TDI副产氯化氢在聚氯乙烯生产中应用.pdfVIP

2011年全国聚氯乙烯行业技术年会论文集 TDI副产氯化氢在聚氯乙烯生产中的应用 李文清 摘要：介绍了TDI副产氯化氢成为制约异氰酸酯的发展及氯化氢用于聚氯乙烯生产的广阔前景。 关键词：TDI；氯化氢；氯乙烯；聚合 甲苯二异氰酸酯(TDI)是有机异氰酸酯中一种重要的化合物，是制造聚氨酯的基本原料，在聚氨 酯工业、涂料工业、染料和农药等高分子材料中，有广泛的应用。甲苯二异氰酸酯(TN)生产方法有光 气法和非光气法，目前，国内外基本上以光气法为主，光气法甲苯二异氰酸酯(TDI)是以甲苯为原料， 经二段硝化、加氢还原、光气合成、光气化、精制等步骤而成。 随着聚氨酯工业的迅猛发展，甲苯二异氰酸酯(TDI)的生产引起了世界各国的广泛重视，其产量 逐年增长。至2010年，国内甲苯二异氰酸酯(TDI)产能达到44．6万t。异氰酸酯生产过程中，氯只是光 、气化反应过程的载体，并不进入目标产品，最终完全转化为氯化氢。异氰酸酯副产的氯化氢占全国副 产氯化氢总量的50％以上，已经成为制约异氰酸酯行业发展最主要的因素。 在甲苯二异氰酸酯(TDl)生产过程中，副产品氯化氢后处理是制约甲苯二异氰酸酯(TDI)产业发 展的一个世界性难题，如能实现上下游产品的无缝联接，将是一个最佳的选择，也是节能减排的重大 举措。以5万ffaTDI装置为例，每年副产氯化氢4．2～4．5万t，按原有采取水吸收制备盐酸的方法，由于 产量巨大，不仅给企业的储存和运输带来较大困难，还因氯化氢属于易制毒、危险化学品，存在运销安 全风险，在一定程度上制约着甲苯二异氰酸酯(TDI)规模化发展。 目前，中国工业副产氯化氢总量近400万如，随着氯碱行业和甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷 二异氰酸酯(MDI)等涉氯产品的大规模扩产的发展，预计未来5年内，副产氯化氢总量将达到500万t， 8，大量副产氯化氢的消化利用问题已成为制约氯碱、聚氨酯、农药、医药化工等众多行业发展的共性 t，至2009年底，国 难题。作为平衡氯产品之一的聚氯乙烯，电石法聚氯乙烯每吨成品消耗氯化氢0．78 内聚氯乙烯产能已达到l780万池，其中，电石法聚氯乙烯产能已达到l363万妇，开工率按85％计， 电石法聚氯乙烯产量l 化氢用于聚氯乙烯生产中，将给甲苯二异氰酸酯(TDI)和电石法聚氯乙烯(PVC)的发展带来广阔的前 景。聚氯乙烯(树脂)是氯乙烯单体经过自由基聚合而成的大分子聚合物，聚氯乙烯树脂已成为当今被 广泛应用的一种合成材料，广泛用于建材、包装、医药等诸多行业。电石法聚氯乙烯生产过程包括乙炔 发生工序、氯乙烯合成工序、氯乙烯聚合工序3部分。 乙炔发生工序：电石经粉碎后，进入发生器与水反应，生成乙炔气及微量H2s、PH，、AsH，杂质气 体，粗乙炔气经水洗塔冷却后，进入清净塔用次氯酸钠溶液与乙炔气中H2S、PH，、AsH，气体反应，清净 后的乙炔气带有酸气进人中和塔，用15％碱液中和除酸，中和后的乙炔气进入列管式冷却器，冷却后 除去大部分水分的精乙炔气经乙炔分配台、孔板流量计送至氯乙烯工序。 氯乙烯合成共序：来自离子膜电解产生的氢气经固碱干燥器、缓冲罐、阻火器进入合成炉与同样 来自离子膜电解产生的经干燥后的氯气在灯头上燃烧，生成氯化氢气体。氯化氢气体经自然冷却、石 墨冷凝器冷却后，与精乙炔气按比例混合，进入石墨冷凝器脱水，然后混合气经预热器预热。混合气进 入装填氯化汞触媒的列管式转化器，转化为粗氯乙烯单体。粗氯乙烯单体依次进入泡沫塔、水洗塔、碱 洗塔除去其中微量的氯化氢和二氧化碳气体后，至压缩机前预冷器冷却除水，进入压缩机。压缩后的 2011年全国聚氯乙烯行业技术年会论文集 粗氯乙烯单体经全凝器进一步脱水，进入粗单体贮槽，粗单体先后经低沸点精馏塔、高沸点精馏塔除 去乙炔、二氯乙烷、乙醛等有机杂质，得到精单体，送入精单体贮槽。 氯乙烯聚合工序：将氯乙烯单体、去离子水、缓冲剂、分散剂按比例加入聚合釜中形成稳定体系 后，加入一定数量引发剂反应，待转化率达到85—90％时，加入一定量终止剂终止反应，反应后浆料经 汽提、离心脱水、干燥，包装成品，未反应单体经回收系统回收至回收单体贮槽。 2004年11月，锦化化工集团与中国兵器工业集团合作共同出资组建辽宁北方锦化聚氨酯