[实用新型]一种用于无汞催化剂的氯乙烯转化庚烷撤热系统

说明书

本实用新型公开了一种用于无汞催化剂的氯乙烯转化庚烷撤热系统，包括转化器、庚烷系统、热水系统及制冷系统。所述转化器为列管式反应器，庚烷系统包括庚烷槽、庚烷输送泵及庚烷冷凝器，热水系统包括热水槽与热水泵。乙炔和氯化氢混合气在转化器的管程中装填的无汞催化剂催化条件下发生反应生成氯乙烯，反应热由氯乙烯转化器壳程的庚烷汽化带走，庚烷气体进入庚烷冷凝器与热水槽泵入的热水换热；冷凝后的庚烷液体回流至转化器，带着反应热的热水送去溴化锂制冷系统。本实用新型利用庚烷作为无汞催化剂氯乙烯转化器撤热介质，从根本上解除了水渗漏反应装置的威胁；设置多股侧线引流与监控，保证了装置的运行安全；对反应热进行回收降低了能耗。

技术领域

本实用新型属于化工技术领域，具体涉及一种用于无汞催化剂的氯乙烯转化庚烷撤热系统。

背景技术

2016年4月28日全国人大常委会批准生效加入《水俣公约》后，国家强制推行低汞触媒替代高汞触媒，并引导电石法聚氯乙烯行业向无汞化发展。

对于目前行业正在开发的无汞触媒，均采用热水撤热。因为无汞触媒的反应热点温度为200～250℃，常规的热水撤热系统的操作温度一般按100～150℃设计，无法满足无汞触媒的要求。如果要提高热水温度，需提高设备的设计压力，而且采用热水撤热，在正常操作下水冷存在氧腐蚀问题，一旦发生冷却热水的渗漏，反应物中的氯化氢与水形成盐酸，一方面损害催化剂，另一方面对反应器造成很大的危害，同时还要被迫停车。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于无汞催化剂的氯乙烯转化庚烷撤热系统，解决水渗漏对反应器、催化剂和整个装置的威胁，提高能源利用效率，提高庚烷冷却的稳定性。

本实用新型包括以下技术方案：

一种用于无汞催化剂的氯乙烯转化庚烷撤热系统，包括转化器、庚烷系统、热水系统及制冷系统；所述转化器为列管式反应器，管程入口连接原料气，管程出口与制冷系统连接；所述庚烷系统包括庚烷槽、庚烷输送泵及庚烷冷凝器；所述庚烷槽经庚烷输送泵与转化器的壳程入口连接，壳程出口连接庚烷冷凝器的热源入口，热源出口回连至转化器的壳程入口；所述热水系统包括热水槽与热水泵，热水槽经过热水泵与庚烷冷凝器的冷源入口连通，庚烷冷凝器的冷源出口连接至制冷系统回收热量，制冷系统出口与热水槽回连。所述庚烷冷凝器的安装位置高于转化器，庚烷气体进入布置在氯乙烯转化器顶部的庚烷冷凝器，被热水冷凝后依靠重力和位差自动返回氯乙烯转化器。所述转化器的壳程通过庚烷泵连续补充庚烷，以保证转化器有足够的液位，过量的庚烷通过侧线回流至庚烷槽。进一步地，侧线引流出的管线与壳程出口管线之间连接一液位储罐，引流出的管线上设置一流量控制阀与液位储罐的液位关联。保证足够多的庚烷输入的前提下，侧线引流通过对液位的监控以控制抽出流量，以提高撤热的稳定性及安全性。

作为本实用新型的一个优选方案，所述制冷系统为溴化锂制冷系统。溴化锂制冷系统的换热效率高，有利于在本工况下使用。

作为本实用新型的一个优选方案，所述热水槽分为两个储存区，一区用于储存回收热量后的热水，入口与热水制冷的制冷系统出口连接，出口通过热水泵与庚烷冷凝器的冷源入口连通，另一区用于储存吸收热量后的热水，入口与庚烷冷凝器的冷源出口连接，出口通过另一热水泵与制冷系统连接。区别于庚烷冷凝器直接连接至制冷系统，利用热水槽对吸热过后的庚烷进行缓冲，可以调节与制冷系统回收热量的工况。

作为本实用新型的一个优选方案，所述转化器的壳程出口设置压力控制计与热水槽和庚烷冷凝器之间的流量控制阀关联。利用庚烷的蒸发压力作为控制参数，对转化器的控制实现了自动化。

作为本实用新型的一个优选方案，所述庚烷冷凝器设置不凝气体排放管路回连至庚烷槽和排放总管，用于排放冷凝过程中产生的不凝气体。