氯乙烯净化单元

氯乙烯净化单元

1适用范围

本规程适用于本公司VCM装置净化压缩工序操作规程。

2生产任务

本工序的任务是通过水洗吸收合成气中的氯化氢气体，通过碱洗净化除去二
氧化碳等杂质，为精 馏提供合格的粗VCM。水洗塔出来的浓盐酸送盐酸脱吸系统回
收氯化氢，送氯化氢干燥工序。粗VCM 通过除水后送压缩工序，VCM气体压缩至
620KPa送精馏单元。

3生产原理

（1）净化的目的

转化反应后的气体中，除氯乙烯外，尚有过量的氯 化氢未反应的乙炔和氮
气、氢气、二氧化碳等气体，以及副反应生成的乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯、三氯
乙烯、乙烯基乙炔等杂质。为了生产适于聚合的高纯度单体，应彻底将这些杂质除
掉。水洗是粗 氯乙烯精制的第一步，泡沫水洗机填料水洗去除氯化氢，乙醛等。此
外，水洗还具有冷却合成气体的作用 ，经水洗后的合成气中的氯化氢大部分被除
去，但仍有部分残留在合成气中，所以需要用碱将残余HCL 及CO2彻底除去，从而
使粗VCM得到净化。

（2）净化（水洗，碱洗原理）

水洗是属于一种气体的吸收操作，亦即利用适当的液体吸收剂处理气体混合
物，使后 者分离，水是最常用 易得的吸收剂。

水洗也是利用规整填料来增大气体和 水的接触表面除去氯化氢，还能提高副
产盐酸的浓度。水洗是一种简单、单纯的溶解过程，通称为简单吸 收或物理吸收。
碱洗是一种化学吸收过程主要去除一些酸性气体，碱液为12-15％的NaOH溶液。
其反应式为

NaOH+HCl→NaCl+H2O+Q

2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O+Q

实际上NaOH吸收CO2是存在以下两个反应的：

NaOH+CO2→NaHCO3

2NaHCO3+NaOH→Na2CO3+H2O

以上两个反应进行是很快的， 在过量NaOH存在时，反应一直向左进行，生成
的碳酸氢钠可以全部生成碳酸钠。但是如果溶液中的氢 氧化钠已经全部生成碳酸
钠，这时，碳酸钠虽然还有吸收CO2的能力，但反应进行的相当缓慢，反应< br>Na2CO3+H2O

+CO2→2NaHCO3由于溶液中没有氢氧化钠，生成的 碳酸氢钠就不再消失，因
碳酸氢钠在水中的溶解度很小，易沉淀下来堵塞管道、设备，使生产不能正常进
行。所以溶液中必须保持一定量的氢氧化钠。

（3）盐酸脱吸

盐酸脱吸的目的

为了提高氯化氢气体的利用率，将副产盐酸中氯化氢处理出来，盐酸脱吸是
必不可少的。

将副产盐酸中的氯化氢脱吸出来，通过冷冻干燥，产出合格的氯化氢气体，< br>送回合成转化用以合成氯乙烯。

盐酸脱吸的原理

利用盐酸非常 容易挥发这一特性，将浓盐酸利用水蒸气的热量在一定的温度
和压力下，将酸中的氯化氢解析出来，将浓 盐酸变成稀酸，得到高纯度的氯化氢供
VCM合成用，稀酸进入水洗塔吸收氯化氢制成浓酸后，循环使用 。

4流程叙述

（1)除汞

含有未反应的乙炔， 氯化氢，升华的汞蒸气和副反应生成的高沸物的合成
气，由二段合成气总管自上而下进入除汞器（20T 3002AB）。用活性炭吸附脱除合
成气中的汞蒸气。

（2）水洗

来自除汞器的合成气进入反应气冷却器（20E3001）与循环水进行间接换热降
温，降温后 的合成气自下而上进入水洗塔(20C3001)与反方向来的稀盐酸进行传质
传热，氯化氢气体被稀盐 酸吸收使稀酸得到增浓，而产生的热量被浓酸冷却器
（20E3002AB）壳程内5℃水带走，在水洗 塔底部产出28-31％的浓盐酸，合成气
得到初步净化。生产出的浓盐酸通过封进入副产盐酸槽（20 T3003）,由副产盐酸泵
连续输送到盐酸脱吸系统（20X3001）。

（3）碱洗

经初步净化的合成气由水洗塔(20C3001）上部出来。由水洗塔 （20C3001)出
来含有少量的氯化氢酸雾的合成气由底部进入碱洗塔（20C3002），与塔顶 经间循
环泵（20P3003AB）加压计量的12-15%碱液进行中和，从碱洗塔上部出来的中性< /p>

粗氯乙烯合成气一部分送VCM气柜，一部分去机前冷却器(20E3005)。循环碱液 由
底部经碱封流回碱循环槽，由碱循环泵循环使用。

(4)压缩
由碱洗塔而来的粗氯乙烯气体进入机前冷却器与5摄氏度冷冻水进行间接换
热冷却脱水,以正压低温 状态进入氯乙烯压缩机经压缩后的高压高温氯乙烯气体经
机后冷却器与循环水进行换热降温,进一步脱水 送至精馏工序.

(5)盐酸脱吸

由副产物盐酸槽(20T3003) 来的副产物进入脱吸塔(20C3003X)顶部与经再沸器
加热而沸腾上升的气液混合物充分接触,进 行传质,传热,利用水蒸气冷凝时释放出
的冷凝将浓盐酸中的氯化氢气体脱吸出来,直至达到恒沸状态为 止.塔顶脱吸出来的
氯化氢气体经过一级和二级冷凝器使温度降至-5℃,除去水分后进入脱吸盐酸除雾
器除去酸雾后,送往氯乙烯合成前部,作为原料,脱吸后的稀盐酸经过冷却送往水洗
塔作为水洗 水循环利用.

盐酸脱析法生产工艺优点：

(1)HCL纯度高，可达99.9%

(2)HCL纯度稳定

(3)减少污水排放

5流程框图

6控制指标

序号 控制名称及控制点
一 温度
1
2
3
4
6
反应气冷却器出口温度
水洗塔进酸冷却器出口温度
机前冷却器出口温度
压缩机出口温度
机后冷却器出口温度
控制指标

15±5℃
5-10℃
7-10℃
85℃
50±1℃

微正压
0.65MPa
20%-70%

偏碱性
12-15%
7-8.
控制方法 控制次序

温度计
温度计
温度计
温度计
温度计

压力表
压力表













备注












二 压力
1
2
压缩机入口压力
压缩机出口压力
三 250m^3气柜使用范围
四 浓度
1
2
3
碱洗后气体含酸
碱洗塔碱液浓度
碱洗塔出口气相PH值
取样分析 PID没有取样

取样分析

取样分析



4 VCM气柜中VCM纯度

C2H2<2%,O2< 取样分析 PID没有取样

7.关键控制点

水洗塔塔顶温度：≤20℃

配碱浓度NaOH 10-15%

换碱浓度NaOH≤4% Na2CO3≥4%

8原材料、辅助材料、公用工程规格

8.1粗氯乙烯规格

气体组份
氯乙烯
HCl
乙炔
水分
含氧


8.2液碱

组份
NaOH
Na2CO3
NaCl
NaClO3
SO4^(2-)
Fe2O3
含量（mol%）
32-35
0.02
0.003
<0.001
<0.003
0.0003
含量（mol%）
>85
<7.0
<2.0
<1.17
<0.3

8.3除汞活性炭


除汞活性炭指的是采用特殊方法按10%载硫量制备负载型活性炭。

名称
含硫量（%）
CTC吸附值（%）
磺吸附值（mgg）
装填密度（gcm）
强度（%）
粒度（目）


8.4循环水

进水温度 ≤32℃

回水温度 约40℃

进水压力 ≥0.45MPa

回水压力 0.2-0.25MPa

8.5氮气

供应压力 ≧0.6MPa

温度 常温

露点 低于最低度环境温度
指标
10
100
1050
0.45
93
8-1248-80

8.6仪表空气

压力 ≧0.6MPa

露点 ≦-35℃（在大气环境中）

质量 无油无尘

交界点 管道

8.7工艺空气

压力 ≧0.6MPa

质量 无油无尘

交界点 管道

8.8热水（VCM合成热水工序）

温度 70-80℃

9设备一览表

序 设备位号
1 20K3001
2 20P3001AB
3 20P3002AB
4 20P3003AB
5 20P3004
6 20P3005AB
设备名称及规格
氯乙烯压缩机
副产盐酸泵
水洗塔进酸泵
碱循环泵
废碱泵
稀酸循环泵
材质
CSSS
CSF46
CSF46
316SS
304SS
CSF46
数量（台）
5
2
2
2
1
2
备注

7 20P3006AB
8 20P3007AB
9 20C3001
10 20C3002
11 20E3001
12 20E3002AB
13 20E3003
14 20E3004
15 20E3005
16 20E3006
17 20E3012X
18 20E3011X
19 20C3003X
20 20E2010X
21 20E3009X
22 20E3008X
23 20E2007
24 20F3001
25 20F3002
26 20F3003
27 20F3004
28 20T3002AB
29 20T3003
30 30T3004
31 20T3005
32 20T3008AB
浓酸循环泵
稀酸输送泵
水洗塔
碱洗塔
反应器冷却器
浓酸冷却器
水洗塔进酸冷却器
水洗塔进水冷却器
机前冷却器
机后冷却器
二级冷却器
一级冷却器
盐酸脱吸塔
稀酸冷却器
再沸器
全石墨换热器
稀酸冷却器
机前分离器
脱吸HCL除雾器
浓酸过滤器
稀酸过滤器
除汞器
副产盐酸槽
稀盐酸槽
稀盐酸循环槽
碱循环槽
CSF46
CSF46
PVCFRP
Q345R,16Mn Ⅱ
Q345RQ345R 10
Q235B石墨
Q235B石墨
Q345RQ345R 10
Q345RQ345R 10
Q345RQ345R 10
Q235B石墨
Q235B石墨
CS浸渍石墨
Q235B石墨
Q235B浸渍石墨
CS浸渍石墨
Q235B石墨
Q345R
Q345RHRL
Q345RETFE
Q345RETFE
Q345R
PVCFRP
PVCFRP
PVCFRP
Q235-BN6
2
2
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
2

序
号
不正常现象

10不正常现象及操作
原因
水洗塔水量过大；
处理方法
适当调整加水量；
及时洗塔、洗槽、更换
碱液与合成系统联系；
抽除采器活性炭处理阻力
更换新活性炭或切换除汞
器， 降低合成气中乙块含
量；
开出额前排氮充分与盐酸装
置联系降低氧含量。
加强配比,调整HCl配比量.
增加水压,加大水洗水量.
调整配比或水洗水量。
及时更换碱液，保证碱浓
度。

1
净化系统阻力 碱洗塔碳酸钠结晶堵塞；
上升 氯化氢过量太大；
除汞器有阻力。
除汞器吸附汞饱和，合成气 中

2
除汞器温度上 乙炔多，与碳层发生反 应；
升 开车前排氮不充分，系统内 有
空气或氯化氢内含氧。
水洗后合成气
中含HCl
碱洗后合成气
中含HCl.
压缩机人口压

3 HCl过量太大,水洗水量大小.
水洗后合成气中含量HCl太
大.
碱浓度低或碱失效。

4

5
合成降流量，相对抽量大。气与合成联系并减少抽量。

力下降或负压 柜、分离器、管道积水或 液封 检查管路并放水。
压缩机出口压
力降低。
压缩机声音不
正常
油冷却系统冷却效果下降
安装不当，管路撞击，销钉松
动或脱落。
汽缸内落入硬物。
更换油或者停车检修 6
7
调整安装； 停车修理； 停车
检修
调整水量或停车处理，补 8 压缩机的温度 冷却水量少或断水， 机内

升髙 润滑油量不足
循环阀未关紧或泄漏。
加润滑油，关进阀门或停车
检修
关紧阀门或停车检修。