氯乙烯精餾高沸物提純系統(tǒng)的改進

白生軍

(新疆中泰化學(xué)阜康能源有限公司，新疆 烏魯木齊 830015)

新疆中泰化學(xué)阜康能源有限公司是新疆中泰(集團)有限責任公司的控股子公司，于2009年8月成立，擁有80萬t/a PVC生產(chǎn)裝置，高沸物產(chǎn)量約為2 000 t/a。以前該公司的高沸物經(jīng)過簡單處理后以較低的價格外售，經(jīng)濟效益很差，且處理后的高沸物中仍含有大量的氯乙烯和二氯乙烷，造成了資源的極大浪費。2014年，該公司對高沸物提純系統(tǒng)進行了改進。

1 高沸物的產(chǎn)生

在電石法氯乙烯的過生產(chǎn)程中，乙炔與氯化氫發(fā)生副反應(yīng)而產(chǎn)生乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯等雜質(zhì),降低了氯乙烯的純度。粗氯乙烯經(jīng)過加壓后進入精餾系統(tǒng)，在低沸塔中除去沸點較低的雜質(zhì)，在高沸塔中除去沸點較高的雜質(zhì)。在高沸塔底排出的高沸點殘液即為高沸物[1-3]。

2 高沸物的組成

采用色譜測得高沸物的主要組成及其含量見表1。

表1 高沸物的組成及其含量Table 1 Components of high boiling substance and their content

由表1可知:高沸物中主要組分為1,1-二氯乙烷和氯乙烯，質(zhì)量分數(shù)合計在90%以上。

3 高沸物的處理

3.1 原高沸物處理工藝

高沸塔底排出的高沸物排入高沸物儲罐，利用氯乙烯汽化后的壓力將高沸物輸送至精餾三塔，塔頂采出的氣相氯乙烯回收至氯乙烯氣柜，塔底粗二氯乙烷液體排放至二氯乙烷儲罐，外售。

精餾三塔采用夾套來加熱，運行一段時間后由于結(jié)垢導(dǎo)致加熱效率大幅下降，分離效果很差，高沸物中的氯乙烯基本得不到回收，塔底粗二氯乙烷液體中仍含有大量氯乙烯，且液體呈黑褐色渾濁狀，外售價格極低，經(jīng)濟效益很差。

3.2 改進后的高沸物提純處理工藝

高沸塔底排出的高沸物排入高沸物儲罐后，經(jīng)進料泵進入氯乙烯分離塔，通過轉(zhuǎn)化熱水對塔底蒸餾釜進行加熱，氣相氯乙烯經(jīng)塔頂冷凝器回收至氣柜，其中部分氣相氯乙烯冷凝作為塔回流，蒸餾釜內(nèi)經(jīng)過初步處理后的高沸物排至氯乙烯高沸物中間儲罐。氯乙烯高沸物中間儲罐同時可通過卸車泵儲存其他廠家拉運的高沸物。通過進料泵將氯乙烯高沸物中間儲罐中的高沸物打至低沸塔，采用轉(zhuǎn)化熱水對低沸塔底部蒸餾釜進行加熱,高沸物中的二氯乙烷氣體上升，經(jīng)塔頂冷凝器冷凝至回流罐，回流罐中部分二氯乙烷液體回流至低沸塔，另一部分排至二氯乙烷儲罐，用裝車泵將二氯乙烷儲罐內(nèi)的二氯乙烷進行裝車，低沸塔蒸餾釜底部高沸物定期排放至三氯乙烷儲罐。高沸物提純工藝流程見圖1。

圖1高沸物提純工藝流程

Fig.1Processflowofpurificationofhighboilingsubstances

新的高沸物提純工藝采用兩塔精餾的方式對高沸物進行處理。分離塔將高沸物中大部分氯乙烯回收至氯乙烯氣柜，塔底高沸物主要成分為二氯乙烷，顏色為黑褐色。這部分高沸物再次進入低沸塔，進行脫色提純，塔頂保持部分回流以保證提純脫色效果，最終得到精制的二氯乙烷。高沸物提純系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)見表2。

表2 高沸物提純系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)

從表2可以看出：高沸物經(jīng)過提純后，二氯乙烷平均質(zhì)量分數(shù)可達86.9%，高于客戶要求的75%的指標，且經(jīng)低沸塔脫色后，二氯乙烷為無色透明狀液體，相對原來的黑褐色高沸物，客戶接受度高。與此同時，回收了大部分氯乙烯，外售液體中氯乙烯質(zhì)量分數(shù)較之前下降40%以上。

4 經(jīng)濟效益

經(jīng)高沸物提純系統(tǒng)處理后，二氯乙烷質(zhì)量分數(shù)可達到86%以上，回收氯乙烯質(zhì)量分數(shù)在96%以上。同時，該裝置還可以處理其他公司產(chǎn)生的高沸物。按新疆中泰化學(xué)阜康能源有限公司2 000 t/a高沸物、二氯乙烷單價1 500元/t、氯乙烯單價3 500元/t計(處理前高沸物中二氯乙烷質(zhì)量分數(shù)為41.43%、氯乙烯質(zhì)量分數(shù)為51.18%)，可產(chǎn)生的經(jīng)濟效益如下。

每年回收二氯乙烷產(chǎn)生的經(jīng)濟效益：2 000×41.43%×1 500=124.29萬(元)。

每年回收氯乙烯產(chǎn)生的經(jīng)濟效益：2 000×51.18%×3 500=358.26萬(元)。

合計：124.29+358.26=482.55(萬元)。

該項目投資280萬元左右，去除運行成本，當年即可收回投資成本，具有可觀的經(jīng)濟效益及推廣價值。

5 結(jié)語

新的高沸物提純系統(tǒng)回收了高沸物中的氯乙烯和二氯乙烷，具有很好的經(jīng)濟效益，在我國持續(xù)推進循環(huán)經(jīng)濟及“三廢”綜合利用的背景下，具有很高的推廣價值。

[參考文獻]

[1] 韓建軍.提純氯乙烯精餾殘液中1,1-二氯乙烷的研究 [J].中國氯堿，2013(7)：20-23.

[2] 吳玉芳.聚氯乙烯生產(chǎn)過程中高沸物的產(chǎn)生與管理[J].聚氯乙烯，2008，36(5)：46.

[3] 李軍，張儉.氯乙烯合成高沸物殘液中1,1-二氯乙烷的分離[J].聚氯乙烯，2001(5)：57-58.