[发明专利]煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统及方法

说明书

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统及方法。包括相互连接的煤基乙烯制聚氯乙烯单元、电石乙炔制聚氯乙烯单元和空分装置；通过采用煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯，不仅可以利用现有电石乙炔法生产系统中的离子膜电解单元产生的氯气、氢气，供给煤基乙烯法生产聚氯乙烯过程中所需的氢气，而且缓解了煤化工缺氢的技术问题；在同样产量的情况下，与传统电石乙炔法聚氯乙烯相比，本发明所述的联合方法可大大减少合成过程中汞催化剂的消耗，减少电石使用量，更清洁、环保和节能，对降低区域能耗和二氧化碳排放有着积极贡献，且可以作为传统电石乙炔法聚氯乙烯企业向绿色工艺转型的方向。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种煤基乙烯法和电石乙炔法联产聚氯乙烯的生产系统及方法。

背景技术

资源与环境是世界各国经济发展所需共同面对的两大基本问题。对于我国化学工业而言，需要在传统发展的基础上推进绿色创新与发展，以节约和高效利用资源、保护环境为目标，实现绿色、可持续发展，绿色化工是解决资源与能源短缺、缓解缓解恶化的重要途径之一，是提高人类生存质量和保障国家绿色发展的核心基础科学与技术，并将产生巨大的经济效益。目前，实现绿色化工的基本途径是低碳化、清洁化和节能化。

聚氯乙烯(PVC)是五大通用树脂之一，它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。目前，PVC的生产工艺主要有电石法和石油乙烯法两种。传统的电石法，其主要生产原料是电石、煤炭和原盐，合成路线：煤炭→电石→乙炔→氯乙烯(VCM)→聚氯乙烯(PVC)。石油乙烯法，主要原料是石油，合成路线：石油经裂解生产乙烯→二氯乙烷(EDC)→氯乙烯(VCM)→聚氯乙烯(PVC)。由于我国富煤、贫油、少气的能源结构导致电石法生产路线占比在80％以上。2017年8月16日，我国《关于汞的水俣公约》生效，作为国内最大用汞行业，电石法PVC的汞减排压力不言而喻。而国内石油资源不足，与煤相比是更为稀缺的不可再生资源。石油乙烯法工艺路线，每生产1吨PVC，需要消耗6.25吨原油。以2018年我国电石法PVC产量1500万吨左右为例，如果全部改为石油乙烯法生产，相当于要多消耗近1亿吨原油。PVC作为国民经济发展的重要物资支撑，其生产原料不能太过依赖国外资源。因此基于绿色化工技术发展、市场需求及经济性等多方面的因素，迫切需要在现有电石法聚氯乙烯生产方法基础上，开拓一条新的煤基乙烯法聚氯乙烯和电石法聚氯乙烯联合生产聚氯乙烯的工艺路线。

中国专利CN107163172B公布了一种聚氯乙烯树脂的联合生产系统及方法，其包括氯气发生装置、乙烯生产装置、乙烯法生产聚氯乙烯装置、以及乙炔法生产聚氯乙烯装置，所述氯气发生装置、乙烯生产装置分别与所述乙烯法生产聚氯乙烯装置连接，所述氯气发生装置制得的氯气、以及所述乙烯生产装置制得的乙烯提供给所述乙烯法生产聚氯乙烯装置；所述乙烯法生产聚氯乙烯装置与乙炔法生产聚氯乙烯装置连接，由电石和水制得的乙炔、以及所述乙烯法生产聚氯乙烯装置的副产物氯化氢提供给所述乙炔法生产聚氯乙烯装置。本发明还提供聚氯乙烯树脂的联合生产方法，解决了氯化氢爆炸的可能，而且制得的聚氯乙烯树脂质量优良，极具竞争力，且生产过程环保经济。首先，从该发明专利的说明书可以看出，该申请所述的乙烯法聚氯乙烯是以甲醇为原料产生乙烯，乙烯经过氯化或氧氯化反应合成二氯乙烷，再加压加热裂解脱去氯化氢生成氯乙烯，聚合后形成PVC树脂，其工艺路线是乙烯法聚氯乙烯和电石乙炔法聚氯乙烯联合生产PVC，乙烯的生产采用的是MTO工艺，即甲醇制烯烃的工艺，其投资成本很高，分离能耗高。其次，该申请中氯气发生装置为电解氯化镁装置。该工艺因MTO技术的使用使其投资成本很高，并不适宜电石法PVC企业绿色转型升级。