氯乙烯精餾高沸物提純系統(tǒng)的改進(jìn)

白生軍

(新疆中泰化學(xué)阜康能源有限公司，新疆 烏魯木齊 830015)

新疆中泰化學(xué)阜康能源有限公司是新疆中泰(集團(tuán))有限責(zé)任公司的控股子公司，于2009年8月成立，擁有80萬(wàn)t/a PVC生產(chǎn)裝置，高沸物產(chǎn)量約為2 000 t/a。以前該公司的高沸物經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后以較低的價(jià)格外售，經(jīng)濟(jì)效益很差，且處理后的高沸物中仍含有大量的氯乙烯和二氯乙烷，造成了資源的極大浪費(fèi)。2014年，該公司對(duì)高沸物提純系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。

1 高沸物的產(chǎn)生

在電石法氯乙烯的過(guò)生產(chǎn)程中，乙炔與氯化氫發(fā)生副反應(yīng)而產(chǎn)生乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯等雜質(zhì),降低了氯乙烯的純度。粗氯乙烯經(jīng)過(guò)加壓后進(jìn)入精餾系統(tǒng)，在低沸塔中除去沸點(diǎn)較低的雜質(zhì)，在高沸塔中除去沸點(diǎn)較高的雜質(zhì)。在高沸塔底排出的高沸點(diǎn)殘液即為高沸物[1-3]。

2 高沸物的組成

采用色譜測(cè)得高沸物的主要組成及其含量見表1。

表1 高沸物的組成及其含量Table 1 Components of high boiling substance and their content

由表1可知:高沸物中主要組分為1,1-二氯乙烷和氯乙烯，質(zhì)量分?jǐn)?shù)合計(jì)在90%以上。

3 高沸物的處理

3.1 原高沸物處理工藝

高沸塔底排出的高沸物排入高沸物儲(chǔ)罐，利用氯乙烯汽化后的壓力將高沸物輸送至精餾三塔，塔頂采出的氣相氯乙烯回收至氯乙烯氣柜，塔底粗二氯乙烷液體排放至二氯乙烷儲(chǔ)罐，外售。

精餾三塔采用夾套來(lái)加熱，運(yùn)行一段時(shí)間后由于結(jié)垢導(dǎo)致加熱效率大幅下降，分離效果很差，高沸物中的氯乙烯基本得不到回收，塔底粗二氯乙烷液體中仍含有大量氯乙烯，且液體呈黑褐色渾濁狀，外售價(jià)格極低，經(jīng)濟(jì)效益很差。

3.2 改進(jìn)后的高沸物提純處理工藝

高沸塔底排出的高沸物排入高沸物儲(chǔ)罐后，經(jīng)進(jìn)料泵進(jìn)入氯乙烯分離塔，通過(guò)轉(zhuǎn)化熱水對(duì)塔底蒸餾釜進(jìn)行加熱，氣相氯乙烯經(jīng)塔頂冷凝器回收至氣柜，其中部分氣相氯乙烯冷凝作為塔回流，蒸餾釜內(nèi)經(jīng)過(guò)初步處理后的高沸物排至氯乙烯高沸物中間儲(chǔ)罐。氯乙烯高沸物中間儲(chǔ)罐同時(shí)可通過(guò)卸車泵儲(chǔ)存其他廠家拉運(yùn)的高沸物。通過(guò)進(jìn)料泵將氯乙烯高沸物中間儲(chǔ)罐中的高沸物打至低沸塔，采用轉(zhuǎn)化熱水對(duì)低沸塔底部蒸餾釜進(jìn)行加熱,高沸物中的二氯乙烷氣體上升，經(jīng)塔頂冷凝器冷凝至回流罐，回流罐中部分二氯乙烷液體回流至低沸塔，另一部分排至二氯乙烷儲(chǔ)罐，用裝車泵將二氯乙烷儲(chǔ)罐內(nèi)的二氯乙烷進(jìn)行裝車，低沸塔蒸餾釜底部高沸物定期排放至三氯乙烷儲(chǔ)罐。高沸物提純工藝流程見圖1。

圖1高沸物提純工藝流程

Fig.1Processflowofpurificationofhighboilingsubstances

新的高沸物提純工藝采用兩塔精餾的方式對(duì)高沸物進(jìn)行處理。分離塔將高沸物中大部分氯乙烯回收至氯乙烯氣柜，塔底高沸物主要成分為二氯乙烷，顏色為黑褐色。這部分高沸物再次進(jìn)入低沸塔，進(jìn)行脫色提純，塔頂保持部分回流以保證提純脫色效果，最終得到精制的二氯乙烷。高沸物提純系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)見表2。

表2 高沸物提純系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)

從表2可以看出：高沸物經(jīng)過(guò)提純后，二氯乙烷平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)86.9%，高于客戶要求的75%的指標(biāo)，且經(jīng)低沸塔脫色后，二氯乙烷為無(wú)色透明狀液體，相對(duì)原來(lái)的黑褐色高沸物，客戶接受度高。與此同時(shí)，回收了大部分氯乙烯，外售液體中氯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)較之前下降40%以上。

4 經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)高沸物提純系統(tǒng)處理后，二氯乙烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到86%以上，回收氯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)在96%以上。同時(shí)，該裝置還可以處理其他公司產(chǎn)生的高沸物。按新疆中泰化學(xué)阜康能源有限公司2 000 t/a高沸物、二氯乙烷單價(jià)1 500元/t、氯乙烯單價(jià)3 500元/t計(jì)(處理前高沸物中二氯乙烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為41.43%、氯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為51.18%)，可產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益如下。

每年回收二氯乙烷產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益：2 000×41.43%×1 500=124.29萬(wàn)(元)。

每年回收氯乙烯產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益：2 000×51.18%×3 500=358.26萬(wàn)(元)。

合計(jì)：124.29+358.26=482.55(萬(wàn)元)。

該項(xiàng)目投資280萬(wàn)元左右，去除運(yùn)行成本，當(dāng)年即可收回投資成本，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益及推廣價(jià)值。

5 結(jié)語(yǔ)

新的高沸物提純系統(tǒng)回收了高沸物中的氯乙烯和二氯乙烷，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，在我國(guó)持續(xù)推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)及“三廢”綜合利用的背景下，具有很高的推廣價(jià)值。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 韓建軍.提純氯乙烯精餾殘液中1,1-二氯乙烷的研究 [J].中國(guó)氯堿，2013(7)：20-23.

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[3] 李軍，張儉.氯乙烯合成高沸物殘液中1,1-二氯乙烷的分離[J].聚氯乙烯，2001(5)：57-58.