CN107629158B - 一种带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统及氯气分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，包括金属镁制氯气装置、钾碱制氯气装置、氯气分配装置、乙炔法生产聚氯乙烯装置、以及乙烯法生产聚氯乙烯装置，所述金属镁制氯气装置、钾碱制氯气装置分别向所述氯气分配装置提供氯气，所述氯气分配装置根据氯气的纯度进行分级处理，直至氯气的纯度≥93％，再将氯气以对应的压力分别分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置、乙烯法生产聚氯乙烯装置，用于生产聚氯乙烯。本发明可以为多对多、多对一、一对多的生产系统，存在多种工艺组合方案，即使某一装置出现故障，都不会造成全系统停车、影响生产。
Description
技术领域
本发明涉及化工产品的资源综合利用技术领域，具体涉及一种带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统及氯气分配方法。
背景技术
聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，简称PVC)树脂，是由氯乙烯单体(VinylChloride Monomer，简称VCM)聚合而成的高分子化合物。PVC树脂是目前深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29％。PVC树脂易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工，PVC树脂主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品，也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品。
PVC树脂的制备方法中一般都需要以氯乙烯单体作为生产原料，然后经过聚合、汽提以及干燥制得PVC树脂，在我国PVC的生产方法包括乙炔法生产PVC与乙烯法生产PVC两种工艺路线。
乙烯法生产PVC时，一般为乙烯和氯气发生反应生成二氯乙烷，二氯乙烷再高温裂解制得氯乙烯和氯化氢，然后经聚合制得PVC树脂；乙炔法生产PVC时，一般为乙炔和氯化氢加成合成氯乙烯，聚合后形成PVC树脂，其中氯化氢常常用氢气和氯气合成制得。
因此无论是乙烯法生产PVC还是乙炔法生产PVC，都需要提供氯气，而在通常的氯碱行业中，氯气一般采用电解氯化钠装置这单一来源获得，获得的氯气经过氯压机之后去向也单一，或提供给乙烯法生产PVC装置或提供给乙炔法生产PVC装置，属于一对一的生产系统，在实际的运行过程中这种生产系统可控性差，一旦出现紧急情况而难以调节，比如电解氯化钠装置出现问题、或者是氯压机出现问题、再或者是接收氯气的乙烯法生产PVC装置或者是乙炔法生产PVC装置出现问题，将会导致整个生产系统全部停车，影响生产产量和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚氯乙烯生产系统及其方法，用于解决现有方法制备聚氯乙烯树脂时存在的一对一生产系统、可控性差以致影响生产的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，其包括金属镁制氯气装置、钾碱制氯气装置、氯气分配装置、乙炔法生产聚氯乙烯装置、以及乙烯法生产聚氯乙烯装置，其中，所述金属镁制氯气装置、钾碱制氯气装置分别与所述氯气分配装置连接，所述氯气分配装置分别与所述乙炔法生产聚氯乙烯装置、乙烯法生产聚氯乙烯装置连接，所述金属镁制氯气装置、钾碱制氯气装置向所述氯气分配装置提供氯气，所述氯气分配装置根据氯气的纯度进行分级处理，直至氯气的纯度≥93％，再将氯气以对应的压力分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置和乙烯法生产聚氯乙烯装置，用于生产聚氯乙烯。
优选地，所述氯气分配装置至少包括两个氯气压缩机，分别为低压氯气压缩机以及高压氯气压缩机，两个所述氯气压缩机中至少一个同时与所述金属镁制氯气装置和钾碱制氯气装置连接，所述低压氯气压缩机将所述金属镁制氯气装置和/或钾碱制氯气装置提供的氯气压力提高至符合所述乙炔法生产聚氯乙烯装置生产条件的低压范围，再向其分配；所述高压氯气压缩机将所述金属镁制氯气装置和/或钾碱制氯气装置提供的氯气压力提高至符合所述乙烯法生产聚氯乙烯装置生产条件的高压范围，再向其分配。
本发明提供的氯气分配装置通过高低压氯气压缩机来进行联合分配，设计了多种路线，以避免某一装置出现故障而影响生产，同时高低压氯气压缩机将氯气的压力提高至下游生产装置对应的生产压力，可以提高安全性，保障生产顺利进行。
优选地，所述低压范围为0.1～0.2MPa，所述高压范围为0.58～0.74MPa。
本发明提供的高低压范围为下游生产装置的安全范围，可以根据实际生产情况进行相应调节，更具灵活性。
优选地，所述低压氯气压缩机分别与所述金属镁制氯气装置、钾碱制氯气装置连接，所述高压氯气压缩机分别与所述金属镁制氯气装置、钾碱制氯气装置连接，所述高压氯气压缩机将所述低压氯气压缩机提供的氯气压力提高至所述高压范围，再向所述乙烯法生产聚氯乙烯装置分配。
本发明提供的低压氯气压缩机和高压氯气压缩机也具有连接关系，增加可调的生产路线，当下游装置出现问题时，所述低压氯气压缩机可以将氯气提供给高压氯气压缩机，保证生产的顺利进行。
优选地，所述氯气分配装置还包括设于所述低压氯气压缩机和高压氯气压缩机之间的第一减压阀，用于氯气的压力匹配。
本发明提供的氯气分配装置设有第一减压阀，可以防止两股来源的氯气因压力不匹配而可能产生的氯气倒串现象，提高安全性。
优选地，所述氯气分配装置还包括与所述金属镁制氯气装置相连接的废气处理单元，所述废气处理单元用于处理纯度低于75％的氯气。
本发明提供的废气处理单元可将纯度低的氯气或生产过程中的废气进行吸收处理再排放，更加环保。
优选地，所述氯气分配装置还包括与所述低压氯气压缩机相连接的氯气提纯单元，所述氯气提纯单元用于将纯度在75％～93％的氯气提纯至93％以上。
本发明提供的氯气提纯单元对纯度在75％～93％的氯气进行提纯处理，提高氯气的纯度，以适应生产。
优选地，所述氯气提纯单元包括与所述低压氯气压缩机连接的氯气液化器、与所述氯气液化器连接的氯气汽化器，所述氯气汽化器与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置连接。
本发明将低浓度的氯气通过液化、汽化的过程将其纯度提高，工艺成熟、提纯效率高。
优选地，所述氯气分配装置还包括氯气缓冲罐，所述金属镁制氯气装置、钾碱制氯气装置提供的氯气通过所述氯气缓冲罐进入所述高压氯气压缩机。
本发明提供的氯气缓冲罐可以对其他装置提供的氯气进行缓冲、混合，以防压力不同而带来安全风险，提高安全性。
本发明还提供一种氯气分配方法，利用上述任一项所述的带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，所述氯气分配方法包括以下步骤：
1)金属镁制氯气装置将氯气提供给氯气分配装置，所述氯气分配装置根据氯气的纯度进行分级处理，直至氯气的纯度≥93％，再将氯气以对应的压力分配给乙炔法生产聚氯乙烯装置和乙烯法生产聚氯乙烯装置，用于生产聚氯乙烯；
2)钾碱制氯气装置将氯气提供给所述氯气分配装置，所述氯气分配装置根据氯气的纯度进行分级处理，直至氯气的纯度≥93％，再将氯气以对应的压力分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置和乙烯法生产聚氯乙烯装置，用于生产聚氯乙烯。
相比于现有技术，本发明提供的带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统及方法具有以下优势：
一、本发明提供的氯气分配装置将来自不同生产装置、不同压力等级、不同纯度的氯气进行联合分配，以满足上下游装置在不同工况下对氯气的供应和使用需求，可以形成多对多、多对一、一对多的生产系统，可控性强，存在多种工艺组合方案，将其进行自由切换和使用，无论是在何种情况下都能使其有最佳的分配使用方案来保证装置负荷的最佳运行状态，即使某一装置出现故障，都不会造成全系统停车、影响生产，在生产操作和工况选择上具有更多的灵活性；
二、本发明提供的氯气分配装置对不同来源不同纯度的氯气进行分级处理，直到氯气的纯度达到安全生产的要求再进行分配，同时分配的氯气压力要符合下游装置对应的生产压力，以确保相关联装置的安全平稳运行以及各装置负荷的最大化和经济效益的最大化。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：
图1示出了本发明一种优选实施方式的聚氯乙烯生产系统的结构示意图；
图2示出了图1所示聚氯乙烯生产系统的工艺流程图；
图3示出了本发明另一种优选实施方式的聚氯乙烯生产系统的工艺流程图。
附图标记
1-金属镁制氯气装置， 2-钾碱制氯气装置，
3-氯气分配装置， 31-废气处理单元，
32-低压氯气压缩机， 33-氯气提纯单元，
331-氯气液化器， 332-氯气汽化器，
34-氯气缓冲罐， 35-高压氯气压缩机，
36-减压阀， 361-第一减压阀，
362-第二减压阀， 4-乙炔法生产聚氯乙烯装置，
5-乙烯法生产聚氯乙烯装置。
具体实施方式
本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，所述聚氯乙烯生产系统包括金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2、氯气分配装置3、乙炔法生产聚氯乙烯装置4、以及乙烯法生产聚氯乙烯装置5，所述金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2分别与所述氯气分配装置3连接，所述氯气分配装置3分别与所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4、乙烯法生产聚氯乙烯装置5连接，所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5连接。
所述金属镁制氯气装置1为电解氯化镁装置，主要以水氯镁石为原料，尤其青海地区富含大量盐湖，以钾肥为主的产业链在生产时会产生大量的氯化钾以及废液老卤(主要成分为氯化镁，结晶后成为水氯镁石)，以水氯镁石为原料便于就地取材，水氯镁石电解后制得金属镁和氯气，金属镁属于轻金属，附加值极高、应用范围更广，制得的副产物氯气向所述氯气分配装置3提供，通过所述氯气分配装置3将氯气提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5，用于生产PVC。
不过所述金属镁制氯气装置1生产氯气的过程中，氯气的纯度和电解氯化镁的电解槽台数成正比关系，电解槽运行台数不同时氯气的纯度会有所不同，在本实施例中，根据氯气纯度将所述金属镁制氯气装置1生产的氯气分为三级，75％以下、75％～93％、以及93％以上，所述金属镁制氯气装置1满负荷生产氯气36.5吨/小时，氯气的压力为0.024MPa。
所述钾碱制氯气装置2为电解氯化钾装置，以氯化钾为原料，通过盐水精制以及电解后制得氢氧化钾、氯气和氢气，向所述氯气分配装置3提供氯气，通过所述氯气分配装置3将氯气提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5，用于生产PVC；制得的氢氧化钾在蒸发后得到片碱(固态氢氧化钾)，片碱可以用作钾盐生产的原料、干燥剂、吸收剂、医药日化等化工基本原料，用途广泛，附加价值高。
在本实施例中，所述钾碱制氯气装置2提供的氯气纯度均在93％以上，但是由于氯气中含有三氯化氮，为安全考虑不能用于液化和汽化。所述钾碱制氯气装置2满负荷生产氯气23.8吨/小时，氯气的压力为2KPa，氢气的压力为100KPa。
因此本发明通过所述金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2提供的氯气，来自不同的生产装置、具有不同的压力等级、不同的纯度，所述氯气分配装置3根据氯气的纯度进行分级处理，直至氯气的纯度≥93％，再将氯气以对应的压力分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4和乙烯法生产聚氯乙烯装置5，用于生产聚氯乙烯，以满足不同工况下对氯气的供应和使用需求，形成多对多的生产系统。
如图2所示，所述氯气分配装置3包括废气处理单元31、低压氯气压缩机32、氯气提纯单元33、氯气缓冲罐34、高压氯气压缩机35、以及减压阀36。
所述废气处理单元31与所述金属镁制氯气装置1连接，用于处理所述金属镁制氯气装置1提供的纯度低于75％的氯气。
若氯气纯度低，氯气中一般会含有较多的氢气和水份，当氯气中氢气含量达到5％以上，会形成氢气与氯气的爆炸混合物，不利于安全生产，水份过多，会造成设备的腐蚀，因此纯度低于75％的氯气无法向所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4和乙烯法生产聚氯乙烯装置5提供，需要直接进入所述废气处理单元31进行吸收处理，可生产出次氯酸钠。
在整个工艺过程中产生的废氯气、或者纯度低的氯气都可连接至所述废气处理单元31，进行吸收处理。
本发明提供的所述氯气分配装置3至少设有两个氯气压缩机，两个所述氯气压缩机中至少一个同时与所述金属镁制氯气装置1和钾碱制氯气装置2连接，在本实施例中，所述氯气分配装置3设有两个氯气压缩机，分别为低压氯气压缩机32和高压氯气压缩机35，均同时与所述金属镁制氯气装置1和钾碱制氯气装置2连接。
氯气压缩机常见的为离心式压缩机，由电机借助联轴器带动高速增速器，通过增速器的单级变速，实现高速轴上两只叶轮的高速旋转，氯气在叶轮流道中获得高速动能，进而在扩压器中动能转化为气体压能，氯气通过两次的能量转化，获得工艺流程所需求的压力等级。因此低压和高压为相对值，在本实施例中，所述低压氯气压缩机32将氯气压力提高至符合所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4生产条件的低压范围，再向其分配，所述低压范围为0.1～0.2MPa，优选为0.125MPa；所述高压氯气压缩机35将氯气压力提高至符合所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5生产条件的高压范围，再向其分配，所述高压范围为0.58～0.74MPa，优选为0.65MPa。
所述低压氯气压缩机32分别与所述金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2、乙炔法生产聚氯乙烯装置4连接，用于将所述金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2提供的氯气提高压力后送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4，以生产PVC；同时所述低压氯气压缩机32与所述氯气提纯单元33连接，将提高压力后、纯度介于75％～93％的氯气送至所述氯气提纯单元33进行提纯；所述低压氯气压缩机32与所述减压阀36连接，将不同来源的氯气压力进行匹配；所述低压氯气压缩机32与所述氯气缓冲罐34连接，将提高压力后的氯气与其他来源的氯气进行混合、以及输送。
所述氯气提纯单元33用于将纯度在75％～93％的氯气提纯至93％以上，以满足所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4和乙烯法生产聚氯乙烯装置5的生产需求。
所述氯气提纯单元33包括与所述低压氯气压缩机32连接的氯气液化器331、与所述氯气液化器331连接的氯气汽化器332，所述氯气汽化器332与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置4连接。
所述氯气液化器331将气态的氯气通过氟利昂螺杆压缩机组液化成液氯，再进行储存。所述氯气汽化器332将液态的氯气(液氯)用热水汽化为气态的氯气，并根据下游工况需要送入后续工序进行氯气利用，低浓度的氯气通过液化、汽化的过程将其纯度提高。
在提纯工艺过程中产生的废氯气、或者纯度低的氯气都可连接至所述废气处理单元31，进行吸收处理。
在本实施例中，所述氯气汽化器332与所述减压阀36连接，用于将提纯后的氯气送入所述减压阀36，将不同来源的氯气压力进行匹配；所述氯气汽化器332与所述氯气缓冲罐34连接，将提纯后的氯气与其他来源的氯气进行混合、以及输送。
所述氯气缓冲罐34同时与所述金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2、低压氯气压缩机32、氯气提纯单元33的氯气汽化器332、高压氯气压缩机35、减压阀36连接，用于对其他装置提供的氯气进行缓冲、混合，提高安全性。
所述高压氯气压缩机35与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5连接，用于将氯气提高压力后送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5，以生产PVC；同时与所述减压阀36连接，将减压后的氯气提高压力至所述高压范围，再向所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5分配。
所述减压阀36用于氯气的压力匹配，具体的，减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看，减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。
所述减压阀36包括第一减压阀361，所述第一减压阀361设于所述低压氯气压缩机32和高压氯气压缩机35之间，以防止两股来源的氯气因压力不匹配而可能产生的氯气倒串现象，提高安全性；当然，对于单股来源的氯气，所述第一减压阀361并不需要进行压力匹配。所述第一减压阀361同时与所述氯气缓冲罐34连接，提供的氯气直接输送至所述氯气缓冲罐34；也可以与所述氯气提纯单元33的氯气汽化器332连接，将提纯后的氯气进行压力匹配。
所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4以乙炔和氯化氢为原料加成合成氯乙烯，聚合后形成PVC树脂，所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4设有合成炉，金属镁制氯气装置或钾碱制氯气装置提供氯气，同时钾碱制氯气装置或外源提供氢气，所述合成炉用于氢气和氯气发生燃烧反应制得氯化氢。氯化氢在所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4中可用于制造高纯盐酸、工业盐酸或者是和乙炔反应生成氯乙烯。所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4在满负荷下对氯化氢的需求是34.6吨/小时，氯气压力应满足0.125MPa。
所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5以乙烯和氯气为原料发生反应生成二氯乙烷，二氯乙烷再高温裂解制得氯乙烯和氯化氢，然后经聚合制得PVC树脂；所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5在满负荷的状态下需要氯气0.75吨/小时，氯气压力应满足0.65MPa，产氯化氢24.8吨/小时。
所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5与所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4连接，将副产物氯化氢提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4。
在本实施例中，所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5的反应过程需要高温，反应过程中制得的氯化氢不含游离氯和水分，提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4，能够大大降低乙炔法生产氯乙烯中生成氯乙炔发生爆炸的可能性，而且极大的减少了对设备的腐蚀性，满足乙炔法生产氯乙烯的质量要求。
本发明还提供一种氯气分配方法，所述金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2提供氯气，所述氯气分配装置3将来自不同的生产装置、具有不同的压力等级、不同的纯度的氯气进行分级处理，直至氯气的纯度≥93％，再将氯气以对应的压力分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4和乙烯法生产聚氯乙烯装置5，用于生产聚氯乙烯，以满足不同工况下对氯气的供应和使用需求，形成多对多的生产系统。
所述金属镁制氯气装置1生产的氯气分为三级，75％以下、75％～93％、以及93％以上，满负荷生产氯气36.5吨/小时，氯气的压力为0.024MPa。
所述钾碱制氯气装置2提供的氯气纯度均在93％以上，但是由于氯气中含有三氯化氮，为安全考虑不能用于液化和汽化。所述钾碱制氯气装置2满负荷生产氯气23.8吨/小时，氯气的压力为2KPa。
所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4在满负荷下对氯化氢的需求是34.6吨/小时，氯气压力应满足0.125MPa。
所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5在满负荷的状态下需要氯气0.75吨/小时，氯气压力应满足0.65MPa，产氯化氢24.8吨/小时。
从上述装置满负荷生产的数据可以看出，所述金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2各自单独生产的氯气不足以满足所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5的满负荷生产，因此在本实施例中，优选所述金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2将氯气同时提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4和乙烯法生产聚氯乙烯装置5，同时所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5副产的氯化氢也可以提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4，这样的分配方法可以实现装置生产负荷的最大化，进而实现经济效益的最大化。
当然，在其他实施例中，也可以根据生产时各装置、设备的完好情况，对分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4和乙烯法生产聚氯乙烯装置5的氯气进行比例调节，也可以仅将所述金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2的氯气分别单独提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4或乙烯法生产聚氯乙烯装置5。
所述氯气分配方法包括以下步骤：
步骤一、所述金属镁制氯气装置1将氯气提供给所述氯气分配装置3，所述氯气分配装置3根据氯气的纯度进行分级处理，直至氯气的纯度≥93％，再将氯气分配给乙炔法生产聚氯乙烯装置4和乙烯法生产聚氯乙烯装置5，用于生产聚氯乙烯。
步骤二、所述钾碱制氯气装置2将氯气提供给所述氯气分配装置3，所述氯气分配装置3根据氯气的纯度进行分级处理，直至氯气的纯度≥93％，再将氯气分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4和乙烯法生产聚氯乙烯装置5，为用于生产聚氯乙烯。
在本实施例中，所述金属镁制氯气装置1生产的氯气分为三级，75％以下、75％～93％、以及93％以上，需要进行分级处理，氯气的压力为24KPa；所述钾碱制氯气装置2提供的氯气纯度均在93％以上，不需要进行分级处理，氯气的压力为2KPa。
本实施例为将所述金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2制得的氯气同时提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4和乙烯法生产聚氯乙烯装置5。
具体的，根据氯气纯度不同，有以下三种情况：
一、当所述金属镁制氯气装置1提供的氯气纯度＜75％时：
所述金属镁制氯气装置1将氯气提供给所述废气处理单元31进行吸收处理；
所述钾碱制氯气装置2提供的氯气有两种路线：
(1)所述钾碱制氯气装置2将制得的氯气输送至所述氯气缓冲罐34后全部送至所述低压氯气压缩机32，所述低压氯气压缩机32将氯气的压力提高至0.125MPa后，分为两股氯气，一股送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4，另一股经所述第一减压阀361送至所述高压氯气压缩机35，再次提高压力至0.65MPa，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5；
(2)所述钾碱制氯气装置2将制得的氯气分为两股，一股直接送至所述低压氯气压缩机32，将氯气的压力提高至0.125MPa后，送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4，另一股经所述氯气缓冲罐34送至所述高压氯气压缩机35，提高压力至0.65MPa，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5；
二、当所述金属镁制氯气装置1提供的氯气纯度介于75％～93％之间时：
所述金属镁制氯气装置1将氯气提供给所述低压氯气压缩机32，氯气的压力提高至0.125MPa后，进入所述氯气提纯单元33，所述氯气提纯单元33将氯气的纯度提高到93％以上，直接送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4；
所述钾碱制氯气装置2提供的氯气经所述氯气缓冲罐34进入所述高压氯气压缩机35，提高压力至0.65MPa，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5；
三、当所述金属镁制氯气装置1提供的氯气纯度＞93％时：
有以下四种路线：
(1)所述金属镁制氯气装置1将氯气提供给所述低压氯气压缩机32，氯气的压力提高至0.125MPa后，直接送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4；所述钾碱制氯气装置2提供的氯气经所述氯气缓冲罐34进入所述高压氯气压缩机35，提高压力至0.65MPa，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5；
(2)所述金属镁制氯气装置1将制得的氯气输送至所述低压氯气压缩机32，所述低压氯气压缩机32将氯气的压力提高至0.125MPa后，分为两股氯气，一股送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4，另一股与所述钾碱制氯气装置2提供的氯气在所述氯气缓冲罐34内混合，送至所述高压氯气压缩机35，再次提高压力至0.65MPa，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5；
(3)所述钾碱制氯气装置2将氯气提供给所述低压氯气压缩机32，氯气的压力提高至0.125MPa后，直接送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4；所述金属镁制氯气装置1提供的氯气经所述氯气缓冲罐34进入所述高压氯气压缩机35，提高压力至0.65MPa，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5；
(4)所述钾碱制氯气装置2将制得的氯气输送至所述低压氯气压缩机32，将氯气的压力提高至0.125MPa后，分为两股氯气，一股送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4，另一股与所述金属镁制氯气装置1提供的氯气在所述氯气缓冲罐34内混合，送至所述高压氯气压缩机35，再次提高压力至0.65MPa，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5。
实施例2
如图3所示，本实施例提供的装置与实施例1相同，不同之处仅在于减少了所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5，同时所述氯气分配装置3的减压阀36设有第二减压阀362，所述第二减压阀362同时与所述低压氯气压缩机32、氯气提纯单元33的氯气汽化器332、高压氯气压缩机35连接，将提高压力后的氯气进行输送，提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4。
本实施例为将所述金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2制得的氯气同时提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4。
具体的，根据氯气纯度不同，有以下三种情况：
一、当所述金属镁制氯气装置1提供的氯气纯度＜75％时：
所述金属镁制氯气装置1将氯气提供给所述废气处理单元31进行吸收处理；
所述钾碱制氯气装置2将制得的氯气输送至所述低压氯气压缩机32，将氯气的压力提高至0.125MPa后，送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4；
二、当所述金属镁制氯气装置1提供的氯气纯度介于75％～93％之间时：
所述金属镁制氯气装置1将氯气提供给所述低压氯气压缩机32，氯气的压力提高至0.125MPa后，进入所述氯气提纯单元33，所述氯气提纯单元33将氯气的纯度提高到93％以上；
所述钾碱制氯气装置2提供的氯气经所述氯气缓冲罐34进入所述高压氯气压缩机35，再经过所述第二减压阀362将氯气压力降至0.125MPa后，与所述金属镁制氯气装置1提纯后的氯气混合，送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4；
三、当所述金属镁制氯气装置1提供的氯气纯度＞93％时：
有以下两种路线：
(1)所述钾碱制氯气装置2提供的氯气经所述氯气缓冲罐34后与所述金属镁制氯气装置1制得的氯气混合，一起输送至所述低压氯气压缩机32，将氯气的压力提高至0.125MPa后，送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4；
(2)所述金属镁制氯气装置1将氯气提供给所述低压氯气压缩机32，氯气的压力提高至0.125MPa；
所述钾碱制氯气装置2提供的氯气经所述氯气缓冲罐34进入所述高压氯气压缩机35，再经过所述第二减压阀362将氯气压力降至0.125MPa后，与所述金属镁制氯气装置1提纯后的氯气混合，送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4。
实施例3
本实施例提供的装置与实施例1相同，不同之处仅在于减少了所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4的氯化氢合成炉。
本实施例为将所述金属镁制氯气装置1、钾碱制氯气装置2制得的氯气同时只提供给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5，所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5产生的氯化氢提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4。
具体的，根据氯气纯度不同，有以下三种情况：
一、当所述金属镁制氯气装置1提供的氯气纯度＜75％时：
所述金属镁制氯气装置1将氯气提供给所述废气处理单元31进行吸收处理；
所述钾碱制氯气装置2提供的氯气经所述氯气缓冲罐34进入所述高压氯气压缩机35，将氯气的压力提高至0.65MPa后，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5；
二、当所述金属镁制氯气装置1提供的氯气纯度介于75％～93％之间时：
所述金属镁制氯气装置1将氯气提供给所述低压氯气压缩机32，氯气的压力提高至0.125MPa后，进入所述氯气提纯单元33，所述氯气提纯单元33将氯气的纯度提高到93％以上，送至所述氯气缓冲罐34与所述钾碱制氯气装置2提供的氯气混合，一起送入所述高压氯气压缩机35，将氯气压力提高至0.65MPa后，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5；
三、当所述金属镁制氯气装置1提供的氯气纯度＞93％时：
有以下两种路线：
(1)所述金属镁制氯气装置1提供的氯气与所述钾碱制氯气装置2提供的氯气在所述氯气缓冲罐34内混合，一起送入所述高压氯气压缩机35，将氯气压力提高至0.65MPa后，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5；
(2)所述金属镁制氯气装置1将氯气提供给所述低压氯气压缩机32，氯气的压力提高至0.125MPa，再经所述第一减压阀361送入所述氯气缓冲罐34；
所述钾碱制氯气装置2提供的氯气与所述金属镁制氯气装置1提供的氯气在所述氯气缓冲罐34内混合，再进入所述高压氯气压缩机35，将氯气压力提高至0.65MPa后，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5。
实施例4
本实施例提供的装置与实施例1相同，不同之处仅在于减少了所述钾碱制氯气装置2。
本实施例为将所述金属镁制氯气装置1制得的氯气同时提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4和乙烯法生产聚氯乙烯装置5。
具体的，根据氯气纯度不同，有以下三种情况：
一、当所述金属镁制氯气装置1提供的氯气纯度＜75％时：
所述金属镁制氯气装置1将氯气提供给所述废气处理单元31进行吸收处理；
二、当所述金属镁制氯气装置1提供的氯气纯度介于75％～93％之间时：
所述金属镁制氯气装置1将全部氯气提供给所述低压氯气压缩机32，氯气的压力提高至0.125MPa后，进入所述氯气提纯单元33，所述氯气提纯单元33将氯气的纯度提高到93％以上，再分为两股氯气，一股送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4，另一股经所述第一减压阀361送入所述高压氯气压缩机35，将氯气压力提高至0.65MPa后，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5；
三、当所述金属镁制氯气装置1提供的氯气纯度＞93％时：
有以下两种路线：
(1)所述金属镁制氯气装置1将制得的氯气分为两股，一股输送至所述低压氯气压缩机32，将氯气的压力提高至0.125MPa后，送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4，另一股进入所述氯气缓冲罐34，送至所述高压氯气压缩机35，提高压力至0.65MPa，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5；
(2)所述金属镁制氯气装置1将全部氯气提供给所述低压氯气压缩机32，氯气的压力提高至0.125MPa后，再分为两股氯气，一股送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4，另一股经所述第一减压阀361送入所述高压氯气压缩机35，将氯气压力提高至0.65MPa后，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5。
实施例5
本实施例提供的装置与实施例1相同，不同之处仅在于减少了所述金属镁制氯气装置1。
本实施例为将所述钾碱制氯气装置2制得的氯气同时提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4和乙烯法生产聚氯乙烯装置5。
有以下两种路线：
(1)所述钾碱制氯气装置2将全部氯气提供给所述低压氯气压缩机32，氯气的压力提高至0.125MPa后，再分为两股氯气，一股送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4，另一股经所述第一减压阀361送入所述高压氯气压缩机35，将氯气压力提高至0.65MPa后，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5；
(2)所述钾碱制氯气装置2将制得的氯气分为两股，一股输送至所述低压氯气压缩机32，再送至所述乙炔法生产聚氯乙烯装置4，另一股进入所述氯气缓冲罐34，送至所述高压氯气压缩机35，提高压力至0.65MPa，送至所述乙烯法生产聚氯乙烯装置5。
通过以上实施例表明，本发明提供的生产系统可以为多对多、多对一、一对多的生产系统，存在多种工艺组合方案，将其进行自由切换和使用，无论是在何种情况下都能使其有最佳的分配使用方案来保证装置负荷的最佳运行状态，即使某一装置出现故障，都不会造成全系统停车、影响生产，本发明提供的聚氯乙烯生产系统在生产操作和工况选择上具有更多的灵活性。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。
Claims (9)
1.一种带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，其特征在于，其包括金属镁制氯气装置(1)、钾碱制氯气装置(2)、氯气分配装置(3)、乙炔法生产聚氯乙烯装置(4)、以及乙烯法生产聚氯乙烯装置(5)，其中，
所述金属镁制氯气装置(1)、钾碱制氯气装置(2)分别与所述氯气分配装置(3)连接，所述氯气分配装置(3)分别与所述乙炔法生产聚氯乙烯装置(4)、乙烯法生产聚氯乙烯装置(5)连接，
所述金属镁制氯气装置(1)、钾碱制氯气装置(2)分别向所述氯气分配装置(3)提供氯气，所述氯气分配装置(3)根据氯气的纯度进行分级处理，直至氯气的纯度≥93％，再将氯气以对应的压力分别分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置(4)、乙烯法生产聚氯乙烯装置(5)，用于生产聚氯乙烯；
所述氯气分配装置(3)至少包括两个氯气压缩机，分别为低压氯气压缩机(32)以及高压氯气压缩机(35)，两个所述氯气压缩机中至少一个同时与所述金属镁制氯气装置(1)和钾碱制氯气装置(2)连接，所述低压氯气压缩机(32)将所述金属镁制氯气装置(1)和/或钾碱制氯气装置(2)提供的氯气压力提高至符合所述乙炔法生产聚氯乙烯装置(4)生产条件的低压范围，再向其分配；所述高压氯气压缩机(35)将所述金属镁制氯气装置(1)和/或钾碱制氯气装置(2)提供的氯气压力提高至符合所述乙烯法生产聚氯乙烯装置(5)生产条件的高压范围，再向其分配。
2.根据权利要求1所述的带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，其特征在于，所述低压范围为0.1～0.2MPa，所述高压范围为0.58～0.74MPa。
3.根据权利要求1所述的带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，其特征在于，所述低压氯气压缩机(32)分别与所述金属镁制氯气装置(1)、钾碱制氯气装置(2)连接，所述高压氯气压缩机(35)分别与所述金属镁制氯气装置(1)、钾碱制氯气装置(2)连接，所述高压氯气压缩机(35)将所述低压氯气压缩机(32)提供的氯气压力提高至所述高压范围，再向所述乙烯法生产聚氯乙烯装置(5)分配。
4.根据权利要求3所述的带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，其特征在于，所述氯气分配装置(3)还包括设于所述低压氯气压缩机(32)和高压氯气压缩机(35)之间的第一减压阀(361)，用于氯气的压力匹配。
5.根据权利要求3所述的带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，其特征在于，所述氯气分配装置(3)还包括与所述金属镁制氯气装置(1)相连接的废气处理单元(31)，所述废气处理单元(31)用于处理纯度低于75％的氯气。
6.根据权利要求5所述的带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，其特征在于，所述氯气分配装置(3)还包括与所述低压氯气压缩机(32)相连接的氯气提纯单元(33)，所述氯气提纯单元(33)用于将纯度在75％～93％的氯气提纯至93％以上。
7.根据权利要求6所述的带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，其特征在于，所述氯气提纯单元(33)包括与所述低压氯气压缩机(32)连接的氯气液化器(331)、与所述氯气液化器(331)连接的氯气汽化器(332)，所述氯气汽化器(332)与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置(5)连接。
8.根据权利要求3所述的带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，其特征在于，所述氯气分配装置(3)还包括氯气缓冲罐(34)，所述金属镁制氯气装置(1)、钾碱制氯气装置(2)提供的氯气通过所述氯气缓冲罐(34)进入所述高压氯气压缩机(35)。
9.一种氯气分配方法，其特征在于，利用权利要求1至8任一项所述的带氯气分配装置的聚氯乙烯生产系统，所述氯气分配方法包括以下步骤：
1)金属镁制氯气装置(1)将氯气提供给氯气分配装置(3)，所述氯气分配装置(3)根据氯气的纯度进行分级处理，直至氯气的纯度≥93％，再将氯气以对应的压力分配给乙炔法生产聚氯乙烯装置(4)和乙烯法生产聚氯乙烯装置(5)，用于生产聚氯乙烯；
2)钾碱制氯气装置(2)将氯气提供给所述氯气分配装置(3)，所述氯气分配装置(3)根据氯气的纯度进行分级处理，直至氯气的纯度≥93％，再将氯气以对应的压力分配给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置(4)和乙烯法生产聚氯乙烯装置(5)，用于生产聚氯乙烯。
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