《EDC和VCM的生产技术介绍.docVIP

二氯乙烷和氯乙烯单体的生产技术介绍 - 二氯乙烷(EDC)和氯乙烯单体(VCM)是生产聚氯乙烯的原料。VCM由二氯乙烷(EDC)热裂解生产，EDC由乙烯和氯气生产。实际上所有VCM装置都与EDC生产组合成一体化。全球约95%的EDC用于生产VCM，几乎所有VCM用于生产PVC。EDC的其他用途是用在氯化溶剂，如三氯乙烯、乙胺、亚乙烯基氯和三氯乙烷，也用于生产四氯乙烯的中间体和用作生产六氯代酚基甲烷的催化剂。 1 技术进展 鲁姆斯公司拥有苏威(Solvay)公司VCM技术转让权。包括OxyVinyls、三井化学和欧洲乙烯基公司(EVC)在内的生产商均拥有其自有的专有技术转让权。EVC公司已开发了可从乙烷直接生产VCM的技术。 在中国，从乙炔经氯氢化生产VCM有很好的效益，因为基于原油生产的乙烯与电石之间的价差增大，致使该工艺现成为更具吸引力的方案。中国的乙炔法VCM-PVC生产量在2006年PVC生产量824万t中，所占比例已上升至68%左右。 1.1国外进展 二氯乙烷(EDC)由乙烯用氯直接氯化或在催化剂存在下乙烯用无水氯化氢氧氯化生产。氯乙烯单体(VCM)由EDC裂解生产。欧洲乙烯基(EVC)公司开发的乙烷生产VCM的氧氯化工艺，可减少对EDC的需求。该公司开发-种新型催化剂，可使乙烷在低温下反应直接合成VCM，其成本比由乙烯生产VCM方法节省50%以上，使PVC价格可下降1/4。当今先进的VCM和EDC生产技术有Inovyl公司(由EVC公司技术转让)、Vin Tee公司和Vinnolit公司等工艺。 1.1.1 Inovyl公司高温直接氯化生产EDC工艺 该高温氯化(HTC)技术是从乙烯和氯生产EDC的高能效工艺。采用反应放热蒸发EDC，达到节能目的。产品提纯采用分级蒸馏，与低温氯化(LTC)不同。无需水洗产品以去除溶解的氯化铁。无含水的物流需处理。有足够的热量可提纯与之相连的VCM装置中其他的EDC物流、来自氧氯化的EDC物流。蒸汽消耗可大大节约。 该工艺独特的反应器设计采用单一的直立式U型腿与水平的气液分离器相连。反应物气体进入U型腿底部，它们在足够的静压下溶解和溶合以防在反应器沸腾。在该区上部，反应热产生气泡，向上流到水平容器中，因U型两腿中的密度差，使EDC自然循环。该工艺原由Stauffer化学公司于约22年前开发，已应用于11套装置。在过程开发中又融入了更多的经验。要保持良好的性能在于设备材料的合适选用、进料气体的分配和焦油生成量的最小化。 该HTC工艺的主要优点有：1)节能，在配置VCM生产的装置中，净输入蒸汽可减少约0.8 t/tVCM产品。2)HTC系统产生的EDC可直接送至裂解炉或外销。3)实现自动化控制，系统可靠，安全性能好。4)原材料转化率高，HTC反应器将进料乙烯和氯气转化成纯EDC的效率分别为98.5%和99.0%。5)废水量少，EDC产品无需洗涤，减少了后处理的废水量，同时，烧碱耗量也很少。 1.1.2 Inovyl公司单段氧氯化生产EDC工艺 在配套连有VCM生产的过程中，采用纯氧和乙烯在氧氯化步骤中将HEl转化成EDC，其排气量可达最少，无任何细微污染物或含重金属废水。采用单一的夹套式固定床反应器，通过产生高压蒸汽取走反应热。特定设计的氧混合器和闭锁系统确保安全操作，年开工率高达98%以上。反应热发生高压(大于1.8 MPa)蒸汽用于VCM过程(如热解)。废水不含有悬浮催化剂细粉。固定床流出物中铜含量小于0.3×10-6。 对于生产30万t/a VCM的配套装置，投资费用为2000万美元。HCl转化率大于99.8%。在富乙烯环境下操作。过程产生的CO和CO2仅为流化床工艺的一半。物耗和能耗(生产每t EDC)为：HCl 0.748t，乙烯0.288 t，氧气0.170 t，冷却水48m3，电力50kWh，发生蒸汽(1.75 MPa)0.850t。该基于氧气的EVC固定床工艺1979年起投入工业化应用，现已有18套装置采用，能力范围为5-60万t/a。 1.1.3 Vinnolit公司贫氧氯化生产EDC工艺 该工艺由德国伍德(Uhde)公司代为转让。采用乙烯、无水HCl和氧气等原料，用现代化Vinnolit氧氯化工艺生产EDC。来自VCM过程以及其他过程如异氰酸酯(MDI、TDI)、氯化甲烷、氯化乙烷、表氯醇等的无水HCl均可使用。氧气来自空分或变压吸附(PSA)。该Vinnolit氧氯化工艺也可处理来自直接氯化、乙醛、单氯乙酸和其他过程排放的的乙烯和(或)无水HCl。 放热反应在一步法流化床反应器中于220℃下被氯化铜催化剂催化，反应热产生1.0 MP