CN204485379U - 一种液相氯乙烯单体脱水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液相氯乙烯单体脱水系统，脱水系统包括相分离器以及与相分离器连接的界面自动控制系统；所述相分离器包括筒体、设置在筒体一端上侧的物料进口端、与物料进口端连接的进口件、与进口件连接的整流器、设置在整流器后方且与整流器连接的纤维填料段、设置在纤维填料段后方的折流板组段、设置在折流板组段后方的沉降段、设置在筒体底部外侧面上的小筒体以及设置在筒体顶部的轻相出口。本实用新型脱水系统结构简单、使用方便，工作效率高。

Description

一种液相氯乙烯单体脱水系统

技术领域

本实用新型涉及一种脱水系统，特别涉及一种液相氯乙烯单体脱水系统。

背景技术

目前，在石油化工领域聚氯乙烯生产行业，由氯乙烯合成聚氯乙烯的生产工艺中，氯乙烯原料必须先脱除水分，再通过精馏除杂；脱水步骤的设置，是由于水能够水解由氯乙烯与氧生成的过氧化物，产生氯化氢、甲酸、甲醛等酸性物质，从而使钢质设备腐蚀，产生Fe3+，后者使聚合后产品色泽变黄，或产生黑点杂质。铁离子在氯化氢和水存在下，又促进氯乙烯的氧化过程，产生更多的过氧化物。这种过氧化物会引发氯乙烯聚合，生成聚合度较低的聚氯乙烯，造成分离装置堵塞，从而使装置被迫停车，影响连续生产；由此可见，对含水液态氯乙烯进行有效脱水，对于提高聚氯乙烯的质量，防止设备的堵塞和防止设备被过度腐蚀都至关重要。

对于含水液态氯乙烯脱水技术，目前大多采用的是沉降分离和干燥剂吸水两种。沉降分离以重力沉降罐为主，干燥剂吸水则一般采用固碱脱水。

重力沉降罐就是利用氯乙烯和水的密度差，通过沉降使氯乙烯和水有效分离。它的工作原理是：经全凝器出来后的含水液态氯乙烯从重力沉降罐的顶部进入，水滴汇聚沉积到沉降罐的底部，通过控制阀间歇排放，而氯乙烯则从高于排水口的排放口排出。它的优点是运行费用低，操作简单，但是利用沉降的方法脱水，其脱水效果在很大程度上受其物理化学性质的影响；由于其分离原理是通过两体系密度差，水滴通过重力作用向下迁移，在迁移过程中又受到复杂的流体阻力，故其分离效果取决于沉降时间和水滴粒径；所以重力沉降罐体积庞大，且难于去除细小水滴，脱水效率低。

固碱脱水是利用颗粒状NaOH超强的吸水性，从而将氯乙烯中的水分脱除，获得较高纯度的氯乙烯，这种方法最大的优点是脱水效果好，且能脱除氯乙烯中的溶解水。但它的缺点同样明显，例如：设备操作费用高，以一个10万吨/年的聚氯乙烯装置，每年需消耗固碱100吨，并且造成大量的碱水排放，同时，由于细小的NaOH粉末夹带在氯乙烯中，导致单体聚合质量降低，影响生产质量。

CN 101289367A公布了一种氯乙烯脱水方法及其装置，采用重力沉降脱水和液-液旋流分离相结合的方法达到脱水目的，该工艺需提供两级设备，一级设备采用重力沉降罐，仍然无法摆脱传统的重力沉降工艺，为增加停留时间以达到较好的脱水效果，需采用较大的分离罐，设备投资大，液-液旋流分离器需要增加并提供足够的离心力，才能满足脱水需求，从而需提供足够能量，使整个工艺的能耗增大。

CN 200988828Y公布了一种氯乙烯高效脱水装置，包括卧式壳体，预过滤器，液液聚结器，除沫消能器，斥水分离器；含水氯乙烯进入卧式壳体内，先经预过滤器除去氯乙烯介质中的固体杂质，洁净的含水氯乙烯进入液液聚结滤芯，分散相小水滴在聚结滤芯上聚结、长大，增大到一定程度后变大，脱离聚结滤芯，依靠自身重力沉降到卧式容器底部，除沫消能器能稳定氯乙烯介质在卧式容器中的流动状态，同时能帮助已经聚结长大的水滴更有效的沉降收集，在聚结滤芯上来不及长大的粒径较小的水滴流向介质出口，被设置在介质出口处的斥水分离器拦截；含水氯乙烯在脱水过程中，会发生自聚，会造成聚结滤芯堵塞，设备清洗困难。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够防止粗氯乙烯单体脱水过程中自聚产生的颗粒堵塞设备以及将粗氯乙烯单体中水含量降至最低水平的液相氯乙烯单体脱水系统。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种液相氯乙烯单体脱水系统，包括相分离器以及与相分离器连接的界面自动控制系统；所述相分离器包括：

一筒体；

一设置在筒体一端上侧的物料进口端，所述物料进口端上设有进口阀门，所述物料进口端的一端连接一进料管，所述进料管上设有流量计；

一与物料进口端另一端连接的进口件，所述进口件通过法兰与物料进口端连接，并延伸至筒体的中部；

一与进口件连接的整流器；

一设置在整流器后方的纤维填料段，所述纤维填料段通过焊接在筒体内的填料段支架进行固定；

一设置在纤维填料段后方的折流板组段，所述折流板组段通过焊接在筒体内的板组支架进行固定；

一设置在折流板组段后方的沉降段，所述沉降段为液液分离提供足够的停留时间，防止轻相和重相相互夹带；

一设置在筒体底部外侧面上的小筒体，所述小筒体的上端与筒体内部导通，所述小筒体的底部设有水相出口；所述小筒体内的液面高度受界面自动控制系统控制；

一设置在筒体顶部的轻相出口，所述轻相出口上设有出口阀门。

在本实用新型的一个实施例中，所述流量计为金属转子流量计。

在本实用新型的一个实施例中，所述整流器为分布有10～100mm直径开孔的钢板，其焊接在筒体的内部。

在本实用新型的一个实施例中，所述筒体的底部设有排污口。

在本实用新型的一个实施例中，所述筒体上设有两个人孔。

在本实用新型的一个实施例中，所述筒体上设有若干界面计口，所述界面计口上设有远程功能的界面计。

在本实用新型的一个实施例中，所述筒体的顶部设有安全阀口。

在本实用新型的一个实施例中，所述筒体的顶部设有排空口。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型脱水系统结构简单、使用方便，工作效率高；且本实用新型脱水工艺中所采用的相分离器为静设备无需任何外部动力即可实现高效脱水，装置内部采用纤维填料与折流板组结合的结构，有效减小设备大小，同时满足足够的停留时间，液相氯乙烯单体脱水过程中，发生的自聚现象不会堵塞设备，能保证分离设备长期正常运行，从而将液相氯乙烯单体中水相含量降至最低水平。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型脱水系统工艺流程图；

图2为本实用新型相分离器结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

100、水相含量较高的液相氯乙烯单体  200、流量计  300、相分离器310、筒体  311、轻相出口  312、出口阀门  313、排污口  314、人孔  315、界面计口  316、安全阀口  317、排空口  320、物料进口端  321、进口阀门322、进口件  330、整流器  340、纤维填料段  341、填料段支架  350、折流板组段  351、板组支架  360、沉降段  370、小筒体  371、水相出口  400、界面自动控制系统  500、水相  600、水相含量较低的液相氯乙烯单体。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1和图2所示，本实用新型公开了一种液相氯乙烯单体脱水系统，包括相分离器300以及与相分离器300连接的界面自动控制系统400；相分离器300包括筒体310、设置在筒体310一端上侧的物料进口端320、与物料进口端320连接的进口件322、与进口件322连接的整流器330、设置在整流器330后方且的纤维填料段340、设置在纤维填料段340后方的折流板组段350、设置在折流板组段350后方的沉降段360、设置在筒体310底部外侧面上的小筒体370以及设置在筒体310顶部的轻相出口311；物料进口端320上设有进口阀门321，物料进口端320连接一进料管(图中未画出)，进料管上设有流量计200，本实用新型流量计200为金属转子流量计，其结构简单，维修方便；进口件322通过法兰与物料进口端320连接，并延伸至筒体的中部；纤维填料段340通过焊接在筒体310内的填料段支架341进行固定；折流板组段350通过焊接在筒体310内的板组支架351进行固定；沉降段360为液液分离提供足够的停留时间，防止轻相和重相相互夹带；小筒体370的上端与筒体310内部导通，小筒体370的底部设有水相出口371；小筒体370内的液面高度受界面自动控制系统控制400；轻相出口311上设有出口阀门312。

本实用新型整流器330为分布有10～100mm直径开孔的钢板，其焊接在筒体310的内部；为了便于筒体的排污，本实用新型在筒体310的底部设有排污口313，排污口的个数可以设置为多个，其根据实际需要而定。

本实用新型筒体310上设有两个人孔314以及若干界面计口315，人孔方便设备安装与检修，界面计口上设有远程功能的界面计便于自动控制界面位置，有效防止分散相夹带；为了提高筒体加工时的安全性，在筒体的顶部设有安全阀口316；筒体的顶部还设有排空口317，排空口317用于排出设备中的气体，使物料充满整个设备。

本实用新型液相氯乙烯单体脱水的工艺步骤如下：

(1)首先将含水的液相氯乙烯单体100通过进料管输送到相分离器300的物料进口端320，然后从与物料进口端320连接的进口件322进入到筒体310内部，通过进口阀门321调节流量大小，以及流量计200观察流量大小；液相氯乙烯单体是在1-6barg的操作压力下被送至相分离器内的；

(2)进入筒体310内部的液相氯乙烯单体在进口件322和整流器330的作用下，以层流状态流入由填料段支架341固定的纤维填料段340，水相小液滴吸附在纤维填料段340的纤维上并在纤维上聚结变大，增大后的液滴在重力及流体推动力作用下脱离纤维填料段340进入由板组支架351固定的折流板组段350；

(3)水相大液滴吸附在折流板组段350表面，表面累积的液滴相互碰撞后相互吸附进一步增大，并在浅池效应下，缩短沉降时间，在重力作用下实现液相氯乙烯单体与水的高效分离，得到水相500和水相含量较低的液相氯乙烯单体600；经过沉降段后，水相大液滴在设备筒体底部沉积，自流进入小筒体内形成连续液层，通过界面自动控制系统400中现场远传界面计的界面信号，与DCS系统中的自动控制模块连锁控制相应的调节阀动作，从而将小筒体内的液液界面稳定在小筒体上下视镜之间，水相500由小筒体底部的水相出口371排出，调节轻相出口311的出口阀门312，使水相含量较低的液相氯乙烯单体600由轻相出口311排出。

本实用新型脱水系统投资、占地小，通过脱水工艺可实现油水高效分离，大大缩短除水时间，又能保证液相氯乙烯单体中水相含量降至最低水平。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种液相氯乙烯单体脱水系统，包括相分离器以及与相分离器连接的界面自动控制系统；其特征在于，所述相分离器包括：

一筒体；

一设置在筒体一端上侧的物料进口端，所述物料进口端上设有进口阀门，所述物料进口端的一端连接一进料管，所述进料管上设有流量计；

一与物料进口端另一端连接的进口件，所述进口件通过法兰与物料进口端连接，并延伸至筒体的中部；

一与进口件连接的整流器；

一设置在整流器后方的纤维填料段，所述纤维填料段通过焊接在筒体内的填料段支架进行固定；

一设置在纤维填料段后方的折流板组段，所述折流板组段通过焊接在筒体内的板组支架进行固定；

一设置在折流板组段后方的沉降段，所述沉降段为液液分离提供停留时间，防止轻相和重相相互夹带；

一设置在筒体底部外侧面上的小筒体，所述小筒体的上端与筒体内部导通，所述小筒体的底部设有水相出口；所述小筒体内的液面高度受界面自动控制系统控制；

一设置在筒体顶部的轻相出口，所述轻相出口上设有出口阀门。

2.根据权利要求1所述的一种液相氯乙烯单体脱水系统，其特征在于，所述流量计为金属转子流量计。

3.根据权利要求1所述的一种液相氯乙烯单体脱水系统，其特征在于，所述整流器为分布有10-100mm直径开孔的钢板，其焊接在筒体的内部。

4.根据权利要求1所述的一种液相氯乙烯单体脱水系统，其特征在于，所述筒体的底部设有排污口。

5.根据权利要求1所述的一种液相氯乙烯单体脱水系统，其特征在于，所述筒体上设有两个人孔。

6.根据权利要求1所述的一种液相氯乙烯单体脱水系统，其特征在于，所 述筒体上设有若干界面计口，所述界面计口上设有远程功能的界面计。

7.根据权利要求1所述的一种液相氯乙烯单体脱水系统，其特征在于，所述筒体的顶部设有安全阀口。

8.根据权利要求1所述的一种液相氯乙烯单体脱水系统，其特征在于，所述筒体的顶部设有排空口。