專利名稱：氯乙烯生產(chǎn)過程中二氯乙烷的三塔精制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氯乙烯生產(chǎn)方法，具體涉及氯乙烯生產(chǎn)過程中，粗二氯乙烷(簡(jiǎn)稱EDC)的精制方法。
傳統(tǒng)的粗二氯乙烷的精制方法包括粗二氯乙烷的脫水、脫輕、脫重及回收等工序，整個(gè)過程由脫水塔、脫輕塔、脫重塔及回收塔四個(gè)塔構(gòu)成。脫水塔的操作原理是利用水和二氯乙烷生成共沸物，將水帶出，共沸物從塔頂餾出，冷凝后傾析出水分；粗二氯乙烷中的輕組分則由脫輕塔脫除；重組分則經(jīng)過脫重塔、回收塔后，從回收塔底移去。
采用上述方法對(duì)二氯乙烷進(jìn)行精制時(shí)，需要有多個(gè)冷凝器、再沸器及泵等設(shè)備，同時(shí)消耗大量的水、電和蒸汽，不僅設(shè)備投資大，而且能量消耗高。因此，開發(fā)研究一種新的二氯乙烷進(jìn)行精制方法，是有關(guān)產(chǎn)業(yè)部門所十分期望的。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是這樣的本發(fā)明采用三塔精制二氯乙烷，包括一個(gè)脫水脫輕塔、一個(gè)A脫重塔和一個(gè)B脫重塔，A脫重塔和B脫重塔構(gòu)成雙效節(jié)能組合，利用A脫重塔塔頂和B脫重塔塔釜存在的溫差，以A脫重塔塔頂?shù)睦淠髯鳛锽脫重塔塔釜的再沸器，耦合操作，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。
本發(fā)明的方法包括如下步驟(1)從反應(yīng)工段來的含量為98.91～99.11wt％的粗二氯乙烷和從氯乙烯精制工段來的返回二氯乙烷(含量為98.1～98.4wt％)首先進(jìn)入脫水脫輕塔，以脫除其中的水份和輕組分，塔頂為水和二氯乙烷的共沸物以及輕組分，經(jīng)第一冷凝器冷凝后，輕組分和不凝氣體排空，水和二氯乙烷的共沸物在傾析器分層后，二氯乙烷回流進(jìn)入脫水脫輕塔，水排出系統(tǒng)，塔底為含有重組分的二氯乙烷，塔頂溫度為79～83℃，塔底溫度為96～100℃；(2)將塔底含有重組分的二氯乙烷通過管線送入A脫重塔。純度為99.56～99.60wt％以上的精制二氯乙烷從塔頂餾出，經(jīng)第二冷凝器，即B脫重塔的再沸器冷凝后，一部分作為回流進(jìn)入A脫重塔，回流比為0.5～0.8，另一部分作為產(chǎn)品送入后續(xù)工段。塔底為富集了重組分的二氯乙烷，塔頂溫度為120～124℃，塔底溫度為126～130℃；(3)將A脫重塔塔底出料通過管線送入B脫重塔，以脫除富集的重組分。塔頂為純度為99.56～99.60wt％以上的精制二氯乙烷，經(jīng)第三冷凝器冷凝后，一部分作為回流進(jìn)入B脫重塔，回流比為0.8～1.2，另一部分作為產(chǎn)品與步驟(2)的產(chǎn)品匯合送入后續(xù)工段。塔頂溫度為50～54℃，塔底溫度為94～98℃。
本發(fā)明的三塔精制工藝中，A脫重塔和B脫重塔構(gòu)成雙效節(jié)能組合，由于A脫重塔塔頂和B脫重塔塔釜存在＞20℃的溫差，所以，本發(fā)明利用A脫重塔塔頂?shù)牡诙淠髯鳛锽脫重塔塔釜的再沸器，耦合操作，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。
由上述公開的技術(shù)方案可見，本發(fā)明的方法將脫水塔和脫輕塔進(jìn)行合并，并將傳統(tǒng)的回收塔功能并入B脫重塔，簡(jiǎn)化了工藝流程。同時(shí)，脫重雙塔的雙效耦合操作不僅減少了設(shè)備的投資，而且降低了能耗，從理論上計(jì)算，二氯乙烷精制所需要的設(shè)備投資約為原有投資費(fèi)用的90％，水耗約為原有的55％，蒸汽消耗約為原有的48％。
(2)將步驟(1)塔底含有重組分的二氯乙烷由泵送入A脫重塔6，塔頂為純度為99.56～99.60wt％以上的精制二氯乙烷，經(jīng)第二冷凝器7，即B脫重塔的再沸器冷凝后，經(jīng)回流罐和泵，一部分作為回流進(jìn)入A脫重塔6，回流比為0.5～0.8，另一部分作為產(chǎn)品送入后續(xù)工段。塔底為富集了重組分的二氯乙烷，重組分主要包括三氯乙烯，四氯乙烯，四氯乙烷等，塔頂溫度為120～124℃，塔底溫度為126～130℃；(3)將步驟(2)塔底富集了重組分的二氯乙烷通過泵送入B脫重塔8，塔頂為純度99.56～99.60wt％以上的精制二氯乙烷，經(jīng)第三塔冷凝器9冷凝后，經(jīng)回流罐和泵，一部分作為回流進(jìn)入B脫重塔8，回流比為0.8～1.2，另一部分作為產(chǎn)品，與步驟(2)的產(chǎn)品匯合成為精制產(chǎn)品10送入后續(xù)工段，塔底高沸物排出系統(tǒng)。塔頂溫度為50～54℃，塔底溫度為94～98℃。
實(shí)施例1將從反應(yīng)工段來的粗二氯乙烷1(含量為99.0wt％，流量為100公斤/小時(shí))和從氯乙烯精制工段來的返回二氯乙烷2(含量為98.2wt％，流量為88公斤/小時(shí))一并送入脫水脫輕塔3，塔頂溫度為80.2℃，塔底溫度為98.5℃；塔頂?shù)墓卜形镆约拜p組分經(jīng)第一冷凝器4冷凝后，輕組分和不凝氣體排空，水和二氯乙烷的共沸物在傾析器5分層后，二氯乙烷經(jīng)回流罐回流進(jìn)入脫水脫輕塔3，水排出系統(tǒng)，水的排出量為18.38公斤/小時(shí)，塔底為含有重組分的二氯乙烷，其中，二氯乙烷含量為99.04wt％，蒸汽消耗量為19.85公斤/小時(shí)，冷卻水消耗量為1260.33公斤/小時(shí)；塔底含有重組分的二氯乙烷由泵送入A脫重塔6，塔頂為純度為99.57wt％的精制二氯乙烷，經(jīng)第二冷凝器7，即B塔再沸器冷凝后，經(jīng)回流罐和泵，一部分作為回流進(jìn)入A脫重塔6，回流比為0.6，另一部分(101.41公斤/小時(shí))作為產(chǎn)品送入后續(xù)工段，塔底為富集了重組分的二氯乙烷，塔頂溫度為122.3℃，塔底溫度為128.6℃；蒸汽消耗量為25.37公斤/小時(shí)。由于A脫重塔6塔頂?shù)牡谌淠?作為B脫重塔8塔釜的再沸器，兩塔耦合操作，故本塔的冷卻水消耗省去；將步驟(2)A脫重塔6塔底富集了重組分的二氯乙烷通過泵送入B脫重塔8，塔頂為純度為99.56wt％的精制二氯乙烷，經(jīng)第三冷凝器9冷凝后，經(jīng)回流罐和泵，一部分作為回流進(jìn)入B脫重塔8，回流比為1.0，另一部分(84.44公斤/小時(shí))作為產(chǎn)品，與步驟(2)的產(chǎn)品匯合成為精制產(chǎn)品10送入后續(xù)工段，塔頂溫度為52.9℃，塔底溫度為96.6℃。冷卻水消耗量為1590.47公斤/小時(shí)，由于A脫重塔6塔頂冷凝器7作為B脫重塔8塔釜的再沸器，兩塔耦合操作，故本塔的蒸汽消耗省去；總處理量188公斤/小時(shí)(包括從二氯乙烷反應(yīng)工段來的99.0wt％的粗二氯乙烷100公斤/小時(shí)和從氯乙烯精制工段來的98.2wt％的返回二氯乙烷88公斤/小時(shí))，產(chǎn)品99.57wt％的二氯乙烷為185.85公斤/小時(shí)，蒸汽消耗量為45.22公斤/小時(shí)，冷卻水消耗量為2850.80公斤/小時(shí)，二氯乙烷損耗為0.20％。
對(duì)比例1采用傳統(tǒng)的由脫水塔、脫輕塔、脫重塔及回收塔四個(gè)塔構(gòu)成的方法精制100公斤/小時(shí)從反應(yīng)工段來的含量為99.0wt％的粗二氯乙烷和88公斤/小時(shí)從氯乙烯精制工段來的含量為98.2wt％的返回二氯乙烷，產(chǎn)品99.53wt％的二氯乙烷為185.85公斤/小時(shí)，蒸汽消耗量為93公斤/小時(shí)，冷卻水消耗量為5134公斤/小時(shí)，二氯乙烷損耗為0.24％。
由實(shí)施例和對(duì)比例可見，處理相同的物料，本發(fā)明的方法蒸汽消耗量為傳統(tǒng)方法的48.6％，冷卻水消耗量為傳統(tǒng)方法的55.5％，同時(shí)二氯乙烷損耗降為原來的83％。
權(quán)利要求
1.一種氯乙烯生產(chǎn)過程中二氯乙烷的三塔精制方法，其特征在于包括如下步驟(1)粗二氯乙烷首先進(jìn)入脫水脫輕塔(3)，塔頂為水和二氯乙烷的共沸物以及輕組分，經(jīng)第一冷凝器(4)冷凝后，水和二氯乙烷的共沸物在傾析器(5)分層后，二氯乙烷經(jīng)回流罐回流進(jìn)入脫水脫輕塔(3)，塔底為含有重組分的二氯乙烷；(2)將步驟(1)塔底含有重組分的二氯乙烷由泵送入A脫重塔(6)，塔頂精制二氯乙烷，經(jīng)第二冷凝器(7)，即B脫重塔(8)的再沸器冷凝后，部分作為回流進(jìn)入A脫重塔(6)，部分作為產(chǎn)品送入后續(xù)工段，塔底為富集了重組分的二氯乙烷；(3)將步驟(2)塔底富集了重組分的二氯乙烷通過泵送入B脫重塔(8)，塔頂精制二氯乙烷，經(jīng)第三塔冷凝器(9)冷凝后，部分作為回流進(jìn)入B脫重塔(8)，部分作為產(chǎn)品，與步驟(2)的產(chǎn)品匯合成為精制產(chǎn)品(10)送入后續(xù)工段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，脫水脫輕塔(3)塔頂溫度為79～83℃，塔底溫度為96～100℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，A脫重塔(6)回流比為0.5～0.8，塔頂溫度為120～124℃，塔底溫度為126～130℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，B脫重塔(8)回流比為0.8～1.2，塔頂溫度為50～54℃，塔底溫度為94～98℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，粗二氯乙烷包括從反應(yīng)工段來的含量為98.91～99.11wt％的粗二氯乙烷(1)和從氯乙烯精制工段來的含量為98.1～98.4wt％返回二氯乙烷(2)。
全文摘要
氯乙烯生產(chǎn)過程中二氯乙烷的三塔精制方法。本發(fā)明采用三塔精制二氯乙烷，包括一個(gè)脫水脫輕塔、一個(gè)A脫重塔和一個(gè)B脫重塔，A脫重塔和B脫重塔構(gòu)成雙效節(jié)能組合，利用A脫重塔塔頂和B脫重塔塔釜存在的溫差，以A脫重塔塔頂?shù)睦淠髯鳛锽脫重塔塔釜的再沸器，耦合操作，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。本發(fā)明的方法將脫水塔和脫輕塔進(jìn)行合并，并將傳統(tǒng)的回收塔功能并入B脫重塔，簡(jiǎn)化了工藝流程。同時(shí)，脫重雙塔的雙效耦合操作不僅減少了設(shè)備的投資，而且降低了能耗，從理論上計(jì)算，二氯乙烷精制所需要的設(shè)備投資約為原有投資費(fèi)用的90％，水耗約為原有的55％，蒸汽消耗約為原有的48％。
文檔編號(hào)C07C19/00GK1394836SQ0213633
公開日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2002年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月1日
發(fā)明者陳鶴齡, 段心一, 顧曉, 趙洪濤 申請(qǐng)人:上海工程化學(xué)設(shè)計(jì)院有限公司