CN104844417B - 一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法 - Google Patents
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Abstract
一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，包括依次相连的吸附器、冷却器Ⅰ、汽水分离器Ⅰ、增压机、冷却器Ⅱ、汽水分离器Ⅱ、加热器、干燥器A、干燥器B、干燥器C，通过使用氯乙烯变温脱水脱吸方法，解决了目前氯乙烯气体含水及有机杂质从而影响产品质量、对设备造成腐蚀等问题，提高了氯乙烯单体的质量，延长了吸附剂的使用寿命，还能防止管道设备因单体含水而产生腐蚀的现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种氯乙烯脱水的方法，特别是氯乙烯变温脱水脱吸的方法。
背景技术
由于经过水碱洗后的氯乙烯单体含有大量的水，而水分的存在，会导致氯乙烯过氧化物发生水解反应，生产氯化氢、甲酸、甲醛等酸性物质，使钢质设备腐蚀，生成Fe3+，Fe3+不但会直接影响聚合反应的进行，甚至直接参与聚合反应，在聚合过程中可充当催化剂，使氯乙烯单体发生水解反应。最后Fe3+以杂质粒子的形式存在于树脂产品中，使产品的杂质粒子数增多，降低产品质量。铁离子的存在又促进聚合系统中氧与氯乙烯单体反应生成过氧化物，后者既能重复水解，又能引发氯乙烯单体聚合，生成低聚合度PVC，使电石法氯乙烯单体工艺精馏系统自聚堵塞，使原有管路、设备中的氯乙烯单体自聚越来越严重。为去除水分，行业内多采用变温脱水工艺进行氯乙烯气体的干燥，而变温脱水工艺在用干燥气氯乙烯气体对干燥塔所吸附的水份热吹脱水时，干燥气温度需加热到100℃左右，此时氯乙烯气体释放出微量的HCl气体，被水份吸收后生成溶度较低盐酸，会腐蚀碳钢设备、管道，影响变温吸附脱水装置的安全、稳定运行，装置设备维修、停运期间会影响产品的质量。
而在水碱洗后，变温脱水之前，氯乙烯气体需进行压缩，而行业内氯乙烯压缩采用的压缩机大多为螺杆压缩机，压缩后的氯乙烯气体含有部分来自压缩机内的有机杂质，易造成后续氯乙烯气体脱水工序吸附剂中毒，导致吸附剂失效。而且，在聚合过程中进行分解，对聚氯乙烯树脂的透明度、色泽度有一定的影响。
为了提高产品质量、使设备稳定运行、安全生产，提高企业的竞争力，氯乙烯单体热吹脱水及有机杂质的去除是一个需要攻克的难题。
发明内容
本发明在于解决了目前氯乙烯气体含水及有机杂质从而影响产品质量、对设备造成腐蚀等问题，进而提供一种不仅能够脱除氯乙烯气体中水份、有机杂质，而且工艺简单、易操作、投入少、见效快的氯乙烯变温脱水脱吸的方法，不但提高了氯乙烯单体的质量，延长了吸附剂的使用寿命，还能防止管道设备因单体含水而产生腐蚀的现象。
本发明采用的技术方案：一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，包括依次相连的吸附器、冷却器Ⅰ、汽水分离器Ⅰ、增压机、冷却器Ⅱ、汽水分离器Ⅱ、加热器、干燥器A、干燥器B、干燥器C；步骤如下：
由压缩工序送来的温度为40～50℃、压力为0.50～0.55MPa的氯乙烯气体经阀V1进入吸附器，通过吸附器除掉其中的油污及重分子气体后，打开阀V2、V16，氯乙烯气体进入干燥器A，在此除去氯乙烯气体中的水分，氯乙烯从干燥器A顶部出来送往精馏工序使用，当干燥器A吸附的水分至一定程度后，关闭阀V2、V16；
开启阀V9、V12，吸附器A内的气体从入口端降压送往气柜，该步结束后干燥器A内压力接近气柜压力，该步骤结束关闭V12，V9保持开启；
开启阀V5、V14，利用增压机对干燥器A进行抽空，抽空气经冷却器Ⅰ冷却并于汽水分离器Ⅰ内分离除去所含液态水分，然后经增压机输送至气柜；
开启阀V15、V22，氮气自干燥器A顶部进入，并对干燥器A进行冲洗，冲洗气经冷却器Ⅰ冷却并于汽水分离器Ⅰ内分离除去所含液态水分，然后经增压机输送至气柜；
关闭阀V22、V14，开启V13，干燥器A经增压机抽空后，进行放空；
关闭阀V13，开启阀V19、V27、V26、V7、V23，氮气经加热器加热后自干燥器A顶部进入，干燥器A内吸附剂受热，分离出吸收的水分，并进入冷却器Ⅰ冷却并于汽水分离器Ⅰ内分离除去所含液态水分，然后经增压机进入冷却器Ⅱ并于汽水分离器Ⅱ内再次分离除去所含液态水分，经冷却除水后的氮气自干燥器B底部进入，对干燥器B进行冷吹，使干燥器B内温度降低，为氯乙烯气体除水做好准备，经干燥器B顶部出来的氮气，再次经过加热器进入干燥器A，经增压机进行循环；
关闭V19、V27，开启V13，干燥器A、B内气体经增压机抽空后放空；
关闭所有开启过的阀门，打开V17，氯乙烯自精馏反入干燥器B，使干燥器B压力接近精馏工序，再打开阀V3、V17，将以上对干燥器A的操作重复对干燥器B进行，当对干燥器B进行热吹时，可对干燥器A或干燥器C进行冷吹降温，使干燥器A或C满足氯乙烯脱水条件。
所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其吸附器内装有吸附剂，吸附剂可以是活性炭、硅胶、氧化铝等，用来吸附来自压缩机内的有机杂质，从而保证后续变温吸附的正常运行。
所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其吸附器为并联两台，当其中一台吸附饱和后，切换另一台。
所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其干燥器可设置多个并联，提升变温脱水脱吸的效率。
所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其冷却器采用7℃水冷却。
所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其加热器采用蒸汽加热。
所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其增压机抽空压力为-0.088～-0.090MPa。
所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其氮气压力为0.35～0.45MPa。
本发明的有益效果：本发明通过使用氯乙烯变温脱水脱吸方法，解决了目前氯乙烯气体含水及有机杂质从而影响产品质量、对设备造成腐蚀等问题，提高了氯乙烯单体的质量，延长了吸附剂的使用寿命，还能防止管道设备因单体含水而产生腐蚀的现象。本方法具有结构简单、操作便捷、安全性能高等优点。本方法可适用于气体脱水干燥的生产工艺中。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图1中，1为吸附器，2为干燥器A，3为干燥器B，4为加热器，5为汽水分离器Ⅱ，6为冷却器Ⅱ，7为增压机，8为汽水分离器Ⅰ，9为冷却器Ⅰ，10为干燥器C。
具体实施方式
参照附图1，一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，包括依次相连的吸附器、冷却器Ⅰ、汽水分离器Ⅰ、增压机、冷却器Ⅱ、汽水分离器Ⅱ、加热器、干燥器A、干燥器B、干燥器C；步骤如下：
由压缩工序送来的温度为40～50℃、压力为0.50～0.55MPa的氯乙烯气体经阀V1进入吸附器，通过吸附器除掉其中的油污及重分子气体后，打开阀V2、V16，氯乙烯气体进入干燥器A，在此除去氯乙烯气体中的水分，氯乙烯从干燥器A顶部出来送往精馏工序使用，当干燥器A吸附的水分至一定程度后，关闭阀V2、V16；
开启阀V9、V12，吸附器A内的气体从入口端降压送往气柜，该步结束后干燥器A内压力接近气柜压力，该步骤结束关闭V12，V9保持开启；
开启阀V5、V14，利用增压机对干燥器A进行抽空，抽空气经冷却器Ⅰ冷却并于汽水分离器Ⅰ内分离除去所含液态水分，然后经增压机输送至气柜；
开启阀V15、V22，氮气自干燥器A顶部进入，并对干燥器A进行冲洗，冲洗气经冷却器Ⅰ冷却并于汽水分离器Ⅰ内分离除去所含液态水分，然后经增压机输送至气柜；
关闭阀V22、V14，开启V13，干燥器A经增压机抽空后，进行放空；
关闭阀V13，开启阀V19、V27、V26、V7、V23，氮气经加热器加热后自干燥器A顶部进入，干燥器A内吸附剂受热，分离出吸收的水分，并进入冷却器Ⅰ冷却并于汽水分离器Ⅰ内分离除去所含液态水分，然后经增压机进入冷却器Ⅱ并于汽水分离器Ⅱ内再次分离除去所含液态水分，经冷却除水后的氮气自干燥器B底部进入，对干燥器B进行冷吹，使干燥器B内温度降低，为氯乙烯气体除水做好准备，经干燥器B顶部出来的氮气，再次经过加热器进入干燥器A，经增压机进行循环；
关闭V19、V27，开启V13，干燥器A、B内气体经增压机抽空后放空；
关闭所有开启过的阀门，打开V17，氯乙烯自精馏反入干燥器B，使干燥器B压力接近精馏工序，再打开阀V3、V17，将以上对干燥器A的操作重复对干燥器B进行，当对干燥器B进行热吹时，可对干燥器A或干燥器C进行冷吹降温，使干燥器A或C满足氯乙烯脱水条件。
另一实施例不同之处在于其吸附器内装有吸附剂，吸附剂可以是活性炭、硅胶、氧化铝等，用来吸附来自压缩机内的有机杂质，从而保证后续变温吸附的正常运行。
另一实施例不同之处在于吸附器为并联两台，当其中一台吸附饱和后，切换另一台。
另一实施例不同之处在于其干燥器可设置多个并联，提升变温脱水脱吸的效率。
另一实施例不同之处在于其冷却器采用7℃水冷却。
另一实施例不同之处在于其加热器采用蒸汽加热。
另一实施例不同之处在于其增压机抽空压力为-0.088MPa。
另一实施例不同之处在于其增压机抽空压力为-0.089MPa。
另一实施例不同之处在于其增压机抽空压力为-0.090MPa。
另一实施例不同之处在于其氮气压力为0.35MPa。
另一实施例不同之处在于其氮气压力为0.40MPa。
另一实施例不同之处在于其氮气压力为0.45MPa。
本发明的原理：
由压缩工序送来的氯乙烯气体在一定温度和压力下经冷却器冷却后，再经气液分离器分离掉其中的机械水后，进入本装置，通过吸附器除掉其中的油污及重分子气体后，经程控阀V2进入干燥塔，干燥后的气体从干燥塔出口的V16引出，在此原料气中的水分被干燥剂脱除，脱除水分后做为产品气送往界区外使用。
待干燥塔吸附饱和以后，终止吸附，该干燥器进入逆放步骤，逆放时，存留在干燥器内的氯乙烯、部分水份等通过相应管道回收至粗氯乙烯气柜，逆放至常压后，利用真空泵将残存在干燥器及管道内的氯乙烯等气体抽空回收至粗氯乙烯气柜，抽空结束后，从干燥器顶部自上而下补入适量氮气对干燥剂进行置换冲洗，置换废气直接放空。置换结束后，利用氮气将需进行冷吹和加热的再生系统升压至适当压力，利用增压机将氮气升压并进行冷吹加热。
当吸附在干燥器内的水份及杂质被加热再生干净后，干燥器进入冷吹步骤，冷吹结束后，将干燥器内的氮气通过相应管道及阀门逆向泄压排空，当压力降至常压后，利用真空泵将残留在干燥器的氮气抽空后排放，抽空结束后，利用产品气自上而下对干燥器升压直至达到吸附工作压力，此后，该干燥器又可以再次进行吸附处理原料气，本装置运行时，每台干燥器都需错时经历上述步骤，以达到连续处理原料气和输出净化气的目的。
本发明利用专用干燥剂对混合气体中水份等具有特殊选择性吸附性能，以及在不同压力和温度等工艺条件下，干燥剂对水份等的吸附量存在较大差异从而实现对含水混合气体分离净化。在温度较低时，干燥剂吸附水份和杂质，将干燥剂加热升温，水份和杂质脱附解吸，使干燥剂获得再生，从而可以循环使用。本装置利用新鲜或再生完全的专用干燥剂对含水原料气中的水份干燥处理，在净化干燥步骤时，将原料气中的水份及部分杂质吸留在专用干燥剂中，同时从干燥塔出口获得符合工艺要求的产品气输出界外，干燥剂吸附水份等杂质至一定程度后，进入解吸再生过程，从干燥塔底部解吸出来的气体分离除掉液态水份和杂质后回收利用。
Claims (8)
1.一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其特征在于：包括依次相连的吸附器、冷却器Ⅰ、汽水分离器Ⅰ、增压机、冷却器Ⅱ、汽水分离器Ⅱ、加热器、干燥器A、干燥器B、干燥器C；步骤如下：
（1）由压缩工序送来的温度为40～50℃、压力为0.50～0.55MPa的氯乙烯气体经阀V1进入吸附器，通过吸附器除掉其中的油污及重分子气体后，打开阀V2、V16，氯乙烯气体进入干燥器A，在此除去氯乙烯气体中的水分，氯乙烯从干燥器A顶部出来送往精馏工序使用，当干燥器A吸附的水分至一定程度后，关闭阀V2、V16；
（2）开启阀V9、V12，干燥器A内的气体从入口端降压送往气柜，该步结束后干燥器A内压力接近气柜压力，该步骤结束关闭V12，V9保持开启；
（3）开启阀V5、V14，利用增压机对干燥器A进行抽空，抽空气经冷却器Ⅰ冷却并于汽水分离器Ⅰ内分离除去所含液态水分，然后经增压机输送至气柜；
（4）开启阀V15、V22，氮气自干燥器A顶部进入，并对干燥器A进行冲洗，冲洗气经冷却器Ⅰ冷却并于汽水分离器Ⅰ内分离除去所含液态水分，然后经增压机输送至气柜；
（5）关闭阀V22、V14，开启V13，干燥器A经增压机抽空后，进行放空；
（6）关闭阀V13，开启阀V19、V27、V26、V7、V23，氮气经加热器加热后自干燥器A顶部进入，干燥器A内吸附剂受热，分离出吸收的水分，并进入冷却器Ⅰ冷却并于汽水分离器Ⅰ内分离除去所含液态水分，然后经增压机进入冷却器Ⅱ并于汽水分离器Ⅱ内再次分离除去所含液态水分，经冷却除水后的氮气自干燥器B底部进入，对干燥器B进行冷吹，使干燥器B内温度降低，为氯乙烯气体除水做好准备，经干燥器B顶部出来的氮气，再次经过加热器进入干燥器A，经增压机进行循环；
（7）关闭V19、V27，开启V13，干燥器A、B内气体经增压机抽空后放空；
（8）关闭所有开启过的阀门，打开V17，氯乙烯自精馏反入干燥器B，使干燥器B压力接近精馏工序，再打开阀V3、V17，将以上对干燥器A的操作重复对干燥器B进行，当对干燥器B进行热吹时，可对干燥器A或干燥器C进行冷吹降温，使干燥器A或C满足氯乙烯脱水条件。
2.根据权利要求1所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其特征在于：吸附器内装有吸附剂，吸附剂可以是活性炭、硅胶、氧化铝。
3.根据权利要求1所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其特征在于：吸附器为并联两台，当其中一台吸附饱和后，切换另一台。
4.根据权利要求1所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其特征在于：干燥器可设置多个并联。
5.根据权利要求1所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其特征在于：冷却器采用7℃水冷却。
6.根据权利要求1所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其特征在于：加热器采用蒸汽加热。
7.根据权利要求1所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其特征在于：增压机抽空压力为-0.088～-0.090MPa。
8.根据权利要求1所述的一种氯乙烯变温脱水脱吸的方法，其特征在于：氮气压力为0.35～0.45MPa。
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