CN106008146A - 一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，属于生产系统领域。本发明的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，包括四氯乙烯生产路线，氯化氢分离路线，氯乙烯生产路线和氯化物循环路线，所述四氯乙烯生产路线与氯化氢分离路线相连，所述氯化物循环路线的一端与氯化氢分离路线相连，另一端与四氯乙烯生产路线相连，所述氯化氢分离路线与氯乙烯生产路线相连。本发明具有将四氯乙烯生产过程中产生的氯化氢用于氯乙烯生产，节省了合成氯化氢所需要的氢气，从而解决四氯乙烯生产过程中产生的大量氯化氢用途问题的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产系统，特别是一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统。
背景技术
四氯乙烯用途广泛，主要用作金属脱脂溶剂，驱肠虫药，脂肪类萃取剂，灭火剂，烟幕剂等，在工业上还可用于合成三氯乙烯和含氟有机化合物等，同时能够广泛用作天然及合成纤维的干洗剂，金属的脱脂洗涤剂及一般溶剂，有机合成中间体等。是一类重要的化工中间体。现有制备四氯乙烯的方法，在生产过程中都会生产大量的氯化氢，现有的氯碱厂乙炔法生产氯乙烯需要氯化氢，氯化氢由盐电解副产的氯气和氢气合成制取，而电解副产的氯气和氢气附加值比氯化氢价值高，由于氯碱厂没有氯化氢来源，只能采用氯气和氢气来合成。四氯乙烯生产原料为氯气和氯化物，其副产的氯化氢通常制成盐酸，而市场上盐酸需要量较少，销售非常困难。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种将四氯乙烯生产过程中产生的氯化氢用于氯乙烯生产，节省了合成氯化氢所需要的氢气，从而解决四氯乙烯生产过程中产生的大量氯化氢用途问题的氯乙烯和四氯乙烯联产系统。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，包括四氯乙烯生产路线，氯化氢分离路线，氯乙烯生产路线和氯化物循环路线，所述四氯乙烯生产路线与氯化氢分离路线相连，所述氯化物循环路线的一端与氯化氢分离路线相连，另一端与四氯乙烯生产路线相连，所述氯化氢分离路线与氯乙烯生产路线相连。
由于采用了上述技术方案，将四氯乙烯生产反应气中的氯化氢分离出来后，直接送入氯乙烯制备路制取氯乙烯，再将反应过程中产生的氯化物等循环制备四氯乙烯，氯乙烯生产所需要的氯化氢由四氯乙烯副产物提供，取消了氯气与氢气合成，节省了氯气和氢气，大大降低了成产升本，降低了产品总能耗，提高了生产利用率。
本发明的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，所述四氯乙烯生产路线包括顺序连接的氯化反应部，急冷部和精馏一部，所述精馏部与氯化反应部相连；所述氯化反应部的反应进气包括氯气和氯化物，所述氯化物来自氯化物循环路线。
由于采用了上述技术方案，生产四氯乙烯的氯化物以及后续工序返回的氯化物与氯碱来的氯气按一定比例混合后进入氯化反应器进行反应，反应压力0.05～0.7Mpa(G)，反应温度530～580℃，反应产物主要为四氯乙烯、氯化氢、四氯化碳及高氯化物，出氯化反应器的反应气经过急冷塔和冷却器降温，降温至20~40℃将反应气中大部分四氯乙烯冷凝下来。冷凝液进入四氯乙烯精馏系统制取四氯乙烯产品；不凝气经过压缩机压缩到1.0～2.0Mpa(G)，然后进入氯化氢精馏塔，经过精馏，在塔顶得到液体氯化氢产品，然后汽化后送氯碱制取氯乙烯，塔釜液汽化后返回氯化反应器。氯乙烯副产的氯化氢为液体，可以贮存，而氯气与氢气合成的氯化氢是气体，不便于贮存，故氯乙烯副产的氯化氢对氯乙烯生产更有保障，过程中取消了盐酸，节省了吸收水，进一步降低了生产能耗。生产四氯乙烯的氯化物可以是一氯甲烷和三氯甲烷或一氯甲烷和四氯化碳或一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物。
本发明的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，所述精馏一部设有脱轻塔和精馏塔一，所述脱轻塔分离出冷凝液一和未冷凝组分一，所述冷凝液一进入精馏塔一，所述未冷凝组分一进入氯化反应部。
本发明的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，所述氯化氢分离路线与急冷部相连，所述急冷部分离出冷凝液二和未冷凝组分二，所述冷凝液二进入精馏一部，所述未冷凝组分二进入氯化氢分离路线。
由于采用了上述技术方案，由急冷塔和氯化反应气冷却器冷凝下来的四氯乙烯、四氯化碳及高氯化物等氯化物由粗四氯乙烯进料泵送入四氯乙烯脱轻塔精馏，四氯乙烯脱轻塔压力0.2 MPa，比四氯乙烯沸点低的氯化物从塔顶脱出进入四氯乙烯脱轻塔冷凝器部分冷凝，冷凝液全部返回四氯乙烯脱轻塔塔顶，未冷凝部分返回氯化反应系统，四氯乙烯脱轻塔塔底出来的四氯乙烯和高氯化物由四氯乙烯精馏塔一进料泵，送入四氯乙烯精馏塔一精馏，四氯乙烯精馏塔一压力0.1 MPa，四氯乙烯从塔顶出来先进入返回氯化物汽化器被部分冷凝，然后进入四氯乙烯精馏塔一冷凝器全部冷凝，一部分冷凝液回流到四氯乙烯精馏塔一塔顶，其余作为四氯乙烯产品，塔釜出来的高氯化物另行处理。
本发明的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，所述氯化氢分离路线包括顺序连接的压缩部和精馏二部，所述精馏二部与氯乙烯生产路线相连。
本发明的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，所述压缩部分离出氯化物一和氯化氢一，所述氯化氢一进入精馏部二，所述精馏二部连有汽化器和冷凝器，所述精馏二部分离出氯化氢二，所述氯化氢二经汽化器和冷凝器冷凝后进入氯乙烯生产路线。
由于采用了上述技术方案，由氯化反应气冷却器出来的未冷凝气体进入压缩系统压缩到1.5 MPa（A）,然后进入精馏二部中的氯化氢精馏塔，从塔顶出来的氯化氢先进入氯化氢汽化器被部分冷凝，然后进入氯化氢精馏塔冷凝器，绝大部分氯化氢冷凝，然后进入液体氯化氢贮罐，不凝气送吸收处理，液体氯化氢一部分由氯化氢精馏塔回流泵送回氯化氢精馏塔塔顶作为回流，其余液体氯化氢进入氯化氢汽化器被氯化氢加热汽化后送氯碱氯乙烯装置制取氯乙烯。
本发明的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，其特征在于：所述氯化物循环路线包括汽化部，所述精馏二部的塔釜处得到氯化物二，所述氯化物一和氯化物二进入氯化物循环路线，经过汽化部加热汽化后进入氯化反应部。
由于采用了上述技术方案，经过压缩部级间冷却器冷凝下来的氯化物以及氯化氢精馏塔塔釜出来的氯化物进入返回氯化物汽化器被四氯乙烯加热汽化，汽化后氯化物返回氯化反应部。
本发明的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，所述氯化氢一进入精馏二部时不经过冷凝。
由于采用了上述技术方案，反应气经过急冷塔和冷却器降温后分离的尾气进入压缩部，压缩部末级出口不冷却，直接进入氯化氢精馏塔，压缩部级间冷却器冷凝下来的冷凝液以及氯化氢精馏塔釜液与四氯乙烯精馏塔出来的四氯乙烯换热汽化后返回氯化反应部。不经过冷凝能够降低反应过程中的能耗，避免不必要的冷却-升温损耗。
本发明的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，所述精馏二部与氯乙烯制备路线之间连有换热汽化装置和/或加压装置。
由于采用了上述技术方案，氯化氢精馏塔塔顶得到纯氯化氢产品为液体，若氯乙烯所需氯化氢压力小于氯化氢精馏塔塔顶压力，则送出液体氯化氢先与氯化氢精馏塔塔顶出口氯化氢气体经过换热汽化装置换热汽化，然后送氯乙烯装置；若氯乙烯所需氯化氢压力大于氯化氢精馏塔塔顶压力，则送出液体氯化氢由加压装置加压后与急冷塔出口气换热汽化后送氯乙烯装置。
由于采用了上述技术方案，控制反应进气中的氯气含量能够保证生产四氯乙烯的纯度，减少原料的成本，大量节省氯气。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、将四氯乙烯生产过程中产生的氯化氢用于氯乙烯生产，节省了合成氯化氢所需要的氢气，从而解决四氯乙烯生产过程中产生的大量氯化氢用途问题。
2、氯乙烯副产的氯化氢为液体，可以贮存，而氯气与氢气合成的氯化氢是气体，不便于贮存，故氯乙烯副产的氯化氢对氯乙烯生产更有保障，过程中取消了盐酸，节省了吸收水，进一步降低了生产能耗。
附图说明
图1是一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，包括四氯乙烯生产路线，氯化氢分离路线，氯乙烯生产路线和氯化物循环路线，四氯乙烯生产路线与氯化氢分离路线相连，氯化物循环路线的一端与氯化氢分离路线相连，另一端与四氯乙烯生产路线相连，氯化氢分离路线与氯乙烯生产路线相连，四氯乙烯生产路线包括顺序连接的氯化反应部，急冷部和精馏一部，精馏部与氯化反应部相连；氯化反应部的反应进气包括氯气和氯化物，氯化物来自氯化物循环路线；精馏一部设有脱轻塔和精馏塔一，脱轻塔分离出冷凝液一和未冷凝组分一，所述冷凝液一进入精馏塔一，未冷凝组分一进入氯化反应部。氯化氢分离路线与急冷部相连，急冷部分离出冷凝液二和未冷凝组分二，冷凝液二进入精馏一部，未冷凝组分二进入氯化氢分离路线。氯化氢分离路线包括顺序连接的压缩部和精馏二部，精馏二部与氯乙烯生产路线相连。压缩部分离出氯化物一和氯化氢一，氯化氢一进入精馏部二，精馏二部连有汽化器和冷凝器，精馏二部分离出氯化氢二，氯化氢二经汽化器和冷凝器冷凝后进入氯乙烯生产路线。氯化物循环路线包括汽化部，精馏二部的塔釜处得到氯化物二，氯化物一和氯化物二进入氯化物循环路线，汽化部加热汽化后进入氯化反应部。氯化氢一进入精馏二部时不经过冷凝。精馏二部与氯乙烯制备路线之间连有换热汽化装置和/或加压装置。
实施例2
将反应气一氯甲烷及三氯甲烷和四氯化碳混合气体加热到温度100℃，压力0.2 MPa（A），与返回的氯化物气体混合后，与氯碱来的氯气按一定比例混合后进入氯化反应部进行反应，反应压力为0.05Mpa(G)，反应温度580℃，反应完成后，从氯化反应部出来的反应气进入急冷部，急冷部设有急冷塔和反应气冷却器，反应气经过急冷塔和反应气冷却器降温到40℃。
经过急冷部冷凝下来的四氯乙烯、四氯化碳及高氯化物等氯化物进入精馏一部，脱轻塔进行精馏，脱轻塔的压力为0.2 MPa（A），比四氯乙烯沸点低的氯化物从脱轻塔的塔顶脱出进入四氯乙烯脱轻塔内设的冷凝器部分冷凝，冷凝液全部返回脱轻塔塔顶，未冷凝部分返回氯化反应部，脱轻塔塔底出来的四氯乙烯和高氯化物进入精馏塔一进行精馏，精馏塔一内的压力0.1 MPa（A），四氯乙烯从塔顶出来后经过多步冷凝后，全部冷凝，一部分冷凝液回流到精馏塔一塔顶，其余作为四氯乙烯产品，塔釜出来的高氯化物另行处理。
由急冷部出来的未冷凝组分二进入压缩部压缩到1.5 MPa（A）,然后进入精馏二部，经过精馏二部内的精馏塔二进行氯化氢精馏，从塔顶出来的氯化氢经过冷凝器多步冷凝后，绝大部分氯化氢冷凝，然后进入液体氯化氢贮罐，不凝气送吸收处理，一部分液体氯化氢送回精馏塔二的塔顶作为回流，其余液体氯化氢进入汽化器，氯化氢加热汽化后送氯碱氯乙烯制备路线制取氯乙烯。
压缩部内设有若干级间冷却器，经过级间冷却器冷凝下来的氯化物以及精馏塔二塔釜出来的氯化物进入汽化部被四氯乙烯加热汽化，汽化后氯化物返回氯化反应部继续参与四氯乙烯的制备。
实施例3
将反应气一氯甲烷和四氯化碳混合气体加热到温度100℃，压力0.2 MPa（A），与返回的氯化物气体混合后，与氯碱来的氯气按一定比例混合后进入氯化反应部进行反应，反应压力为0.05Mpa(G)，反应温度530℃，反应完成后，从氯化反应部出来的反应气进入急冷部，急冷部设有急冷塔和反应气冷却器，反应气经过急冷塔和反应气冷却器降温到20℃。
经过急冷部冷凝下来的四氯乙烯、四氯化碳及高氯化物等氯化物进入精馏一部，脱轻塔进行精馏，脱轻塔的压力为0.2 MPa（A），比四氯乙烯沸点低的氯化物从脱轻塔的塔顶脱出进入四氯乙烯脱轻塔内设的冷凝器部分冷凝，冷凝液全部返回脱轻塔塔顶，未冷凝部分返回氯化反应部，脱轻塔塔底出来的四氯乙烯和高氯化物进入精馏塔一进行精馏，精馏塔一内的压力0.1 MPa（A），四氯乙烯从塔顶出来后经过多步冷凝后，全部冷凝，一部分冷凝液回流到精馏塔一塔顶，其余作为四氯乙烯产品，塔釜出来的高氯化物另行处理。
由急冷部出来的未冷凝组分二进入压缩部压缩到1.5 MPa（A）,然后进入精馏二部，经过精馏二部内的精馏塔二进行氯化氢精馏，从塔顶出来的氯化氢经过冷凝器多步冷凝后，绝大部分氯化氢冷凝，然后进入液体氯化氢贮罐，不凝气送吸收处理，一部分液体氯化氢送回精馏塔二的塔顶作为回流，其余液体氯化氢进入汽化器，氯化氢加热汽化后送氯碱氯乙烯制备路线制取氯乙烯。
压缩部内设有若干级间冷却器，经过级间冷却器冷凝下来的氯化物以及精馏塔二塔釜出来的氯化物进入汽化部被四氯乙烯加热汽化，汽化后氯化物返回氯化反应部继续参与四氯乙烯的制备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，其特征在于：包括四氯乙烯生产路线，氯化氢分离路线，氯乙烯生产路线和氯化物循环路线，所述四氯乙烯生产路线与氯化氢分离路线相连，所述氯化物循环路线的一端与氯化氢分离路线相连，另一端与四氯乙烯生产路线相连，所述氯化氢分离路线与氯乙烯生产路线相连。
2.如权利要求1所述的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，其特征在于：所述四氯乙烯生产路线包括顺序连接的氯化反应部，急冷部和精馏一部，所述精馏部与氯化反应部相连；所述氯化反应部的反应进气包括氯气和氯化物，所述氯化物来自氯化物循环路线。
3.如权利要求2所述的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，其特征在于：所述精馏一部设有脱轻塔和精馏塔一，所述脱轻塔分离出冷凝液一和未冷凝组分一，所述冷凝液一进入精馏塔一，所述未冷凝组分一进入氯化反应部。
4.如权利要求2或3所述的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，其特征在于：所述氯化氢分离路线与急冷部相连，所述急冷部分离出冷凝液二和未冷凝组分二，所述冷凝液二进入精馏一部，所述未冷凝组分二进入氯化氢分离路线。
5.如权利要求4所述的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，其特征在于：所述氯化氢分离路线包括顺序连接的压缩部和精馏二部，所述精馏二部与氯乙烯生产路线相连。
6.如权利要求5所述的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，其特征在于：所述压缩部分离出氯化物一和氯化氢一，所述氯化氢一进入精馏部二，所述精馏二部连有汽化器和冷凝器，所述精馏二部分离出氯化氢二，所述氯化氢二经汽化器和冷凝器冷凝后进入氯乙烯生产路线。
7.如权利要求6所述的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，其特征在于：所述氯化物循环路线包括汽化部，所述精馏二部的塔釜处得到氯化物二，所述氯化物一和氯化物二进入氯化物循环路线，经过汽化部加热汽化后进入氯化反应部。
8.如权利要求6或7所述的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，其特征在于：所述氯化氢一进入精馏二部时不经过冷凝。
9.如权利要求5或6或7所述的一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统，其特征在于：所述精馏二部与氯乙烯制备路线之间连有换热汽化装置和/或加压装置。
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