VCM精馏工艺过程及控制分析.docx

VCM 精馏工艺过程及控制分析李成桂(中国化学工业桂林工程有限公司 南宁分公司，广西 南宁 530022)Analysis of VCM Distillation Process and ControlLi ChengGui(Guilin Engineer Corporation of Nanning Branch, China Chemical Industry, NanNing 530022, China)Abstract: On the basced analysis of the vcm distillation process VCM 精馏工艺过程及控制分析 李成桂 (中国化学工业桂林工程有限公司 南宁分公司，广西 南宁 530022) Analysis of VCM Distillation Process and Control Li ChengGui (Guilin Engineer Corporation of Nanning Branch, China Chemical Industry, NanNing 530022, China) Abstract: On the basced analysis of the vcm distillation process and control,put forward a reasonable process control system to ensure the purity of distillation of vcm. Keywords: VCM；distillation；principle of Raoult；PFT VCM(氯乙烯)在引发剂、分散剂、水等共同作用下可聚合生 成 PVC。PVC(polyvinychloride)是一种可通过模压、捏合、注塑、 压延、吹塑等方式进行加工的产品，其具有阻燃，耐磨损，耐蚀， 价格低廉等优点，是世界五大通用热塑性树脂之一。在 PVC 生产 过程中要保证 PVC 的产品质量，VCM 精馏的过程至关重要，VCM 精馏是一个典型的化工操作单元，包含了传质传热等基本化工原 理，精馏塔的控制系统必须满足精馏过程本身的规律，就是物料 平衡，能量平衡，以保证分离结果的浓度合乎质量要求。文章阐 述了 VCM 精馏过程的工艺流程及控制模型的分析，以保证 VCM 的纯度。 1 工艺流程 由压缩机将氯化氢与乙炔合成反应后的粗氯乙烯单体打到全 凝器中，借工业水或 0 ℃冷冻盐水间接冷却，使大部分氯乙烯气 体冷凝液化，经中间槽除水后进入低沸塔，未冷凝气体进入尾气 冷凝器，其冷凝液作为回流液全部返入低沸塔，低沸塔的任务是 将混合液中沸点最低的乙炔及其轻组分从塔顶蒸出来并排出塔外 另做工艺处理，剩下的其他部分由塔底部排出并进入高沸塔继续 蒸馏。高沸塔的任务是该塔的轻组分氯乙烯从塔顶蒸出经成品冷 却器冷却后成为合格的中间产品。二氯乙炔及其他重组分从塔底 排出。精馏过程是将进入塔中的物料由塔釜再沸器加热到沸腾状 态，低沸点塔釜的压力在 0.5~0.54 MPa，温度在 43 ℃左右，高沸 点塔塔釜的压力在 0.42~0.46 MPa，温度在 32 ℃左右，两塔液位 控制在总量程的 50 %~60 %，工艺流程图如图 1 所示。 乙炔及其轻组分 深冷阀-32 ℃ 冷水阀0 ℃ 产品 热水阀 高沸点塔 高沸点塔再沸器 低沸点塔 低沸点塔再沸器 图 1 VCM 精馏工艺流程 VCM distillation process diagram Fig.1 2 精馏原理 精馏过程遵循拉乌尔定律：在一定温度下气液两相达到平衡， 溶剂 A 在汽相中的蒸汽分压 PA 与其在液相中的组成 XA(摩尔分 数)之间有下列关系：PA＝P0AXA，式中 P0A 是同温度下纯溶剂 的饱和蒸汽压。在 VCM 精馏过程中的低、高沸塔中的氯乙烯、 乙炔、二氯乙炔等组分的蒸汽分压可用拉乌尔定律表示，由此可 见操作压力影响了精馏过程产品纯度。 3 影响精馏纯度的因素 3.1 操作压力 低沸塔在不同压力下的进料和回流温度如表 1 所示。 一般选择操作压力在 0.5~0.6 MPa 左右，粗氯乙烯气体的冷 凝可采用工业水或 0 ℃盐水做冷媒。于 20~40 ℃下冷凝成液体后 进入低沸塔，塔顶尾气冷凝器则可采用-20~-35 ℃冷冻盐水使含乙 炔量较高的蒸汽混合物在 15~20 ℃下冷凝，作为塔顶的回流，塔 底加热釜则可用转化器热水做热媒加热，使含高沸点物质氯乙烯 在 35~45 ℃下沸腾气化。 表 1 操作压力与回流温度 Tab.1 Operating pressure and temperature 操作压力(表压)/MPa 全凝进塔有液体温度 尾