CN212560042U - 一种变压吸附装置解析气回收利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压吸附装置解析气回收利用装置，包括混合器，混合器通过管道依次连接有预热器、前转化器、后转化器、洗涤冷却装置、压缩精馏装置，混合器侧面还连接有乙炔输入管道和氯化氢气体输入管道，混合器的出口还通过管道连接变压吸附装置的解析气出口，压缩精馏装置的精馏尾气出口还连接变压吸附装置的入口。本实用新型的一种变压吸附装置解析气回收利用装置，将解析气中的乙炔继续参与合成反应，能够充分利用乙炔气，有效降低PVC电石单耗。

Description

一种变压吸附装置解析气回收利用装置

技术领域

本实用新型属于乙炔法氯乙烯合成技术领域，涉及一种变压吸附装置解析气回收利用装置。

背景技术

乙炔法生产聚氯乙烯树脂是我国聚氯乙烯树脂的主要生产工艺，目前国内聚氯乙烯总产能2500万吨/年，乙炔法产能为1925万吨，占据将近80％的比例。乙炔法是以电石为原料生产乙炔，以乙炔和氯化氢为原料生产氯乙烯单体(VCM)，VCM通过聚合合成聚氯乙烯树脂的生产方法。《关于汞的水俣公约》生效后，国内电石乙炔法PVC产业正面临着汞污染防治的巨大压力，近年来有关科研机构或单位正在大力开展无汞催化剂研发与应用，并取得了一定的进展，开发与原合成系统匹配的无汞催化剂替换汞催化剂，因对现有PVC生产装置技改成本小，操作控制简单，成为绝大多数氯乙烯生产无汞化研发的首选方向。

在无汞催化剂试验应用过程中，精馏系统低沸塔塔顶排放出低沸物，经过冷凝后不凝气送往变压吸附装置处理，利用吸附剂对不凝气体中不同组份吸附容量的差异且对同一组份的吸附量随压力变化而呈现差异的特性，吸附剂在加压时选择吸附不凝气中的吸附能力较强的组份，吸附能力较弱的组份为净化气由吸附塔出口排出。减压(逆向放压及抽真空)时吸附的不凝气得到解吸，同时吸附剂获得再生。

变压吸附装置解析气中含有乙炔、氯乙烯、乙烯等不凝气，通常将其继续送入转化系统进行合成反应，但是会产生以下影响：①解析气对氯乙烯合成反应中催化剂催化性能产生影响，造成乙炔转化率和催化剂选择性降低，影响催化剂寿命；②解析气中乙烯与乙炔理化性质相近，将会影响系统中乙炔气体的分析检测，从而对系统配比调整造成影响；③解析气与系统中存在的氢气、氯化氢等反应生成乙烷、氯乙烷、二氯乙烷等副产物，将会对后续系统氯乙烯纯度造成影响；④解析气在系统富集将降低转化、精馏系统的换热设备换热能力，因此，如何将变压吸附装置解析气高效回收利用是乙炔法PVC行业亟需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种变压吸附装置解析气回收利用装置，将解析气中的乙炔继续参与合成反应，能够充分利用乙炔气，有效降低PVC电石单耗。

本实用新型的另一个目的是提供一种变压吸附装置解析气回收利用装置，分两路运行，一路解析气不进入原转化系统，能有效避免解析气对原转化系统氯乙烯合成反应中催化剂催化性能的影响。

本实用新型所采用的技术方案是，一种变压吸附装置解析气回收利用装置，包括混合器，混合器通过管道依次连接有预热器、前转化器、后转化器、洗涤冷却装置、压缩精馏装置，混合器侧面还连接有乙炔输入管道和氯化氢气体输入管道，混合器的出口还通过管道连接变压吸附装置的解析气出口，压缩精馏装置的精馏尾气出口还连接变压吸附装置的入口。

本实用新型所采用的另一种技术方案是，一种变压吸附装置解析气回收利用装置，包括并列设置的两个混合器，每个混合器通过管道依次连接有预热器、前转化器、后转化器，两个后转化器的出口通过管道汇集在一起后通过管道依次连接有洗涤冷却装置、压缩精馏装置，其中一个混合器侧面连接有乙炔输入管道和氯化氢气体输入管道，另一个混合器侧面连接有氯化氢气体输入管道和变压吸附装置的解析气出口，压缩精馏装置的精馏尾气出口还连接变压吸附装置的入口。

本实用新型的特征还在于，

混合器中乙炔含量与氯化氢含量的摩尔比为1:1.05～1.1。

预热器出口处混合气体的温度为80-100℃。

前转化器和后转化器中均添加有催化剂。

前转化器和后转化器内的温度为90-180℃。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型第一种技术方案，解析气中的乙炔继续参与合成反应，能够充分利用乙炔气，有效降低PVC电石单耗，解析气中的氯乙烯经过洗涤冷却、压缩精馏后冷凝为液相氯乙烯，提高到了单体VCM产量。

本实用新型第二种技术方案，一路解析气不进入原转化系统，可以最大程度的避免解析气对原转化系统氯乙烯合成反应中催化剂催化性能的影响；可以避免对原转化系统取样分析过程中解析气对乙炔气体的的影响，避免对系统配比调整造成影响；可以最大程度的避免解析气与系统中存在的氢气、氯化氢反应生成乙烷、氯乙烷、二氯乙烷等副产物，从而提高单体氯乙烯品质；可以避免解析气对原转化系统换热设备换热能力的影响。

附图说明

图1是本实用新型一种变压吸附装置解析气回收利用装置的一种结构示意图；

图2是本实用新型一种变压吸附装置解析气回收利用装置的另一种结构示意图。

图中，1.混合器，2.预热器，3.前转化器，4.后转化器，5.乙炔输入管道，6.氯化氢气体输入管道，7.洗涤冷却装置，8.压缩精馏装置，9变压吸附装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种变压吸附装置解析气回收利用装置，其结构如图1所示，包括混合器1，混合器1通过管道依次连接有预热器2、前转化器3、后转化器4、洗涤冷却装置7、压缩精馏装置8，混合器1侧面还连接有乙炔输入管道5和氯化氢气体输入管道6，混合器1的出口还通过管道连接变压吸附装置的解析气出口，压缩精馏装置8的精馏尾气出口还连接变压吸附装置的入口。

本实用新型一种变压吸附装置解析气回收利用装置，其结构如图2所示，包括并列设置的两个混合器1，每个混合器1通过管道依次连接有预热器2、前转化器3、后转化器4，两个后转化器4的出口通过管道汇集在一起后通过管道依次连接有洗涤冷却装置7、压缩精馏装置8，其中一个混合器1侧面连接有乙炔输入管道5和氯化氢气体输入管道6，另一个混合器1侧面连接有氯化氢气体输入管道6和变压吸附装置的解析气出口，压缩精馏装置8的精馏尾气出口还连接变压吸附装置的入口。

混合器1中乙炔含量与氯化氢含量的摩尔比为1:1.05～1.1。

预热器2出口处混合气体的温度为80-100℃。

前转化器3和后转化器4中均添加有催化剂。

前转化器3和后转化器4内的温度为90-180℃。

本实用新型的催化剂可采用金基贵金属催化剂、钌基非贵金属催化剂、铜基非贵金属催化剂中的一种。

如图1所示，本实用新型一种变压吸附装置解析气回收利用装置第一种技术方案的工作原理为：来自界外的乙炔和氯化氢分别从乙炔输入管道5和氯化氢气体输入管道6进入混合器1，从混合器1顶部流出，混合器1内乙炔与氯化氢摩尔比为1:1.05-1.1，且氯化氢不含游离氯，来自变压吸附装置的解析气通过真空泵送至混合器1出口，与来自混合器1的混合气从预热器2底部进入，从预热器2顶部流出，通过热水系统给预热器2加热，控制预热器2出口混合气温度80-100℃；预热后的混合气从前转化器3顶部进入，前转化器3和后转化器4串联运行，合成气从后转化器4底部流出，前转化器3和后转化器4添加催化剂，通过热水系统控制前转化器3和后转化器4温度在90-180℃，解析气中乙炔和氯化氢在催化剂作用下反应生成氯乙烯。生成的氯乙烯与原解析气中乙烯、氯乙烯以及少量的氯化氢一起进入洗涤冷却装置7，除去合成气中所含少量氯化氢，然后进入压缩精馏装置8，经过加压冷凝后大部分氯乙烯被冷凝为液相进入下一工序，少量的精馏尾气进入变压吸附装置进行分离，分离出的解析气继续进入预热器2、前转化器3和后转化器4参与反应。

如图2所示，本实用新型一种变压吸附装置解析气回收利用装置第二种技术方案的工作原理为：

一方面，来自界外的乙炔和氯化氢分别从乙炔输入管道5和氯化氢气体输入管道6进入混合器1，从混合器1顶部流出，混合器1内乙炔与氯化氢摩尔比为1:1.05-1.1，且氯化氢不含游离氯，混合器1的混合气从预热器2底部进入，从预热器2顶部流出，通过热水系统给预热器2加热，控制预热器2出口混合气温度80-100℃；预热后的混合气从前转化器3顶部进入，前转化器3和后转化器4串联运行，合成气从后转化器4底部流出，前转化器3和后转化器4添加催化剂，通过热水系统控制前转化器3和后转化器4温度在90-180℃，解析气中乙炔和氯化氢在催化剂作用下反应生成氯乙烯；

另一方面，来自界外的氯化氢和来自变压吸附装置的解析气送至新增混合器5，解析气和氯化氢气体分别从增混合器1面进入，从混合器1部流出，根据解析气中乙炔含量控制乙炔与氯化氢摩尔比为1:1.05-1.1，且氯化氢不含游离氯，混合气从预热器2部进入，从预热器2部流出，通过热水系统给预热器2热，控制预热器2口混合气温度80-100℃；预热后的混合气从前转化器3部进入，前转化器3、后转化器4联运行，合成气从后转化器8底部流出；

两路的合成气在两个后转化器4的出口处合并，生成的氯乙烯与原解析气中乙烯、氯乙烯以及少量的氯化氢一起进入洗涤冷却装置7，除去合成气中所含少量氯化氢，然后进入压缩精馏装置8，经过加压冷凝后大部分氯乙烯被冷凝为液相进入下一工序，少量的精馏尾气进入变压吸附装置进行分离，分离出的解析气继续进入预热器2、前转化器3和后转化器4参与反应。

Claims (5)

1.一种变压吸附装置解析气回收利用装置，其特征在于，包括混合器(1)，所述混合器(1)通过管道依次连接有预热器(2)、前转化器(3)、后转化器(4)、洗涤冷却装置(7)、压缩精馏装置(8)，所述混合器(1)侧面还连接有乙炔输入管道(5)和氯化氢气体输入管道(6)，所述混合器(1)的出口还通过管道连接变压吸附装置(9)的解析气出口，所述压缩精馏装置(8)的精馏尾气出口还连接变压吸附装置(9)的入口。

2.一种变压吸附装置解析气回收利用装置，其特征在于，包括并列设置的两个混合器(1)，每个所述混合器(1)通过管道依次连接有预热器(2)、前转化器(3)、后转化器(4)，两个所述后转化器(4)的出口通过管道汇集在一起后通过管道依次连接有洗涤冷却装置(7)、压缩精馏装置(8)，其中一个所述混合器(1)侧面连接有乙炔输入管道(5)和氯化氢气体输入管道(6)，另一个所述混合器(1)侧面连接有氯化氢气体输入管道(6)和变压吸附装置(9)的解析气出口，所述压缩精馏装置(8)的精馏尾气出口还连接变压吸附装置(9)的入口。

3.根据权利要求1或2所述的一种变压吸附装置解析气回收利用装置，其特征在于，所述预热器(2)出口处混合气体的温度为80-100℃。

4.根据权利要求1或2所述的一种变压吸附装置解析气回收利用装置，其特征在于，所述前转化器(3)和后转化器(4)中均添加有催化剂。

5.根据权利要求4所述的一种变压吸附装置解析气回收利用装置，其特征在于，所述前转化器(3)和后转化器(4)内的温度为90-180℃。

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