[发明专利]一种含乙炔、乙烯和合成气的混合气体的使用方法

说明书

本发明属于有机合成领域，涉及含乙炔、乙烯和合成气的混合气体经分离后生产氯乙烯和甲醇，特别是利用天然气部分氧化法旋焰乙炔炉余热喷油产生的混合气体经分离后生产氯乙烯和甲醇的方法。

天然气部分氧化法一直是世界烃类生产乙炔的主导方法。在天然气部分氧化裂解反应中，乙炔是一次反应的主要产物。在900～1100℃下，乙炔可分解为碳和氢，在500～900℃能发生聚合反应生成芳烃。为抑制聚合、分解等二次反应发生，需在很短的停留时间(0.003秒左右)内迅速用水骤冷。骤冷既是稳定乙炔生成的必要条件，又是造成热能损失的根源。由于大量的热能被淬火水及裂解气带走，导致热利用率差(不到50％)，乙炔成本高，竞争力弱，在一定程度上制约了天然气化工进一步向前发展。我国重庆市化工研究院针对天然气部分氧化法生产乙炔存在的这一问题，开发成功了利用天然气旋焰乙炔炉余热喷油联产乙烯技术，使乙炔炉热利用率提高了23％，合成气量增加20％以上，乙炔生产成本降低15％以上，乙炔炉单炉生产能力增大1.5倍以上，是对天然气部分氧化法生产乙炔技术的重大改革。

天然气部分氧化法旋焰乙炔炉余热喷油生产的混合气体成分与体积组成为：

乙炔：5～9％

乙烯：2～10％

氢气：40～60％

一氧化碳：15～25％

本发明的目的是提供一种利用这种混合气体经分离后生产氯乙烯和甲醇方法。

本发明是通过如下过程实现的：天然气部分氧化法旋焰乙炔炉余热喷油产生的混合气体经过分离，首先将乙炔和氢气单独分离出来，再将乙烯和一氧化碳的混合气分离出来。乙烯和一氧化碳的混合气与氯气反应，乙烯转化成二氯乙烷后与一氧化碳分开。二氯乙烷脱氯化氢生成氯乙烯，乙炔与脱出的氯化氢反应也生成氯乙烯。这种生产氯乙烯的方法称乙炔/乙烯组合法，可用下列化学反应方程式描述：

    

    

    总反应式为：

    

氯乙烯是生产聚氯乙烯的原料，国内主要用电石乙炔与氯化氢反应生产。世界上先进的生产工艺为平衡氧氯化法，以乙烯、氯气和纯氧为原料。这种生产氯乙烯的方法可用如下的化学反应方程式描述：

    

    

    总反应式为：

    

由于国内乙烯相对紧张，这一先进方法没能成为我国生产氯乙烯的主要方法。

本发明利用天然气部分氧化法旋焰乙炔炉余热喷油产生的混合气体中乙炔和乙烯，通过乙炔/乙烯组合法生产氯乙烯。本发明比平衡氧氯化法对乙烯的需求量减少一半，也即消耗等量的乙烯，可获得多出一倍的氯乙烯。同时这一技术又不依赖现有乙烯生产装置，完全可在富气少油的地区发展。另外，本发明与平衡氧氯化法相比，没有氧氯化过程，因而工艺相对简单，操作费用低。本发明的实施，将极大促进我国聚氯乙烯工业的发展。