CN1209328C - 氯乙烯生产过程中二氯乙烷的三塔精制方法 - Google Patents

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Abstract

氯乙烯生产过程中二氯乙烷的三塔精制方法。本发明采用三塔精制二氯乙烷，包括一个脱水脱轻塔、一个A脱重塔和一个B脱重塔，A脱重塔和B脱重塔构成双效节能组合，利用A脱重塔塔顶和B脱重塔塔釜存在的温差，以A脱重塔塔顶的冷凝器作为B脱重塔塔釜的再沸器，耦合操作，从而实现了节能。本发明的方法将脱水塔和脱轻塔进行合并，并将传统的回收塔功能并入B脱重塔，简化了工艺流程。同时，脱重双塔的双效耦合操作不仅减少了设备的投资，而且降低了能耗，从理论上计算，二氯乙烷精制所需要的设备投资约为原有投资费用的90%，水耗约为原有的55%，蒸汽消耗约为原有的48%。

Description

氯乙烯生产过程中二氯乙烷的三塔精制方法
技术领域
本发明涉及氯乙烯生产方法，具体涉及氯乙烯生产过程中，粗二氯乙烷(简称EDC)的精制方法。
背景技术
在氯乙烯的生产过程中，一般包括由乙烯、氯化氢、氧气和氯气等进行反应的生成粗二氯乙烷的反应步骤、粗二氯乙烷的精制步骤等。粗二氯乙烷的精制进料包括从反应步骤来的粗二氯乙烷，和从后续的氯乙烯精制工段返回的粗二氯乙烷。从反应步骤来的粗二氯乙烷，一般来说，其质量百分比组成如下：二氯乙烷≥98.91％、乙烯≤0.04％、1，1，2-三氯乙烷≤0.28％、氯乙烯≤0.01％、水≤0.18％、轻组分≤0.32％、重组分≤0.26％，从氯乙烯精制工段来的粗二氯乙烷，称为返回二氯乙烷，一般来说，其质量组成如下：二氯乙烷≥98.17％、氯乙烯≤0.07％、氯丁二烯≤0.12％、轻组分≤1.15％、重组分≤0.48％。必须将粗二氯乙烷和返回二氯乙烷精制，使其含量达到99.53％(wt)以上，才能够将其用于后续的EDC裂解过程，否则将产生氯乙烯不合格，裂解炉结焦严重等后果，由此可见，在氯乙烯的生产过程中粗二氯乙烷的精制是极为重要的一个环节。
传统的粗二氯乙烷的精制方法包括粗二氯乙烷的脱水、脱轻、脱重及回收等工序，整个过程由脱水塔、脱轻塔、脱重塔及回收塔四个塔构成。脱水塔的操作原理是利用水和二氯乙烷生成共沸物，将水带出，共沸物从塔顶馏出，冷凝后倾析出水分；粗二氯乙烷中的轻组分则由脱轻塔脱除；重组分则经过脱重塔、回收塔后，从回收塔底移去。
采用上述方法对二氯乙烷进行精制时，需要有多个冷凝器、再沸器及泵等设备，同时消耗大量的水、电和蒸汽，不仅设备投资大，而且能量消耗高。因此，开发研究一种新的二氯乙烷进行精制方法，是有关产业部门所十分期望的。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种氯乙烯生产过程中二氯乙烷的三塔精制方法，以克服现有技术存在的设备投资大和能量消耗高的缺陷，同时本发明还提高了精制产品中二氯乙烷的纯度，减少了二氯乙烷的损耗。
本发明的技术构思是这样的：本发明采用三塔精制二氯乙烷，包括一个脱水脱轻塔、一个A脱重塔和一个B脱重塔，A脱重塔和B脱重塔构成双效节能组合，利用A脱重塔塔顶和B脱重塔塔釜存在的温差，以A脱重塔塔顶的冷凝器作为B脱重塔塔釜的再沸器，耦合操作，从而实现了节能。
本发明的方法包括如下步骤：
(1)从反应工段来的含量为98.91～99.11wt％的粗二氯乙烷和从氯乙烯精制工段来的返回二氯乙烷(含量为98.1～98.4wt％)首先进入脱水脱轻塔，以脱除其中的水份和轻组分，塔顶为水和二氯乙烷的共沸物以及轻组分，经第一冷凝器冷凝后，轻组分和不凝气体排空，水和二氯乙烷的共沸物在倾析器分层后，二氯乙烷回流进入脱水脱轻塔，水排出系统，塔底为含有重组分的二氯乙烷，塔顶温度为79～83℃，塔底温度为96～100℃；
(2)将塔底含有重组分的二氯乙烷通过管线送入A脱重塔。纯度为99.56～99.60wt％以上的精制二氯乙烷从塔顶馏出，经第二冷凝器，即B脱重塔的再沸器冷凝后，一部分作为回流进入A脱重塔，回流比为0.5～0.8，另一部分作为产品送入后续工段。塔底为富集了重组分的二氯乙烷，塔顶温度为120～124℃，塔底温度为126～130℃；
(3)将A脱重塔塔底出料通过管线送入B脱重塔，以脱除富集的重组分。塔顶为纯度为99.56～99.60wt％以上的精制二氯乙烷，经第三冷凝器冷凝后，一部分作为回流进入B脱重塔，回流比为0.8～1.2，另一部分作为产品与步骤(2)的产品汇合送入后续工段。塔顶温度为50～54℃，塔底温度为94～98℃。
本发明的三塔精制工艺中，A脱重塔和B脱重塔构成双效节能组合，由于A脱重塔塔顶和B脱重塔塔釜存在＞20℃的温差，所以，本发明利用A脱重塔塔顶的第二冷凝器作为B脱重塔塔釜的再沸器，耦合操作，从而实现了节能。
由上述公开的技术方案可见，本发明的方法将脱水塔和脱轻塔进行合并，并将传统的回收塔功能并入B脱重塔，简化了工艺流程。同时，脱重双塔的双效耦合操作不仅减少了设备的投资，而且降低了能耗，从理论上计算，二氯乙烷精制所需要的设备投资约为原有投资费用的90％，水耗约为原有的55％，蒸汽消耗约为原有的48％。
附图说明
图1为本发明的方法的工艺流程图。
具体实施方式
参见图1，本发明的方法包括如下步骤：
(1)从反应工段来的含量为98.91～99.11wt％的粗二氯乙烷1和从氯乙烯精制工段来的含量为98.1～98.4wt％返回二氯乙烷2，首先进入脱水脱轻塔3，塔顶为水和二氯乙烷的共沸物以及轻组分，经第一冷凝器4冷凝后，轻组分和不凝气体排空，水和二氯乙烷的共沸物在倾析器5分层后，二氯乙烷经回流罐回流进入脱水脱轻塔3，水排出系统，塔底为含有重组分的二氯乙烷，塔顶温度为79～83℃，塔底温度为96～100℃；
(2)将步骤(1)塔底含有重组分的二氯乙烷由泵送入A脱重塔6，塔顶为纯度为99.56～99.60wt％以上的精制二氯乙烷，经第二冷凝器7，即B脱重塔的再沸器冷凝后，经回流罐和泵，一部分作为回流进入A脱重塔6，回流比为0.5～0.8，另一部分作为产品送入后续工段。塔底为富集了重组分的二氯乙烷，重组分主要包括三氯乙烯，四氯乙烯，四氯乙烷等，塔顶温度为120～124℃，塔底温度为126～130℃；
(3)将步骤(2)塔底富集了重组分的二氯乙烷通过泵送入B脱重塔8，塔顶为纯度99.56～99.60wt％以上的精制二氯乙烷，经第三塔冷凝器9冷凝后，经回流罐和泵，一部分作为回流进入B脱重塔8，回流比为0.8～1.2，另一部分作为产品，与步骤(2)的产品汇合成为精制产品10送入后续工段，塔底高沸物排出系统。塔顶温度为50～54℃，塔底温度为94～98℃。
                        实施例1
将从反应工段来的粗二氯乙烷1(含量为99.0wt％，流量为100公斤/小时)和从氯乙烯精制工段来的返回二氯乙烷2(含量为98.2wt％，流量为88公斤/小时)一并送入脱水脱轻塔3，塔顶温度为80.2℃，塔底温度为98.5℃；塔顶的共沸物以及轻组分经第一冷凝器4冷凝后，轻组分和不凝气体排空，水和二氯乙烷的共沸物在倾析器5分层后，二氯乙烷经回流罐回流进入脱水脱轻塔3，水排出系统，水的排出量为18.38公斤/小时，塔底为含有重组分的二氯乙烷，其中，二氯乙烷含量为99.04wt％，蒸汽消耗量为19.85公斤/小时，冷却水消耗量为1260.33公斤/小时；
塔底含有重组分的二氯乙烷由泵送入A脱重塔6，塔顶为纯度为99.57wt％的精制二氯乙烷，经第二冷凝器7，即B塔再沸器冷凝后，经回流罐和泵，一部分作为回流进入A脱重塔6，回流比为0.6，另一部分(101.41公斤/小时)作为产品送入后续工段，塔底为富集了重组分的二氯乙烷，塔顶温度为122.3℃，塔底温度为128.6℃；蒸汽消耗量为25.37公斤/小时。由于A脱重塔6塔顶的第三冷凝器7作为B脱重塔8塔釜的再沸器，两塔耦合操作，故本塔的冷却水消耗省去；
将步骤(2)A脱重塔6塔底富集了重组分的二氯乙烷通过泵送入B脱重塔8，塔顶为纯度为99.56wt％的精制二氯乙烷，经第三冷凝器9冷凝后，经回流罐和泵，一部分作为回流进入B脱重塔8，回流比为1.0，另一部分(84.44公斤/小时)作为产品，与步骤(2)的产品汇合成为精制产品10送入后续工段，塔顶温度为52.9℃，塔底温度为96.6℃。冷却水消耗量为1590.47公斤/小时，由于A脱重塔6塔顶冷凝器7作为B脱重塔8塔釜的再沸器，两塔耦合操作，故本塔的蒸汽消耗省去；
总处理量188公斤/小时(包括从二氯乙烷反应工段来的99.0wt％的粗二氯乙烷100公斤/小时和从氯乙烯精制工段来的98.2wt％的返回二氯乙烷88公斤/小时)，产品99.57wt％的二氯乙烷为185.85公斤/小时，蒸汽消耗量为45.22公斤/小时，冷却水消耗量为2850.80公斤/小时，二氯乙烷损耗为0.20％。
                         对比例1
采用传统的由脱水塔、脱轻塔、脱重塔及回收塔四个塔构成的方法精制100公斤/小时从反应工段来的含量为99.0wt％的粗二氯乙烷和88公斤/小时从氯乙烯精制工段来的含量为98.2wt％的返回二氯乙烷，产品99.53wt％的二氯乙烷为185.85公斤/小时，蒸汽消耗量为93公斤/小时，冷却水消耗量为5134公斤/小时，二氯乙烷损耗为0.24％。
由实施例和对比例可见，处理相同的物料，本发明的方法蒸汽消耗量为传统方法的48.6％，冷却水消耗量为传统方法的55.5％，同时二氯乙烷损耗降为原来的83％。

Claims (2)

1.一种氯乙烯生产过程中二氯乙烷的三塔精制方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)粗二氯乙烷首先进入脱水脱轻塔(3)，塔顶为水和二氯乙烷的共沸物以及轻组分，经第一冷凝器(4)冷凝后，水和二氯乙烷的共沸物在倾析器(5)分层后，二氯乙烷经回流罐回流进入脱水脱轻塔(3)，塔底为含有重组分的二氯乙烷；
(2)将步骤(1)塔底含有重组分的二氯乙烷由泵送入A脱重塔(6)，塔顶精制二氯乙烷，经第二冷凝器(7)，即B脱重塔(8)的再沸器冷凝后，部分作为回流进入A脱重塔(6)，部分作为产品送入后续工段，塔底为富集了重组分的二氯乙烷；
(3)将步骤(2)塔底富集了重组分的二氯乙烷通过泵送入B脱重塔(8)，塔顶精制二氯乙烷，经第三塔冷凝器(9)冷凝后，部分作为回流进入B脱重塔(8)，部分作为产品，与步骤(2)的产品汇合成为精制产品(10)送入后续工段；
脱水脱轻塔(3)塔顶温度为79～83℃，塔底温度为96～100℃，A脱重塔(6)回流比为0.5～0.8，塔顶温度为120～124℃，塔底温度为126～130℃，B脱重塔(8)回流比为0.8～1.2，塔顶温度为50～54℃，塔底温度为94～98℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，粗二氯乙烷包括从反应工段来的含量为98.91～99.11wt％的粗二氯乙烷(1)和从氯乙烯精制工段来的含量为98.1～98.4wt％返回二氯乙烷(2)。
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