转化工序操作规程.doc

合成工序操作规程 1 范围本规程阐述了粗氯乙烯生产的基本原理和操作方法。 本规程适用于贵州开磷遵义碱厂生产三部氯乙烯车间合成工序。 本规程是氯乙烯车间工程技术人员、管理人员和操作人员从事合成工序生产的技术指导性文件。2 规范性引用资料 《聚氯乙烯生产过程及操作》.郑石子主编.北京科学技术出版社出版.1993年2月 《聚氯乙烯工艺学》.严福英 等主编.化学工业出版社，中国氯碱工业协会组织编写.1996年6月，第3次印刷。3 生产原理3.1 混合脱水原理 根据气体饱和水蒸气分压随着温度的降低而降低,水从混合气体中凝结液化的原理,将乙炔和氯化氢气体混合后，用冷冻盐水（－35℃）深冷脱水，以达到干燥混合气体（含水≤0.06%）的目的。 3.2 转化原理 反应方程式: CH≡CH+HCl→CH2＝CHCl+124.8KJ/mol 反应机理：在氯化高汞触媒存在时，乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯的反应机理如下： 乙炔首先与氯化高汞加成生成中间加成物氯乙烯氯汞： CH≡CH + HgCl2 → ClCH＝CH—HgCl 此中间加成物很不稳定，通氯化氢即分解而生成氯乙烯： ClCH＝CH—HgCl+ HCl→ CH2＝CHCl + HgCl2 所生成的中间产物也可能再与氯化高汞产生加成反应，生成物再分离出氯化亚汞而生成二氯乙烯。但这种可能很小。 当乙炔和氯化氢的分子比小时，所生成的氯乙烯能再与过量的氯化氢反应生成1.1—二氯乙烷。 CH2＝CHCl + HCl→CH3—CHCl2 反之，当乙炔和氯化氢分子比大时，则过量的乙炔使氯化高汞催化剂还原成氯化亚汞或金属汞，使触媒失去活性，同时生成副产物二氯乙烯。 CH≡CH + HgCl2→ClCH＝CH—HgCl ClCH＝CH—HgCl + HgCl2→ClHg—CHCl—CHCl—HgCl ClHg—CHCl—CHCl—HgCl→CHCl＝CHCl + Hg2Cl2 或： CH≡CH + HgCl2→Cl—CH—CH—Cl→Hg + ClCH＝CHCl Hg 3.3 除尘原理 由于粗氯乙烯气体中夹带有少量的灰尘，用玻璃纤维除去合成气里面的灰尘。 3.4 除汞原理 由于粗氯乙烯气体中含有升华的汞蒸气，利用活性炭的吸附性在除汞器中除去汞的过程。 3.5 组合塔原理 以粗氯乙烯气中各种气体在水中溶解度的不同，在组合塔内利用水与粗氯乙烯中氯化氢充分接触而达到除去氯化氢的目的。 实验证明：氯化氢在水中的溶解度很大，数据显示氯化氢分压与水蒸汽分压总和为0.1Mpa时,其溶解度分别如下表: 氯化氢气体在水中不同温度下的溶解度 温度℃ 0 10 20 30 40 50 60 溶解度Nm3/m3H2O 506.3 473.9 442.0 411.5 385.7 361.6 338.7 氯乙烯气体在水中不同温度下的溶解度 温度℃ 0 10 15 20 25 28 35 溶解度Nm3/m3H2O 0.808 0.572 0.433 0.292 0.11 0.1 0.084 从上述数据，当气体中的分压为0.1Mpa时,1 m3的水在0℃能溶解506.3 m3的氯化氢，溶解氯乙烯为0.808 m3,在20℃能溶解442.0 m3的氯化氢，溶解氯乙烯为0.292 m3。 3.6 碱洗原理 利用酸碱中和生成盐和水的原理，在碱洗塔中，用氢氧化钠溶液（15%的氢氧化钠）吸收组合塔出来的氯化氢和二氧化碳，所得的粗氯乙烯气体PH值≥7，反应方程式如下： NaOH+HCl→NaCl+H2O NaOH+CO2→Na2CO3+H2O4 工序任务 本工序是以乙炔和氯化氢气体为原料，以制取粗氯乙烯为目的。下分混合脱水、合成、回收、清净装置。 4.1、脱水任务：将乙炔工序输送乙炔气经乙炔冷却器（除水）、混合器与氯化氢（混合）、石墨冷却器（除水）、酸雾过滤器（除水）、预热器（预热）等处理后，得到干燥的混合气体（含水≤0.06%）。 4.2、合成任务：预热器出来的气体，出一段转化器后（要求含乙炔≤35%、含氯化氢≤40%）、进入二段转化器，出二段转化器后得到的合成气（要求含乙炔≤2.0%、含氯化氢≤8%、含氯乙烯≥80%）。 4.3、回收任务：精馏变压吸附解吸出来的产品气（乙炔35%、氯乙烯15%），经小混合器与氯化氢混合，进入合成工序1#、2#转化器处理，得到的合成气（要求含乙炔≤5.0%、含氯化氢≤10%、含氯乙烯≥30%，含氧≤3.0%）。5.2、每班对系统设备检查、排水、排酸、送酸、检测酸浓度、检测PH值、监控原料气质量、控制合成气质量、调节冷却气