氯乙烯生产工艺过程优化

武凤

青海盐湖元品化工有限责任公司  青海省  816099

摘要：为了能够提升氯化氢的利用率，降低氯乙烯的生产成本，提高氯乙烯成品的质量。本文先概述了氯乙烯，然后对氯乙烯生产工艺过程的优化措施进行了简要的探讨，以供相关的工作人员参考借鉴。

关键词：氯乙烯；生产；工艺；过程；优化；措施

1氯乙烯

氯乙烯(Vinylchloride)，又名乙烯基氯，化学式是C2H3Cl，是一种有机化合物，是高分子化工的重要的单体，可由乙烯或乙炔制得。氯乙烯是有毒物质，长期吸入和接触氯乙烯可能引发肝癌。它与空气形成爆炸混合物，爆炸极限3.6%～33%（体积），在加压下更易爆炸，贮运时必须注意容器的密闭及氮封，并应添加少量阻聚剂。氯乙烯主要用以制造聚氯乙烯的均聚物和共聚物。也可与乙酸乙烯酯、丁二烯等共聚，还可用作染料及香料的萃取剂。用作多种聚合物的共聚单体，是塑料工业的重要原料。氯乙烯(生产车间，须做好设备及管道的密闭，注意防火，并加强设备维护保养。聚合釜出料时，宜先用局部抽风；清釜前，釜内先放水，待剩余的氯乙烯气体排出、釜温下降后方可进入，并减少清釜次数，尽量用机械代替手工操作，加强个人防护。患有精神神经系统疾患、肝脏病、肾脏病、慢性湿疹等，不宜从事该品的生产。有溶骨病变时也须调离。

2氯乙烯生产过程的优化措施

2.1工业控制方式的优化

在工业生产中，PID控制应用十分广泛，氯乙烯的生产设备中的自动调节阀也多事采用PID控制系统进行控制，通过对实际变量进行分析和处理，合理地设置PID值，从而对调节阀进行调节，实现对生产过程的控制。另外，在生产过程中，将异常事件的时间、发生问题的原因以及超限值等异常数据信息记录下来，并且能够通过报警器发出警报，再故障未清除的情况下，生产线无法正常使用。待设备故障清除后，设备将会显示备用状态，可以使用，确保生产安全性。此外，还可以结合工厂实际情况，进行合理改造，配置在线监测系统，通过对系统的监测，快速识别故障点，安排人员迅速处理故障，不仅能够保证生产设备的稳定运行，还能够借助在线监测系统进行预测事故，识别潜在风险，并采取有效措施进行处理，确保产线的稳定运行。

2.2工艺参数的优化

氯乙烯的制备流程主要由转化、压缩以及精馏三个阶段构成，每个阶段的核心工艺参数都是不同的，企业在优化工艺参数时，往往是通过不断的窄化工艺参数来提升工艺控制精度，进而提升产品的质量。目前，我国电石法生产氯乙烯需要将氯化氢和乙炔的配比控制在1.00:1.05～1.00:1.10范围内，来确保乙炔和氯化氢的反应速率以及氯乙烯的产品质量。另外，在调节乙炔和氯化氢的配比时，要充分结合转化器、脱汞器等设备出口的乙炔含量。尽量将反应器的温度控制在最佳的温度范围内，一般是130～150℃。此外，为确保触媒的使用寿命，应该在反应过程中，控制热水循环系统将转化器温度控制在180℃以内，使其处于最优的反应条件下，同时确保触媒的使用寿命。精馏阶段主要是对塔压的控制，可以将高沸塔的压差控制在15～30kPa范围内，确保两个塔的精馏效果，提升产品的质量。在对生产工艺参数优化和压缩时，要充分结合企业生产设备能力，在确保产品质量的前提下，优化工艺参数，加快反应速率，整体提升产品的生产效率和生产质量。

2.3设计安装新设备，提高工艺运行质量

在氯乙烯的制备过程中，会将乙炔和氯化氢气体进行混合，之后虽然会有干燥处理，但是仍然避免混合气体中掺杂水分，若无法脱出水分，可能会造成一系列的副反应，影响产线正常的运行和产品质量。因此，对酸雾捕集器的出口水分含量的控制就显得尤为重要。另外，在实际生产过程中，设备会出现老化现象，一旦设备老化就会导致进出口压差增大，出口的水分含量就高，进而影响产品的生产。若配备备用设备，能够在不停车的情况下，更换滤芯，不仅能够保证生产的稳定运行，还能够确保产品的质量。另外，在整个生产线中，可以使用废碱液汽提塔来对氯乙烯进行回收，将废碱液变废为宝，不仅仅实现了氯乙烯的回收再利用，起到了降本增效的作用，还可以减少尾气的排放，为环保事业做出了重要贡献。

2.4优化工艺控制过程，节能降耗

2.4.1优化转化工段热水循环

转化器中的乙炔和氯化氢反应会产生大量的热，需要水循环装置将热量带走，防止热量堆积导致转化器损坏。在传统的生产线中，会配备热水泵，通过强制循环的方式利用温差将热量带走，热水泵需要持续的工作才能够源源不断的将热量带走，这个过程会消耗大量的电能，经济性较差。对该工序进行优化升级，采用热水自循环系统替换强制循环系统，利用热水的重力以及热水受热后所形成的膨胀动能来实现热水自循环，热水温差小和流速低是该热水循环系统的优点，能够缓解转化器内部管道的冲击力。此外，该方式能够确保转换器内部反应温度的一致性，温度波动小，能够延迟设备的使用寿命。通过优化热水循环系统，在满足生产需要的基础上，降低能耗，降低制造成本，提升产品利润，能够有效提升市场竞争力。

2.4.2尾气变压吸附工艺的优化

采用电石法生产氯乙烯，在生产过程中会产生大量的尾气，尾气中包含乙炔气，不仅会污染环境，还会造成资源浪费。针对该情况，可以采用变压吸附工艺对尾气进行处理，一方面，可以选择合适的吸附剂，提升尾气处理效率，降低工艺能耗，另一方面，采用变压的工艺能够为一些有压力的气源提供压力，省去了再次加压的能耗。另外，该工艺设备有计算机控制，自动化程度较高，能够迅速开车和停车，对于产品的纯度可以灵活调节，对于乙炔和乙烯的回收效率可以达到99.9%，尾气排放满足国家环保要求。

2.4.3粗氯乙烯中氯化氢的利用

乙炔和氯化氢反应的理论比值为1:1，但是为了加快乙炔转换速率，又不明显增加氯化氢的消耗和副产物，往往采用1:1.05～1:1.10的配比，若乙炔过量会导致触媒中毒失效，而氯化氢如果超出范围则会对设备造成腐蚀损坏，增加后续工序的负担。可以将氯化氢流量作为主流量，乙炔流量作为副流量，设置闭环控制系统，并将氯化氢和一段的温度和压力进行补偿，确保自动控制系统的控制精度，为设备的稳定运行提高保障。另外，对于未反应的氯化氢气体在经过泡沫塔和水洗塔后会转变为汞废酸。脱析装置能够将汞废酸脱析出氯化氢来，再将其输送到合成系统中，实现废酸中氯化氢的回收再利用，节约生产成本。另外，脱析装置还可以将产生的稀盐酸二次利用，输送到泡沫塔中，作为吸收液循环利用。除此之外，盐酸脱析装置的使用能够大幅回收氯化氢，缓解设备的高负荷工作，提升企业的经济效益。

3结束语

在工业生产中，氯乙烯是一种无色的气体，被广泛应用于当前的合成领域，主要用于塑料制作。并且在其他工业领域，氯乙烯也有着其他重要的应用。随着科学技术的不断发展，氯乙烯的生产技术不断更新换代，生产规模也越来越壮大，市场竞争日益激烈，为不断提升企业市场竞争力，企业需要不断的优化生产工艺、降低生产成本，提升产品质量。

参考文献

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