。

1 四氯乙烷制备工艺路线

目前国内大部分三氯乙烯装置采用的是由乙炔氯化生产四氯乙烷，再利用四氯乙烷气相催化脱HCl制得三氯乙烯。四氯乙烷生产工艺流程是:以四氯乙烷为溶剂，在氯化塔内添加一定比例粉末状三氯化铁作为催化剂，保持系统在负压状态，按比例连续通入乙炔气和氯气，在氯化塔液相空间内进行氯化反应，生成粗四氯乙烷，经精馏后制得精四氯乙烷，供三氯乙烯反应装置使用。

2 原生产系统存在的问题

乙炔氯化反应过程中氯化塔内须保持真空状态[1]。真空度的提高有助于降低反应温度至90～120 ℃，能提高主反应收率，并有效抑制副反应的产生；同时，可以将未完全反应的乙炔气和氯气迅速抽走，避免两者在气相空间发生反应而产生燃烧或爆炸。

在乙炔氯化反应过程中，真空度一般控制在70～90 kPa。国内多数企业采用水喷射真空泵抽真空，由于水喷射真空泵抽走的尾气中含有少量氯气，真空泵使用的循环水会逐渐吸收氯气呈酸性，形成的氯化尾水会对设备和管道产生腐蚀。巨塑公司采用的防腐蚀方法是配制合格的NaOH溶液循环吸收氯化尾水，运行一段时间后对稀碱液进行补充或更换，碱性氯化尾水杜绝了系统腐蚀，对环境的影响较小，但全年会产生较高的污水处理费用和配碱费用。

3 改进措施

巨塑公司的电石制乙炔发生装置，采用湿式发气工艺，每天会产生约300 m3经过压滤和沉淀的电石渣清液。经检测，电石渣清液密度为1.05 g/cm3，OH-质量分数为0.25%，理论上完全可以替代配制的烧碱溶液作为循环液使用。这样，既能利用碱性电石渣清液完成尾氯中和，又无须额外补充工业水，减少工业水耗和污水总量。其反应方程式为：

电石渣清液用于水喷射真空泵的工艺流程如图1所示。

图1 电石渣清液流程示意图

4 生产过程中遇到的问题及改进措施

4.1 电石渣清液温度对真空度的影响

环境温度升高，电石渣清液的温度会随之上升，较高的循环液温度会影响水喷射真空泵的抽真空能力。改进的措施是：在尾水池内增设0 ℃盐水冷却装置，将尾水池内的清液温度降至10 ℃左右，系统真空度可以达到90 kPa。

4.2 生产负荷对氯化尾气含量的影响

随着乙炔和氯气流量的波动以及生产负荷的增加，氯化尾气中未完全反应的氯气含量可能会增大，会遇到电石渣清液碱度不足或单台氯化塔碱度下降的情况。改进措施是：增大电石渣清液的循环量，解决整体碱度不足的问题；或通过定向滴加NaOH，解决单台氯化塔碱度低的问题；在尾水池中设置pH值在线监控和自动碱滴定装置，可以较好地实现智能控制。