CN114163299B - 煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统及方法。包括相互连接的煤基乙烯制聚氯乙烯单元、电石乙炔制聚氯乙烯单元和空分装置；通过采用煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯，不仅可以利用现有电石乙炔法生产系统中的离子膜电解单元产生的氯气、氢气，供给煤基乙烯法生产聚氯乙烯过程中所需的氢气，而且缓解了煤化工缺氢的技术问题；在同样产量的情况下，与传统电石乙炔法聚氯乙烯相比，本发明所述的联合方法可大大减少合成过程中汞催化剂的消耗，减少电石使用量，更清洁、环保和节能，对降低区域能耗和二氧化碳排放有着积极贡献，且可以作为传统电石乙炔法聚氯乙烯企业向绿色工艺转型的方向。

Description

煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统及方法

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统及方法。

背景技术

资源与环境是世界各国经济发展所需共同面对的两大基本问题。对于我国化学工业而言，需要在传统发展的基础上推进绿色创新与发展，以节约和高效利用资源、保护环境为目标，实现绿色、可持续发展，绿色化工是解决资源与能源短缺、缓解缓解恶化的重要途径之一，是提高人类生存质量和保障国家绿色发展的核心基础科学与技术，并将产生巨大的经济效益。目前，实现绿色化工的基本途径是低碳化、清洁化和节能化。

聚氯乙烯(PVC)是五大通用树脂之一，它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。目前，PVC的生产工艺主要有电石法和石油乙烯法两种。传统的电石法，其主要生产原料是电石、煤炭和原盐，合成路线：煤炭→电石→乙炔→氯乙烯(VCM)→聚氯乙烯(PVC)。石油乙烯法，主要原料是石油，合成路线：石油经裂解生产乙烯→二氯乙烷(EDC)→氯乙烯(VCM)→聚氯乙烯(PVC)。由于我国富煤、贫油、少气的能源结构导致电石法生产路线占比在80％以上。2017年8月16日，我国《关于汞的水俣公约》生效，作为国内最大用汞行业，电石法PVC的汞减排压力不言而喻。而国内石油资源不足，与煤相比是更为稀缺的不可再生资源。石油乙烯法工艺路线，每生产1吨PVC，需要消耗6.25吨原油。以2018年我国电石法PVC产量1500万吨左右为例，如果全部改为石油乙烯法生产，相当于要多消耗近1亿吨原油。PVC作为国民经济发展的重要物资支撑，其生产原料不能太过依赖国外资源。因此基于绿色化工技术发展、市场需求及经济性等多方面的因素，迫切需要在现有电石法聚氯乙烯生产方法基础上，开拓一条新的煤基乙烯法聚氯乙烯和电石法聚氯乙烯联合生产聚氯乙烯的工艺路线。

中国专利CN107163172B公布了一种聚氯乙烯树脂的联合生产系统及方法，其包括氯气发生装置、乙烯生产装置、乙烯法生产聚氯乙烯装置、以及乙炔法生产聚氯乙烯装置，所述氯气发生装置、乙烯生产装置分别与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置连接，所述氯气发生装置制得的氯气、以及所述乙烯生产装置制得的乙烯提供给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置；所述乙烯法生产聚氯乙烯装置与乙炔法生产聚氯乙烯装置连接，由电石和水制得的乙炔、以及所述乙烯法生产聚氯乙烯装置的副产物氯化氢提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置。本发明还提供聚氯乙烯树脂的联合生产方法，解决了氯化氢爆炸的可能，而且制得的聚氯乙烯树脂质量优良，极具竞争力，且生产过程环保经济。首先，从该发明专利的说明书可以看出，该申请所述的乙烯法聚氯乙烯是以甲醇为原料产生乙烯，乙烯经过氯化或氧氯化反应合成二氯乙烷，再加压加热裂解脱去氯化氢生成氯乙烯，聚合后形成PVC树脂，其工艺路线是乙烯法聚氯乙烯和电石乙炔法聚氯乙烯联合生产PVC，乙烯的生产采用的是MTO工艺，即甲醇制烯烃的工艺，其投资成本很高，分离能耗高。其次，该申请中氯气发生装置为电解氯化镁装置。该工艺因MTO技术的使用使其投资成本很高，并不适宜电石法PVC企业绿色转型升级。

中国专利CN107936157A公布了一种制造聚氯乙烯的方法，该方法以煤为原料制氯乙烯；首先以煤为原料制备出甲醇，然后通过以甲醇为原料来制备乙烯，乙烯再经过氯化法制取氯乙烯，再通过氯乙烯加聚反应生成聚氯乙烯；拓宽了煤的衍生产品品种，此工艺以“煤”代“油”生产聚氯乙烯，实现以“煤”代“油”的能源战略，提供了一种更加经济的聚氯乙烯生产方法。同时任何化工工艺过程中产生的副产物甲醇也可通过此工艺转化为更有经济效益的产品聚氯乙烯。该方法采用煤→甲醇→二甲醚→乙烯→二氯乙烷→氯乙烯→聚氯乙烯的工艺路线。二甲醚→乙烯技术只在理论阶段，是否能实际实施还有待考证。

传统的聚氯乙烯生产方法是选择石油化工路线和电石法路线。石油路线由石油加工得到乙烯再生产聚氯乙烯，随着世界石油资源的日渐短缺，开辟新的工艺路线已成为当务之急；电石法路线以石灰石、盐、煤为原料，污染和废渣处理等矛盾日渐明显。另一方面，因地域及经济性问题，沿海地区企业大多实行购买进口石油基乙烯来生产聚氯乙烯的方式；随着现代煤化工技术的发展，煤经乙醇制乙烯商业化成为可能，由于该路线的全流程催化剂选择性高，其产物只有乙烯；现有技术及工业化生产中，煤制乙醇已实现工业化，除生产乙醇产品外还可以生产醋酸甲脂，此外并没有延伸下游产品；现有的乙醇制乙烯技术，多为生物法生产，且该乙烯产品纯度较低，大多作为环氧乙烷的原料使用；此外，对于煤化工而言，缺氢是一直存在的一个的技术问题。

据统计，截止2020年底国内聚氯乙烯产能为2664万吨，其中电石法聚氯乙烯2117万吨。随着国内绿色化工等政策的影响，国内电石法聚氯乙烯企业急需开发一种更加经济、环保的聚氯乙烯生产的新方法，以促进上下游一体化发展、实现产业链的延伸及区位间互补。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种煤基乙烯法聚氯乙烯和电石法聚氯乙烯联合生产聚氯乙烯的工艺路线。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，包括相互连接的煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)、电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)和空分装置(3)；所述煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)包括相连接的煤基乙烯生产单元(14)和煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)，设置电解氯化钠单元(13)与煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)相连接，电解氯化钠单元(13)制得的氯气提供给煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)用于生产聚氯乙烯，煤基乙烯生产单元(14)制得的乙烯提供给煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)用于生产聚氯乙烯；所述电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)包括依次相连接的电石生产单元(16)、乙炔生产单元(17)、乙炔法生产聚氯乙烯单元(18)；煤基乙烯法生产聚氯乙烯单元(15)制得的氯化氢提供给乙炔法生产聚氯乙烯单元(18)用于生产聚氯乙烯；电石生产单元(16)产生的电石炉尾气提供给煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)；空分装置(3)制得的氧气提供给煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)。

所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)还包括煤基乙醇生产单元(12)；煤基乙醇生产单元(12)制得的煤基乙醇提供给煤基乙烯生产单元(14)用于生产煤基乙烯；所述电解氯化钠单元(13)制得的氢气提供给煤基乙醇生产单元(12)用于生产煤基乙醇；所述煤基乙醇生产单元(12)包括依次相连接的二甲醚反应器(121)、羰基化反应器(122)、醋酸甲酯精制塔(123)、加氢反应器(124)、脱轻塔(125)、乙醇精馏塔(126)；所述电解氯化钠单元(13)制得的氢气提供给加氢反应器(124)；所述乙醇精馏塔(126)还连接有甲醇精馏塔(127)。

所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)还包括煤基甲醇生产单元(11)；煤基甲醇生产单元(11)制得的煤基甲醇提供给煤基乙醇生产单元(12)用于生产煤基乙醇；所述煤基甲醇生产单元(11)包括依次相连接的气化反应器(111)、净化变换分离装置(112)、低温甲醇洗装置(113)、甲醇合成装置(114)、甲醇精馏装置(115)；所述甲醇合成装置(114)还连接有变压吸附装置(116)；空分装置制得的氧气提供给气化反应器。

所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)还包括煤基甲醇生产单元(11)；煤基甲醇生产单元(11)制得的煤基甲醇提供给煤基乙醇生产单元(12)用于生产煤基乙醇；所述煤基甲醇生产单元(11)包括依次相连接的气化反应器(111)、低温甲醇洗装置(113)、甲醇合成装置(114)、甲醇精馏装置(115)；所述甲醇合成装置(114)还连接有变压吸附装置(116)；电解氯化钠单元(13)制得的氢气提供给甲醇合成装置(114)；空分装置制得的氧气的一部分提供给气化反应器(111)。

所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，所述煤基乙烯生产单元(14)包括依次相连接的预热器(141)、加热炉(142)、一级脱水反应器(143)、二级脱水反应器(144)、乙烯精馏塔(145)。

所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)包括依次相连接的高温氯化反应器(153)、高温氯化塔(154)、裂解炉(155)、急冷塔(157)、氯化氢塔(160)、VCM精制装置(159)、聚合釜Ⅰ(158)、汽提装置Ⅰ(161)、离心干燥装置Ⅰ(162)，以及与高温氯化反应器(153)相连接的低温氯化反应器(156)，设置相连接的氧氯化反应器(151)和乙烯汽提塔(152)，乙烯汽提塔(152)与高温氯化塔(154)相连接；电解氯化钠单元(13)制得的氯气分别提供给氧氯化反应器(151)、高温氯化反应器(153)和低温氯化反应器(156)；空分装置制得的氧气的一部分提供给氧氯化反应器(151)。

所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)包括依次相连接的电石破碎装置(170)、乙炔发生器(171)、清净装置(172)、混合器(181)、氯乙烯转化装置(182)、水碱洗装置(183)、低沸塔(184)、高沸塔(185)、单体储存装置(186)、聚合釜Ⅱ(187)、汽提装置Ⅱ(188)、离心干燥装置Ⅱ(189)，汽提装置Ⅱ(188)连接有压缩装置(190)，高沸塔(185)连接有蒸馏三塔(191)；煤基乙烯法生产聚氯乙烯单元(15)产生的HCL提供给混合器(181)，用于生产氯乙烯；蒸馏三塔(191)制得的二氯乙烷提供给煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)。

一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，包括煤基乙烯经煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)生产聚氯乙烯及电石经电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)生产聚氯乙烯；所述煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)：煤基乙烯经低温氯化、高温氯化、氧氯化后得到粗二氯乙烷，经高温氯化塔(154)净化后得到二氯乙烷，二氯乙烷经精馏后进入裂解炉(155)发生裂解得到液相二氯乙烷、氯乙烯、氯化氢的混合物，此后在急冷塔(157)分馏后送入氯化氢塔(160)，气相氯化氢由氯化氢塔(160)顶离开进入电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)，氯化氢塔(160)塔底产品中的二氯乙烷和氯乙烯混合物送入VCM精制装置(159)，得到的氯乙烯产品经聚合、汽提、离心干燥后生成聚氯乙烯产品，得到的液体二氯乙烷回用至高温氯化塔(154)；所述低温氯化、高温氯化、氧氯化所需的氯气由电解氯化钠单元(13)提供；所述氧氯化所需的氧气由空分装置提供；所述电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)：以煤热解制得的电石为原料，电石生产的乙炔与煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)中二氯乙烷经裂解生成的氯化氢合成氯乙烯，氯乙烯经过精馏、聚合、汽提、离心、干燥后生产聚氯乙烯。

所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，所述煤基乙烯由煤基乙烯生产单元(14)制得；将煤基乙醇经预热器(141)预热气化至100-140℃后，引入加热炉(142)内分两次过热至300-430℃后，依次进入一级脱水反应器(143)和二级脱水反应器(144)发生脱水反应生成粗乙烯，由于脱水反应需要消耗大量的热，一级脱水反应器(143)出口的物料需要再次进入加热炉(142)升温，达到反应温度后进入二级脱水反应器(144)；一级脱水反应器(143)和二级脱水反应器(144)内填装氧化铝催化剂，得到的粗乙烯，引入乙烯精馏塔(145)去除轻组分及重组分得到聚合级煤基乙烯。

所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，所述煤基乙醇由煤基乙醇生产单元(12)制得；将符合要求的甲醇引入二甲醚反应器(121)，在催化剂作用下，于245-265℃、1.22-1.27MPa条件下发生脱水反应生成二甲醚，二甲醚经精馏分离后与CO在羰基化反应器(122)，于245-255℃、4.5-5.5MPa条件下发生羰化反应制得醋酸甲酯，经醋酸甲酯精制塔(123)后与电解氯化钠单元(13)制得的氢气、以及煤基甲醇生产单元(11)变换分离得到的氢气在加氢反应器(124)通过Rh基催化剂，于235-370℃、4.5-5.5MPa条件下进行加氢反应，制得粗乙醇，再经乙醇精馏塔(126)产出煤基乙醇产品；乙醇精馏塔(126)副产的甲醇经甲醇精馏塔回用至二甲醚的生产；所述加氢的氢气由电解氯化钠制得的氢气或合成气变换制得的氢气提供。

所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其特征在于：所述煤基甲醇由煤基甲醇生产单元(11)制得；煤粉和水配制成水煤浆，加压后与9.4MPa、30℃的氧气一同喷入气化反应器(111)得到水煤气，水煤气与来自电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)的电石炉尾气经净化变换分离装置(112)、低温甲醇洗装置(113)洗涤脱硫脱碳后制得合成气，一部分合成气控制水气比在0.9-1.1，H₂：CO为2.0-2.05后引入甲醇合成反应装置(114)制得粗甲醇，粗甲醇经甲醇精馏装置(115)制得煤基甲醇，所述煤基甲醇纯度大于等于99.85％；另一部分合成气分离出H₂补充至煤基乙醇生产单元(12)的加氢反应器(124)用于加氢反应，分离出的CO引入煤基乙醇生产单元(12)的羰基化反应器(122)用于羰化反应。

所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，所述煤基甲醇由煤基甲醇生产单元(11)制得；煤粉和水配制成水煤浆，加压后与9.4MPa、30℃的氧气一同喷入气化反应器(111)，在1450-1550℃、4-6MPa条件下得到水煤气，水煤气与来自电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)的电石炉尾气经低温甲醇洗装置(113)洗涤除尘后制得合成气，一部分合成气控制水气比在0.9-1.1，与电解氯化钠单元制得的部分氢气，引入甲醇合成反应装置(114)，在320-390℃、25-35MPa条件下制得粗甲醇，粗甲醇经甲醇精馏装置(115)制得煤基甲醇，所述煤基甲醇纯度大于等于99.85％；另一部分合成气分离出CO引入煤基乙醇生产单元(12)的羰基化反应器(122)用于羰化反应。

本发明的有益效果:(1)通过采用合成气制烯烃耦合联产聚氯乙烯树脂新工艺，不仅可以利用现有电石乙炔法生产系统中的离子膜电解单元产生的氯气、氢气，供给煤基乙烯法生产聚氯乙烯过程中所需的氢气，而且缓解了煤化工缺氢的技术难题；在同样产量的情况下，与传统电石乙炔法聚氯乙烯相比，本发明所述的联合方法可大大减少合成过程中汞催化剂的消耗，减少电石使用量，更清洁、环保和节能，对降低区域能耗和二氧化碳排放有着积极贡献，且可以作为传统电石乙炔法聚氯乙烯企业向绿色工艺转型的方向；采用煤经乙醇生产乙烯再生产聚氯乙烯的绿色工艺与电石法工艺耦合发展，对于我国能源的合理利用、减少对石油的依赖、避免汞催化剂带来得影响都具有极其深远的意义；(2)投资少。本发明以甲醇-乙醇-乙烯-氯乙烯为主线生产氯乙烯，发展甲醇乙醇生产乙烯的投资远低于煤基甲醇直接合成乙烯的投资，因此采用本发明的技术路线，可以大幅减少投资，降低固定投入，投资回报率高；(3)能耗低。基于已有的乙炔生产氯乙烯装置，研究将乙烯法聚氯乙烯与乙炔法聚氯乙烯工艺相耦合，降低电石法生产能耗，提高产品竞争力；(4)产业链柔性可调。工艺链中的乙醇、乙烯均可作为中间产品销售，过程灵活，生产经营的柔性调控范围大，增加了产品多样性，经济性高；(5)产品品质得到有效提升。本发明耦合乙烯生产氯乙烯和乙炔生产氯乙烯两个工艺，可以分别用于生产不同品质的聚氯乙烯树脂，提高了产品附加值；(6)环境更友好。本发明以乙烯法生产氯乙烯耦合电石法生产氯乙烯，减少了固体废渣的产量。与现代煤化工相结合，采用绿色工艺生产氯乙烯，既符合环保政策要求，又符合我国“富煤贫油少气”的能源结构特点，可减少对石油资源的依赖，为我国能源安全贡献力量；本发明以煤、工业废气电石炉气为原料，经过甲醇、乙醇、乙烯最终制得氯乙烯的新工艺联合电石乙炔法聚氯乙烯，优化了产业链的资源综合利用，不仅投资远低于MTO工艺路线，而且甲醇经乙醇生产乙烯，甲醇、乙醇的纯度均可达到90％以上，与MTO工艺相比，乙烯的产率大大提高，有利于提高氯乙烯的收率。中间产物乙醇、乙烯都可作为中间产品销售，提高了产业链的弹性调控空间，更有利于根据市场需求调节产品种类和产量，达到了促进上下游一体化发展、实现产业链的延伸及区位间互补、降低企业的经营风险、增强企业竞争力的目的。

附图说明

图1为本发明生产系统示意图。

图2为本发明工艺流程示意图一。

图3为图1中煤基甲醇生产单元流程框图。

图4为图1中煤基乙醇生产单元流程框图。

图5为图1中煤基乙烯生产单元流程框图。

图6为图1中煤基乙烯法生产聚氯乙烯单元流程框图。

图7为图1中电石乙炔制聚氯乙烯单元流程框图。

图1-7中，1为煤基乙烯制聚氯乙烯单元、2为电石乙炔制聚氯乙烯单元、3为空分装置；11为煤基甲醇生产单元、12为煤基乙醇生产单元、13为电解氯化钠单元、14为煤基乙烯生产单元、15为煤基乙烯生产聚氯乙烯单元、16为电石生产单元、17为乙炔生产单元、18为乙炔法生产聚氯乙烯单元、19为气化装置；111为气化反应器、112为净化变换分离装置、113为低温甲醇洗装置、114为甲醇合成装置、115为甲醇精馏装置、116为变压吸附装置；121为二甲醚反应器、122为羰基化反应器、123为醋酸甲酯精制塔、124为加氢反应器、125为脱轻塔、126为乙醇精馏塔、127为甲醇精馏塔；141为预热器、142为加热炉、143为一级脱水反应器、144为二级脱水反应器、145为乙烯精馏塔；151为氧氯化反应器、152为乙烯汽提塔、153为高温氯化反应器、154为高温氯化塔、155为裂解炉、156为低温氯化反应器、157为急冷塔、158为聚合釜Ⅰ、159为VCM精制装置、160为氯化氢塔、161为汽提装置Ⅰ、162为离心干燥装置Ⅰ；170为电石破碎装置、171为乙炔发生器、172为清净装置、181为混合器、182为氯乙烯转化装置、183为水碱洗装置、184为低沸塔、185为高沸塔、186为单体储存装置、187为聚合釜Ⅱ、188为汽提装置Ⅱ、189为离心干燥装置Ⅱ、190为压缩装置、191为蒸馏三塔。

具体实施方式

实施例1：

参照附图1，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，包括相互连接的煤基乙烯制聚氯乙烯单元1、电石乙炔制聚氯乙烯单元2和空分装置3；所述煤基乙烯制聚氯乙烯单元1包括相连接的煤基乙烯生产单元14和煤基乙烯生产聚氯乙烯单元15，设置电解氯化钠单元13与煤基乙烯生产聚氯乙烯单元15相连接，电解氯化钠单元13制得的氯气提供给煤基乙烯生产聚氯乙烯单元15用于生产聚氯乙烯，煤基乙烯生产单元14制得的乙烯提供给煤基乙烯生产聚氯乙烯单元15用于生产聚氯乙烯；所述电石乙炔制聚氯乙烯单元2包括依次相连接的电石生产单元16、乙炔生产单元17、乙炔法生产聚氯乙烯单元18；煤基乙烯法生产聚氯乙烯单元15制得的氯化氢提供给乙炔法生产聚氯乙烯单元18用于生产聚氯乙烯；电石生产单元16产生的电石炉尾气提供给煤基乙烯制聚氯乙烯单元1；空分装置3制得的氧气提供给煤基乙烯制聚氯乙烯单元1。

实施例2：

参照附图1和附图4，本实施例涉及煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，其不同之处在于：煤基乙烯制聚氯乙烯单元1还包括煤基乙醇生产单元12；煤基乙醇生产单元12制得的煤基乙醇提供给煤基乙烯生产单元14用于生产煤基乙烯；所述电解氯化钠单元13制得的氢气提供给煤基乙醇生产单元12用于生产煤基乙醇；所述煤基乙醇生产单元12包括依次相连接的二甲醚反应器121、羰基化反应器122、醋酸甲酯精制塔123、加氢反应器124、脱轻塔125、乙醇精馏塔126；所述电解氯化钠单元13制得的氢气提供给加氢反应器124；所述乙醇精馏塔126还连接有甲醇精馏塔127。

实施例3：

参照附图1和附图3，本实施例所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，其不同之处在于：煤基乙烯制聚氯乙烯单元1还包括煤基甲醇生产单元11；煤基甲醇生产单元11制得的煤基甲醇提供给煤基乙醇生产单元12用于生产煤基乙醇；所述煤基甲醇生产单元11包括依次相连接的气化反应器111、净化变换分离装置112、低温甲醇洗装置113、甲醇合成装置114、甲醇精馏装置115；所述甲醇合成装置114还连接有变压吸附装置116；空分装置制得的氧气提供给气化反应器。

实施例4：

参照附图1和附图3，本实施例所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，其不同之处在于：煤基乙烯制聚氯乙烯单元1还包括煤基甲醇生产单元11；煤基甲醇生产单元11制得的煤基甲醇提供给煤基乙醇生产单元12用于生产煤基乙醇；所述煤基甲醇生产单元11包括依次相连接的气化反应器111、低温甲醇洗装置113、甲醇合成装置114、甲醇精馏装置115；所述甲醇合成装置114还连接有变压吸附装置116；电解氯化钠单元13制得的氢气提供给甲醇合成装置114；空分装置制得的氧气的一部分提供给气化反应器111。由电解氯化钠单元提供足够的氢气给甲醇合成装置，可减少合成气变换装置。

实施例5：

参照附图1和附图3，本实施例所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，其不同之处在于：所述煤基乙烯生产单元14包括依次相连接的预热器141、加热炉142、一级脱水反应器143、二级脱水反应器144、乙烯精馏塔145。

实施例6：

参照附图1和附图6，本实施例所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，其不同之处在于：煤基乙烯生产聚氯乙烯单元15包括依次相连接的高温氯化反应器153、高温氯化塔154、裂解炉155、急冷塔157、氯化氢塔160、VCM精制装置159、聚合釜Ⅰ158、汽提装置Ⅰ161、离心干燥装置Ⅰ162，以及与高温氯化反应器153相连接的低温氯化反应器156，设置相连接的氧氯化反应器151和乙烯汽提塔152，乙烯汽提塔152与高温氯化塔154相连接；电解氯化钠单元13制得的氯气分别提供给氧氯化反应器151、高温氯化反应器153和低温氯化反应器156；空分装置制得的氧气的一部分提供给氧氯化反应器151。

实施例7：

参照附图1和附图7，本实施例所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，其不同之处在于：电石乙炔制聚氯乙烯单元2包括依次相连接的电石破碎装置170、乙炔发生器171、清净装置172、混合器181、氯乙烯转化装置182、水碱洗装置183、低沸塔184、高沸塔185、单体储存装置186、聚合釜Ⅱ187、汽提装置Ⅱ188、离心干燥装置Ⅱ189，汽提装置Ⅱ188连接有压缩装置190，高沸塔185连接有蒸馏三塔191；煤基乙烯法生产聚氯乙烯单元15产生的HCL提供给混合器181，用于生产氯乙烯；蒸馏三塔191制得的二氯乙烷提供给煤基乙烯生产聚氯乙烯单元15。

实施例8：

参照附图1、附图2和附图6，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其不同之处在于：包括煤基乙烯经煤基乙烯生产聚氯乙烯单元15生产聚氯乙烯及电石经电石乙炔制聚氯乙烯单元2生产聚氯乙烯；所述煤基乙烯生产聚氯乙烯单元15：煤基乙烯经低温氯化、高温氯化、氧氯化后得到粗二氯乙烷，经高温氯化塔154净化后得到二氯乙烷，二氯乙烷经精馏后进入裂解炉155发生裂解得到液相二氯乙烷、氯乙烯、氯化氢的混合物，此后在急冷塔157分馏后送入氯化氢塔160，气相氯化氢由氯化氢塔160顶离开进入电石乙炔制聚氯乙烯单元2，氯化氢塔160塔底产品中的二氯乙烷和氯乙烯混合物送入VCM精制装置159，得到的氯乙烯产品经聚合、汽提、离心干燥后生成聚氯乙烯产品，得到的液体二氯乙烷回用至高温氯化塔154；所述低温氯化、高温氯化、氧氯化所需的氯气由电解氯化钠单元13提供；所述氧氯化所需的氧气由空分装置提供；所述电石乙炔制聚氯乙烯单元2：以煤热解制得的电石为原料，电石生产的乙炔与煤基乙烯生产聚氯乙烯单元15中二氯乙烷经裂解生成的氯化氢合成氯乙烯，氯乙烯经过精馏、聚合、汽提、离心、干燥后生产聚氯乙烯。

实施例9：

参照附图1、附图2和附图5，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其与实施例8不同之处在于：所述煤基乙烯由煤基乙烯生产单元14制得；将煤基乙醇经预热器141预热气化至100℃后，引入加热炉142内分两次过热至300℃后，依次进入一级脱水反应器143和二级脱水反应器144发生脱水反应生成粗乙烯，由于脱水反应需要消耗大量的热，一级脱水反应器143出口的物料需要再次进入加热炉142升温，达到反应温度后进入二级脱水反应器144；一级脱水反应器143和二级脱水反应器144内填装氧化铝催化剂，得到的粗乙烯，引入乙烯精馏塔145去除轻组分及重组分得到聚合级煤基乙烯。

实施例10：

参照附图1、附图2和附图5，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其与实施例9不同之处在于：所述煤基乙烯由煤基乙烯生产单元14制得；将煤基乙醇经预热器141预热气化至125℃后，引入加热炉142内分两次过热至370℃后，依次进入一级脱水反应器143和二级脱水反应器144发生脱水反应生成粗乙烯，由于脱水反应需要消耗大量的热，一级脱水反应器143出口的物料需要再次进入加热炉142升温，达到反应温度后进入二级脱水反应器144；一级脱水反应器143和二级脱水反应器144内填装氧化铝催化剂，得到的粗乙烯，引入乙烯精馏塔145去除轻组分及重组分得到聚合级煤基乙烯。

实施例11：

参照附图1、附图2和附图5，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其与实施例9不同之处在于：所述煤基乙烯由煤基乙烯生产单元14制得；将煤基乙醇经预热器141预热气化至140℃后，引入加热炉142内分两次过热至430℃后，依次进入一级脱水反应器143和二级脱水反应器144发生脱水反应生成粗乙烯，由于脱水反应需要消耗大量的热，一级脱水反应器143出口的物料需要再次进入加热炉142升温，达到反应温度后进入二级脱水反应器144；一级脱水反应器143和二级脱水反应器144内填装氧化铝催化剂，得到的粗乙烯，引入乙烯精馏塔145去除轻组分及重组分得到聚合级煤基乙烯。

实施例12：

参照附图1、附图2和附图4，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其与实施例11不同之处在于：所述煤基乙醇由煤基乙醇生产单元12制得；将符合要求的甲醇引入二甲醚反应器121，在催化剂作用下，于250℃、1.25MPa条件下发生脱水反应生成二甲醚，二甲醚经精馏分离后与CO在羰基化反应器122，于245℃、4.5MPa条件下发生羰化反应制得醋酸甲酯，经醋酸甲酯精制塔123后与电解氯化钠单元13制得的氢气在加氢反应器124通过Rh基催化剂，于280℃、5.0MPa条件下进行加氢反应，制得粗乙醇，再经乙醇精馏塔126产出煤基乙醇产品；乙醇精馏塔126副产的甲醇经甲醇精馏塔回用至二甲醚的生产；所述加氢的氢气由电解氯化钠制得的氢气或合成气变换制得的氢气提供。

实施例13：

参照附图1、附图2和附图4，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其与实施例12不同之处在于：所述煤基乙醇由煤基乙醇生产单元12制得；将符合要求的甲醇引入二甲醚反应器121，在催化剂作用下，于245℃、1.22MPa条件下发生脱水反应生成二甲醚，二甲醚经精馏分离后与CO在羰基化反应器122，于255℃、5.5MPa条件下发生羰化反应制得醋酸甲酯，经醋酸甲酯精制塔123后与电解氯化钠单元13制得的氢气在加氢反应器124通过Rh基催化剂，于235℃、4.5MPa条件下进行加氢反应，制得粗乙醇，再经乙醇精馏塔126产出煤基乙醇产品；乙醇精馏塔126副产的甲醇经甲醇精馏塔回用至二甲醚的生产；所述加氢的氢气由电解氯化钠制得的氢气或合成气变换制得的氢气提供。

实施例14：

参照附图1、附图2和附图4，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其与实施例12不同之处在于：所述煤基乙醇由煤基乙醇生产单元12制得；将符合要求的甲醇引入二甲醚反应器121，在催化剂作用下，于260℃、1.27MPa条件下发生脱水反应生成二甲醚，二甲醚经精馏分离后与CO在羰基化反应器122，于255℃、4.8MPa条件下发生羰化反应制得醋酸甲酯，经醋酸甲酯精制塔123后与电解氯化钠单元13制得的氢气在加氢反应器124通过Rh基催化剂，于320℃、5.2MPa条件下进行加氢反应，制得粗乙醇，再经乙醇精馏塔126产出煤基乙醇产品；乙醇精馏塔126副产的甲醇经甲醇精馏塔回用至二甲醚的生产；所述加氢的氢气由电解氯化钠制得的氢气或合成气变换制得的氢气提供。

实施例15：

参照附图1、附图2和附图4，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其与实施例12不同之处在于：所述煤基乙醇由煤基乙醇生产单元12制得；将符合要求的甲醇引入二甲醚反应器121，在催化剂作用下，于255℃、1.23MPa条件下发生脱水反应生成二甲醚，二甲醚经精馏分离后与CO在羰基化反应器122，于249℃、4.9MPa条件下发生羰化反应制得醋酸甲酯，经醋酸甲酯精制塔123后与电解氯化钠单元13制得的氢气在加氢反应器124通过Rh基催化剂，于350℃、5.0MPa条件下进行加氢反应，制得粗乙醇，再经乙醇精馏塔126产出煤基乙醇产品；乙醇精馏塔126副产的甲醇经甲醇精馏塔回用至二甲醚的生产；所述加氢的氢气由电解氯化钠制得的氢气或合成气变换制得的氢气提供。

实施例16：

参照附图1、附图2、附图3和附图4，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其与实施例12不同之处在于：所述煤基甲醇由煤基甲醇生产单元11制得；煤粉和水配制成水煤浆，加压后与9.4MPa、30℃的氧气一同喷入气化反应器111得到水煤气，水煤气与来自电石乙炔制聚氯乙烯单元2的电石炉尾气经净化变换分离装置112、低温甲醇洗装置113洗涤脱硫脱碳后制得合成气，一部分合成气控制水气比在0.9，H₂：CO为2.0后引入甲醇合成反应装置114制得粗甲醇，粗甲醇经甲醇精馏装置115制得煤基甲醇，所述煤基甲醇纯度大于等于99.85％；另一部分合成气分离出H₂补充至煤基乙醇生产单元12的加氢反应器124用于加氢反应，分离出的CO引入煤基乙醇生产单元12的羰基化反应器122用于羰化反应。

实施例17：

参照附图1、附图2、附图3和附图4，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其与实施例16不同之处在于：所述煤基甲醇由煤基甲醇生产单元11制得；煤粉和水配制成水煤浆，加压后与9.4MPa、30℃的氧气一同喷入气化反应器111得到水煤气，水煤气与来自电石乙炔制聚氯乙烯单元2的电石炉尾气经净化变换分离装置112、低温甲醇洗装置113洗涤脱硫脱碳后制得合成气，一部分合成气控制水气比在1.0，H₂：CO为2.02后引入甲醇合成反应装置114制得粗甲醇，粗甲醇经甲醇精馏装置115制得煤基甲醇，所述煤基甲醇纯度大于等于99.85％；另一部分合成气分离出H₂补充至煤基乙醇生产单元12的加氢反应器124用于加氢反应，分离出的CO引入煤基乙醇生产单元12的羰基化反应器122用于羰化反应。

实施例18：

参照附图1、附图2、附图3和附图4，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其与实施例16不同之处在于：所述煤基甲醇由煤基甲醇生产单元11制得；煤粉和水配制成水煤浆，加压后与9.4MPa、30℃的氧气一同喷入气化反应器111得到水煤气，水煤气与来自电石乙炔制聚氯乙烯单元2的电石炉尾气经净化变换分离装置112、低温甲醇洗装置113洗涤脱硫脱碳后制得合成气，一部分合成气控制水气比在1.1，H₂：CO为2.05后引入甲醇合成反应装置114制得粗甲醇，粗甲醇经甲醇精馏装置115制得煤基甲醇，所述煤基甲醇纯度大于等于99.85％；另一部分合成气分离出H₂补充至煤基乙醇生产单元(12)的加氢反应器124用于加氢反应，分离出的CO引入煤基乙醇生产单元12的羰基化反应器122用于羰化反应。

实施例19：

参照附图1-7，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，以甲醇为主要原料，采用甲醇-二甲醚-乙醇-乙烯-氯乙烯的工艺路线制得氯乙烯产品，具体工艺包括以下步骤：纯度大于等于99.85％的甲醇经预加热、汽化反应器汽化后作为原料引入二甲醚合成反应器，在270-370℃、1.2-1.3MPa、Al₂O₃或分子筛催化剂作用下，制得二甲醚和水，二甲醚引入二甲醚填料式精馏塔精馏分离，分离出来的二甲醚引入羰化反应器，与CO发生羰化反应制得乙酸甲酯，乙酸甲酯和氢气引入加氢反应器的顶部，采用非贵金属Rh基催化剂加氢反应制得粗乙醇和甲醇，粗乙醇和甲醇分离后甲醇通过管路循环返回汽化反应器，以提高反应物的利用率。粗乙醇从加氢反应器底部引出，经冷凝分离引入精馏塔分离提纯，得到纯度为92-99.5％的乙醇；乙醇经预热器、蒸发器加热至200-370℃后，引入乙醇脱水反应器，在氧化铝催化剂或分子筛催化剂的作用下脱水反应生成粗乙烯和水，粗乙烯引入碱洗塔去除CO₂，使乙烯中的CO₂降至10ppm以下，再经干燥器干燥后引入乙烯精馏塔精馏得到乙烯；乙烯引入乙烯氯化反应器，乙烯氯化反应器内设置铁棒，来自界区的Cl₂与铁棒反应生成FeCl₃，乙烯与Cl₂在FeCl₃催化作用下生成二氯乙烷，二氯乙烷引入裂解炉经裂解生成氯乙烯和氯化氢；氯化氢与等量的乙炔引入氯乙烯合成反应器内，在催化剂作用下加成反应得到氯乙烯Ⅱ。制得的氯乙烯可以分别引入聚合工艺聚合制得聚氯乙烯，也可以罐装后作为成品出售。整个工艺过程中，制得的乙醇、乙烯经过冷凝分离装置、精馏塔提纯后，均可以从冷凝分离装置、精馏塔出口引出，作为成品出售。本发明将乙烯法聚氯乙烯与乙炔法聚氯乙烯工艺相耦合，减少了固体废渣的产量，降低电石法生产能耗，提高产品竞争力。工艺链中的乙醇、乙烯均可作为中间产品销售，过程灵活，生产经营的柔性调控范围大，可以根据市场需求方便调整产品生产种类，经济性高，抵抗市场风险的能力提高。耦合乙烯生产氯乙烯和乙炔生产氯乙烯两个工艺，可以分别用于生产不同品质的聚氯乙烯树脂，提高了产品附加值。

实施例20：

参照附图1-7，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，本实施例以煤粉为原料，采用水煤浆气化-合成气-甲醇-二甲醚-乙酸甲酯-乙醇-乙烯-氯乙烯路线生产氯乙烯，具体工艺过程如下：煤粉经细磨处理后，和水配制成可泵送的水煤浆加压，与两股来自空分装置的9.4MPa、30℃的氧气一同经过烧嘴喷入气化炉，两股氧气喷在水煤浆的两侧包裹在水煤浆的外部，水煤浆被高效雾化并蒸干水分后和氧气在1000℃的反应温度下发生复杂的氧化还原反应生成水煤气，水煤气中含CO 38-40％，H₂38-40％，CO₂18-20％，以及少量硫化氢、氮气等气体。熔渣进入气化炉下面的激冷室，熔渣被冷却固化后经锁灰斗收集排出。气化炉的燃烧室外壁内通入冷却水产生3.8MPa水蒸汽被引出，送入后续精馏塔作为换热介质。气化炉的废锅炉产生9.8MPa水蒸汽经焚烧过热引出用于发电，推动空分装置汽轮机做功，或驱动压缩机做功。水煤气经过水分离器去除蒸汽后从分离器上部进入洗涤塔，水煤气在PH＝9的条件下水洗去除杂质获得含CO和H₂的合成气。合成气经过气水分离后分两路，一路合成气引入净化塔分离除尘后进入变换炉，CO与H₂O在变换催化剂作用下发生可逆反应得到H₂，反应方程式：根据生产实际需要，调整温度和蒸汽量的大小，控制水气比0.9-1.1，H₂：CO的摩尔比为2.0-2.05，通过压缩机引入甲醇合成塔生成甲醇；另一路的合成气引入洗涤塔脱除硫化氢、二氧化碳等杂质后，经分离塔提纯H₂引入后续甲醇制乙醇单元用作加氢反应的H₂原料，CO引入甲醇制乙醇单元用作羰化反应的CO原料。甲醇合成塔采用两塔串联反应，在5-10MPa、170-220℃、Cu基催化剂作用下，得到粗甲醇，粗甲醇进入甲醇精馏塔精馏后得到甲醇，精馏包括预精馏、加压精馏和常压精馏三段。甲醇预加热预热、经汽化反应器汽化蒸发后，引入三层填料塔结构的二甲醚反应器中发生脱水反应生成二甲醚和水，未反应的甲醇与产物分离后返回二甲醚合成反应系统，分离后的二甲醚产物经二甲醚精馏塔精制干燥至纯度大于99.5％后送至二甲醚羰化反应器，与合成气分离的CO在羰化反应器中发生反应生成乙酸甲酯和水，水送至界区外处理。乙酸甲酯送至加氢反应器，与合成气分离的H₂在乙酸甲酯加氢反应器中发生加氢反应生成甲醇和乙醇，未反应的氢气回收后返回加氢反应系统，冷凝液为粗乙醇送至产品乙醇精馏塔。粗醇经多塔精馏分离甲醇、乙醇及重组分，甲醇返回二甲醚合成系统作为原料；乙醇引入乙醇预热蒸发装置作为生产乙烯的原料，重组分作为副产品送至界区。乙醇经预热后进入到乙醇蒸发罐，在蒸发罐中继续换热，预热气化至200-370℃后，一部分引入一级加热炉内过热至360-400℃后，引入一级脱水反应器发生脱水反应生成粗乙烯和水，另一部分引入二级加热炉内过热至400-420℃后，引入二级脱水反应器发生脱水反应生成粗乙烯和水，一级脱水反应器和二级脱水反应器内填装氧化铝催化剂和分子筛催化剂，两部分的粗乙烯进入冷凝器中进行冷凝分离提纯工序，气相粗乙烯进入乙烯压缩机，送入碱洗塔，以除去粗乙烯中的CO₂，使乙烯中的CO₂降至10ppm以下。除去CO₂的乙烯进入分子筛干燥器进行干燥，脱除乙烯中的水分，分子筛干燥器。分子筛干燥器可以设置两台，一台工作一台采用蒸汽或电加热再生。干燥后的乙烯经深冷器冷凝为液相乙烯，经过精制分离得到液相乙烯。乙烯与CL₂分别引入乙烯氯化反应器，在反应温度40-110℃、反应压力0.15-0.3MPa、FeCL₃催化剂的作用下反应生成二氯乙烷。乙烯转化率大于99％，单程转化率为50-70％。二氯乙烷在裂解炉内发生裂解反应，裂解温度500-550℃、压力0.15MPa，裂解得到氯乙烯和氯化氢，二氯乙烷裂解产物冷却后进入分离塔分离出氯化氢，塔底为氯乙烯和二氯乙烷的混合物，塔顶为氯化氢。氯乙烯和二氯乙烷的混合物经过精馏塔精馏后，塔顶产物为氯乙烯，塔底产物为粗二氯乙烷，粗二氯乙烷精馏后返回作为裂解原料。氯化氢和精制的乙炔干燥后进入氯乙烯合成反应器，反应器的床层温度为180-200℃，加成生成氯乙烯。乙炔来自于乙炔发生器，电石与水反应生成乙炔混合气，乙炔混合气经过净化后脱除杂质气体生成精制乙炔，精制乙炔引入氯乙烯合成反应器与氯化氢反应生成氯乙烯。进一步的，还包括电解装置，电解槽引入饱和盐水，饱和盐水经电解产生CL₂和H₂。CL₂通过管道引入乙烯氯化反应器，在反应温度40-110℃、反应压力0.15-0.3MPa、FeCL₃催化剂的作用下反应生成二氯乙烷。H₂通过管道送至乙酸甲酯加氢反应器，在乙酸甲酯加氢反应器中发生加氢反应生成粗乙醇。电解产生的碱液则通过处理后分别送到洗涤塔、碱洗塔用于清洗液。进一步的，本发明生产的氯乙烯可分别送至不同的聚合釜发生聚合反应得到不同品质的聚氯乙烯产品，以差异化、高端化品质提高产品附加值。整个工艺中，气化热也可以综合利用。水煤浆气化反应热通过热交换装置得到9.8MPa的高压蒸汽，高压蒸汽发电后引入空分装置用于分离得到O₂，同时也引入乙醇、乙烯制备单元用于驱动压缩机运转，次一级0.5-1.5MPa的蒸汽分别引入乙醇、氯乙烯单元精馏装置中，降低外购蒸汽的用量，降低生产成本。

实施例21：

参照附图1-7，本实施例涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，本实施例采用工业废气电石炉尾气-合成气-甲醇-二甲醚-乙醇-乙烯-氯乙烯路线生产氯乙烯，具体工艺过程如下：从密闭电石炉出来电石炉尾气温度为500～800℃，电石炉尾气先进入两级旋风分离器高温除去粒径≥0.7微米颗粒，然后进入高温布袋过滤器，高温布袋过滤器设置有聚四氟乙烯材料和玻璃纤维丝编制的耐温过滤袋，温度下降到500℃左右再经一级和二级冷却除尘器，经除尘滤下的粉尘，集中送出做电石炉的抵挡熔块或水泥原料。除尘器出口尾气温度为250～260℃，粉尘含量为50mg/Nm³以下，称为净气，净气被净气风机送往湿法净化装置。净气进入喷淋塔、洗涤塔，与喷入的Na(OH)₂水溶液并流反应脱除CO₂和剩余粉尘、焦油。电石炉尾气的反应热通过热交换装置得到4.0-9.8MPa的高压蒸汽，所述的高压蒸汽发电后引入后续单元用于驱动压缩机运转，得到0.5-1.5MPa的蒸汽分别引入乙醇、氯乙烯单元精馏分离；脱除CO₂后的净气主要为CO和少量H₂的混合物，作为合成气。合成气分两路，一路合成气引入净化塔分离除尘后进入变换炉，CO与H₂O在变换催化剂作用下发生可逆反应生成CO₂和H₂，根据生产实际需要，调整水量的大小，控制水气比0.9-1.1，H₂：CO的摩尔比为2.2-3.0，通过压缩机引入甲醇合成塔生成甲醇，甲醇合成塔还可以采用两塔串联反应，在5-10MPa、170-220℃、Cu基催化剂作用下，得到粗甲醇，粗甲醇进入精馏塔精馏后得到甲醇。另一路的合成气引入洗涤塔脱除硫化氢、二氧化碳等杂质后，经分离塔提纯H₂引入后续甲醇制乙醇单元用作加氢反应的H₂原料，CO引入甲醇制乙醇单元用作羰化反应的CO原料。甲醇预加热、经汽化反应器汽化后，引入三层填料塔结构的二甲醚反应器中发生脱水反应生成二甲醚和水，未反应的甲醇与产物分离后返回二甲醚合成反应系统，分离后的二甲醚产物经精馏塔精制干燥至纯度大于99.5％后送至二甲醚羰化反应器，与合成气分离的CO在羰化反应器中发生反应生成乙酸甲酯和水，水送至界区外处理。乙酸甲酯送至加氢反应器，与合成气分离的H₂在乙酸甲酯加氢反应器中发生加氢反应生成甲醇和乙醇，未反应的氢气回收后返回加氢反应系统，冷凝液为粗醇送至产品乙醇精馏塔。粗醇经多塔精馏分离甲醇、乙醇及重组分，甲醇返回二甲醚合成系统作为原料；乙醇引入乙醇预热蒸发装置作为生产乙烯的原料，重组分作为副产品送至界区。乙醇经预热后进入到乙醇蒸发罐，在蒸发罐中继续换热，预热气化至200-370℃后，引入加热炉内过热至360-420℃后，引入脱水反应器发生脱水反应生成粗乙烯和水，脱水反应器内填装氧化铝催化剂，单程转化率95％，乙烯选择性96％。两部分的粗乙烯进入冷凝器中进行冷凝分离提纯工序，气相粗乙烯进入乙烯压缩机，送入碱洗塔，以除去粗乙烯中的CO₂，使乙烯中的CO₂降至10ppm以下。除去CO₂的乙烯进入分子筛干燥器进行干燥，脱除乙烯中的水分，分子筛干燥器设置两台，一台工作一台采用蒸汽或电加热再生。干燥后的乙烯经深冷器冷凝为液相乙烯，经过精制分离得到乙烯。乙烯与CL₂分别引入乙烯氯化反应器，在反应温度40-110℃、反应压力0.15-0.3MPa、FeCL₃催化剂的作用下反应生成二氯乙烷。二氯乙烷在裂解炉内发生裂解反应，裂解温度500-550℃、压力0.15MPa，裂解得到氯乙烯和氯化氢，二氯乙烷裂解产生冷却后进入分离塔分离出氯化氢，塔底为氯乙烯和二氯乙烷的混合物，塔顶为氯化氢。氯乙烯和二氯乙烷的混合物经过精馏塔精馏后，塔顶产物为氯乙烯，塔底产物为粗二氯乙烷，粗好氯乙烷精馏后返回作为裂解原料。氯化氢和精制的乙炔干燥后进入氯乙烯合成反应器，氯乙烯合成反应器的床层温度为180-200℃，加成生成氯乙烯，氯乙烯经聚合生产聚氯乙烯。

以上具体实施方式所述，仅为本发明的内容的实施例，任何熟悉本发明者对本创作的修改和变化，均属于本发明的专利范围内，而不仅限于实施例所述。

Claims (8)

1.一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，其特征在于，包括相互连接的煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)、电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)和空分装置(3)；

所述煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)包括相连接的煤基乙烯生产单元(14)和煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)，设置电解氯化钠单元(13)与煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)相连接，电解氯化钠单元(13)制得的氯气提供给煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)用于生产聚氯乙烯，煤基乙烯生产单元(14)制得的乙烯提供给煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)用于生产聚氯乙烯；

所述电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)包括依次相连接的电石生产单元(16)、乙炔生产单元(17)、乙炔法生产聚氯乙烯单元(18)；电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)包括依次相连接的电石破碎装置(170)、乙炔发生器(171)、清净装置(172)、混合器(181)、氯乙烯转化装置(182)、水碱洗装置(183)、低沸塔(184)、高沸塔(185)、单体储存装置(186)、聚合釜Ⅱ(187)、汽提装置Ⅱ(188)、离心干燥装置Ⅱ(189)，汽提装置Ⅱ(188)连接有压缩装置(190)，高沸塔(185)连接有蒸馏三塔(191)；煤基乙烯法生产聚氯乙烯单元(15)产生的HCL提供给混合器(181)，用于生产氯乙烯；

煤基乙烯法生产聚氯乙烯单元(15)制得的氯化氢提供给乙炔法生产聚氯乙烯单元(18)用于生产聚氯乙烯；煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)包括依次相连接的高温氯化反应器(153)、高温氯化塔(154)、裂解炉(155)、急冷塔(157)、氯化氢塔(160)、VCM精制装置(159)、聚合釜Ⅰ(158)、汽提装置Ⅰ(161)、离心干燥装置Ⅰ(162)，以及与高温氯化反应器(153)相连接的低温氯化反应器(156)，设置相连接的氧氯化反应器(151)和乙烯汽提塔(152)，乙烯汽提塔(152)与高温氯化塔(154)相连接；电解氯化钠单元(13)制得的氯气分别提供给氧氯化反应器(151)、高温氯化反应器(153)和低温氯化反应器(156)；空分装置制得的氧气的一部分提供给氧氯化反应器(151)；

电石生产单元(16)产生的电石炉尾气提供给煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)；空分装置(3)制得的氧气提供给煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)。

2.根据权利要求1所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，其特征在于：所述煤基乙烯生产单元(14)包括依次相连接的预热器(141)、加热炉(142)、一级脱水反应器(143)、二级脱水反应器(144)、乙烯精馏塔(145)。

3.根据权利要求1所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，其特征在于：煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)还包括煤基乙醇生产单元(12)；煤基乙醇生产单元(12)制得的煤基乙醇提供给煤基乙烯生产单元(14)用于生产煤基乙烯；所述电解氯化钠单元(13)制得的氢气提供给煤基乙醇生产单元(12)用于生产煤基乙醇；

所述煤基乙醇生产单元(12)包括依次相连接的二甲醚反应器(121)、羰基化反应器(122)、醋酸甲酯精制塔(123)、加氢反应器(124)、脱轻塔(125)、乙醇精馏塔(126)；所述电解氯化钠单元(13)制得的氢气提供给加氢反应器(124)；所述乙醇精馏塔(126)还连接有甲醇精馏塔(127)。

4.根据权利要求1或3所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，其特征在于：煤基乙烯制聚氯乙烯单元(1)还包括煤基甲醇生产单元(11)；煤基甲醇生产单元(11)制得的煤基甲醇提供给煤基乙醇生产单元(12)用于生产煤基乙醇；

所述煤基甲醇生产单元(11)包括依次相连接的气化反应器(111)、净化变换分离装置(112)、低温甲醇洗装置(113)、甲醇合成装置(114)、甲醇精馏装置(115)；所述甲醇合成装置(114)还连接有变压吸附装置(116)；空分装置(3)制得的氧气提供给气化反应器(111)。

5.一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，使用权利要求1所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统，其特征在于：包括煤基乙烯经煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)生产聚氯乙烯及电石经电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)生产聚氯乙烯；

所述煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)：煤基乙烯经低温氯化、高温氯化、氧氯化后得到粗二氯乙烷，经高温氯化塔(154)净化后得到二氯乙烷，二氯乙烷经精馏后进入裂解炉(155)发生裂解得到液相二氯乙烷、氯乙烯、氯化氢的混合物，此后在急冷塔(157)分馏后送入氯化氢塔(160)，气相氯化氢由氯化氢塔(160)顶离开进入电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)，氯化氢塔(160)塔底产品中的二氯乙烷和氯乙烯混合物送入VCM精制装置(159)，得到的氯乙烯产品经聚合、汽提、离心干燥后生成聚氯乙烯产品，得到的液体二氯乙烷回用至高温氯化塔(154)；所述低温氯化、高温氯化、氧氯化所需的氯气由电解氯化钠单元(13)提供；所述氧氯化所需的氧气由空分装置提供；

所述电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)：以煤热解制得的电石为原料，电石生产的乙炔与煤基乙烯生产聚氯乙烯单元(15)中二氯乙烷经裂解生成的氯化氢合成氯乙烯，氯乙烯经过精馏、聚合、汽提、离心、干燥后生产聚氯乙烯。

6.根据权利要求5所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其特征在于：所述煤基乙烯由煤基乙烯生产单元(14)制得；将煤基乙醇经预热器(141)预热气化至100-140℃后，引入加热炉(142)内分两次过热至300-430℃后，依次进入一级脱水反应器(143)和二级脱水反应器(144)发生脱水反应生成粗乙烯，由于脱水反应需要消耗大量的热，一级脱水反应器(143)出口的物料需要再次进入加热炉(142)升温，达到反应温度后进入二级脱水反应器(144)；一级脱水反应器(143)和二级脱水反应器(144)内填装氧化铝催化剂，得到的粗乙烯，引入乙烯精馏塔(145)去除轻组分及重组分得到聚合级煤基乙烯。

7.根据权利要求6所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其特征在于：所述煤基乙醇由煤基乙醇生产单元(12)制得；将符合要求的甲醇引入二甲醚反应器(121)，在催化剂作用下，于245-265℃、1.22-1.27MPa条件下发生脱水反应生成二甲醚，二甲醚经精馏分离后与CO在羰基化反应器(122)，于245-255℃、4.5-5.5MPa条件下发生羰化反应制得醋酸甲酯，经醋酸甲酯精制塔(123)后与电解氯化钠单元(13)制得的氢气、以及煤基甲醇生产单元(11)变换分离得到的氢气，在加氢反应器(124)通过Rh基催化剂，于235-370℃、4.5-5.5MPa条件下进行加氢反应，制得粗乙醇，再经脱轻塔(125)、乙醇精馏塔(126)产出煤基乙醇产品；乙醇精馏塔(126)副产的甲醇经甲醇精馏塔(126)回用至二甲醚的生产；所述加氢反应器(124)的氢气由电解氯化钠制得的氢气和合成气变换制得的氢气提供。

8.根据权利要求7所述的煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产方法，其特征在于：所述煤基甲醇由煤基甲醇生产单元(11)制得；煤粉和水配制成水煤浆，加压后与氧气一同喷入气化反应器(111)得到水煤气，水煤气与来自电石乙炔制聚氯乙烯单元(2)的电石炉尾气经净化变换分离装置(112)、低温甲醇洗装置(113)洗涤脱硫脱碳后制得合成气，一部分合成气控制水气比在0.9-1.1，H₂：CO为2.0-2.05后引入甲醇合成反应装置(114)制得粗甲醇，粗甲醇经甲醇精馏装置(115)制得煤基甲醇，所述煤基甲醇纯度大于等于99.85％；另一部分合成气分离出H₂补充至煤基乙醇生产单元(12)的加氢反应器(124)用于加氢反应，分离出的CO引入煤基乙醇生产单元(12)的羰基化反应器(122)用于羰化反应。

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