[发明专利]一种氯乙烯生产工艺及其专用装置

说明书

本发明提供了一种氯乙烯生产工艺及装置，工艺包括以下步骤：（1）使乙炔、氯化氢混合气体以及液态催化剂进入反应塔的上部并在塔内自上而下并行且在反应区内发生反应，得到包含氯乙烯的反应气体产物；（2）通过外置于所述反应塔的液态催化剂循环管将所述反应塔下部的液态催化剂引出并经换热器控制温度后向上送至所述反应塔上部入口，再次进入塔内循环使用；将所述反应塔下部的包含氯乙烯的反应气体产物引出至保安除沫器继续反应并除沫后引出，得产物氯乙烯气体；生产装置包括气液并流反应塔、液态催化剂循环管、循环泵、循环换热器以及保安除沫器。本发明解决了电石法制备氯乙烯过程中移热难、副反应增加所带来的各种问题。

技术领域

本发明属于电石法氯乙烯生产技术领域，更具体地说，是涉及一种氯乙烯生产工艺及专用装置。

背景技术

氯乙烯（VCM）又名乙烯基氯（Vinyl chloride）是一种应用于高分子化工的重要的单体，可由乙烯或乙炔制得,为无色、易液化气体。氯乙烯单体（VCM）主要用来生产聚氯乙烯树脂，广泛应用于建筑、包装、医疗、汽车等行业。也可与乙酸乙烯酯、丁二烯、丙烯腈、丙烯酸酯、偏氯乙烯等共聚，制造胶黏剂、涂料、食品包装材料、建筑材料等。

目前，全球VCM生产主要有乙烯法和电石法两种工艺。从产能结构来看，我国聚氯乙烯行业主要以电石法生产技术为主，占比为81.3%。最经典的电石法工艺是碳化钙工艺路线，以煤炭和石灰石为原料生产碳化钙（电石），电石加水生成乙炔，以活性炭负载HgCl₂为催化剂，乙炔与氯化氢气体发生加成反应生成VCM。该反应为强放热反应，采用传统的固定床反应器生产氯乙烯，会造成活性炭负载HgCl₂的催化剂表面局部过热，积碳堵塞孔道，降低催化剂与气体的接触面积，造成催化剂的快速失活，降低催化剂的催化效率，另外，还会使局部飞温，副反应增加，副产物种类及数量增多，造成后续产品精制困难，产品品质受到影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种氯乙烯生产工艺及专用装置，以解决电石法制备氯乙烯过程中移热难、副反应增加等问题。

本发明是这样实现的：

氯乙烯生产工艺包括以下步骤：

（1）使乙炔、氯化氢混合气体以及液态催化剂进入反应塔的上部，使它们在所述反应塔内自上而下并行且在反应区内发生反应，在反应塔下部得到包含氯乙烯的反应气体产物；

（2）通过外置于所述反应塔的液态催化剂循环管路将所述反应塔下部的液态催化剂引出并经换热器调控温度后向上送至所述反应塔上部循环使用，所述液态催化剂循环流量可调控；将包含氯乙烯的反应气体产物引出至保安除沫器继续反应并除去液态催化剂雾滴后引出，得产物氯乙烯气体；

本发明的生产工艺中，还可以按如下优选方式实现：

本发明的生产工艺中，在开始生产前，将外置于所述反应塔的第一催化剂存储罐内的液态催化剂经所述液态催化剂循环管路送入所述反应塔内，存于反应塔下部；正常生产时，切断第一催化剂存储罐的输送管路，反应塔内存储的催化剂循环使用。

本发明的生产工艺中，所述步骤（1）中，乙炔、氯化氢混合气体中氯化氢和乙炔的摩尔比为（1.0-1.2）:1；所述反应区的温度为110-170℃；

所述步骤（2）中，所述保安除沫器内的温度为110-170℃；

所述步骤（2）中得到的产物氯乙烯气体经精制得到氯乙烯产品。

本发明的生产工艺中，通过调控液态催化剂的循环流量来实现对所述反应区的温度控制。

实现本发明生产工艺的氯乙烯生产装置，包括：