VCM生产工艺及特点.docx

VCM生产工艺

一、生产工艺分类：

VCM生产按生产工艺分有：电石法(自然气乙炔法〕、联合法、氧氯化法和平衡氧氯化法.几种生产工艺相比，电石法和联合法具有能耗大、本钱高、汞污染和电石渣严峻等缺点。平衡氧氯化法在生产过程中氯化氢是平衡的，不需由外部进入，具有规模大、能耗低、经济效益好、有利于环保等优点，是目前世界上较先进和经济的生产方法.

拥有氧氯化生产的主要专利厂商有日本三井东压、德国HOECHST、EVC、SOLVAY、美国GEON、DOW、PPG等。

我国VCM的生产始于1958年.2023年承受平衡氧氯化法生产PVC的总力量为87万t/a，其中上海天原氯碱股份有限责任公司(30万t/a)、齐鲁石化公司(23万t/a〕、北京化工二厂股份公司〔16万t/a〕、渤海化工集团大沽化工厂(10万t/a〕、锦化化工集团有限责任公司〔8万t/a)等成为我国VCM和PVC生产的大型骨干企业。

二、生产工艺特点：

本工程具有乙烯和氯气两种原料，将承受平衡氧氯化法工

艺.

平衡氧氯化法生产VCM主要由直接氯化、氧氯化、EDC裂

解和精馏、VCM精馏等局部组成。

1、直接氯化单元

乙烯与氯气在三氯化铁催化剂的作用下反响生成二氯乙烷

〔EDC〕，依据反响条件和EDC的不同出料方式分为高温氯化和低温氯化二种技术。

⑴高温氯化

乙烯和氯气承受低压和90℃左右进展直接氯化反响。高温氯化生产的特点是：EDC气相塔顶出料不带走催化剂，所以无需补加,也无需水洗脱铁和枯燥,无废水产生;产品EDC纯度高，可不经精制直接去裂解;反响热移出便利、热效率高。缺乏之处是全部与液体接触的设备都需使用合金钢、不锈钢材料,投资较高。

⑵低温氯化

乙烯和氯气在50℃左右进展反响，EDC液相出料，反响生成热由较简单的外循环冷却器导出,EDC需经水洗除催化剂、碱洗和枯燥，流程较长。低温氯化的特点是消耗催化剂多，需常常补充，但型的氯化反响器则不存在催化剂补充问题。反响热不能利用,能耗大。有肯定的尾气损失,尾气中含氧必需用氮气稀释,造成氮气消耗的增加。该法的优点是设备构造简洁，承受碳钢制造,设备投资可以削减。目前，传统的低温氯化技术已根本被淘汰。

表一:高温氯化和低温氯化比照

高温氯化 低温氯化

33反响条件 FeCl催化剂、90℃ FeCl催化剂、50℃

3

3

1、EDC气相塔顶出料 1、EDC液相出料

2、催化剂无需补加 2、反响热由外循环冷却器

3、无需水洗脱铁和干 导出

燥，无废水产生 3、EDC需水洗、碱洗、干4、产品EDC纯度高，燥,流程长

可不经精制直接去裂解 4、消耗催化剂量大，需常特点 5、反响热移出便利、 补充

热效率高 5、反响热不能利用，能耗

6、全部与液体接触的 大

设备都需使用合金钢、 6、有肯定的尾气损失，尾不锈钢材料，投资较高 气中含氧必需用氮气稀释,

造成氮气消耗的增加

7、设备构造简洁,承受碳钢制造，设备投资削减

国内外使用状况

国外：三井东亚、GEON、

HOECHST

国内：上海天原集团公司和齐鲁石化公司〔三井东压技术)

北京化二股份和大沽化工厂

2、氧氯化单元

氧氯化反响是以乙烯、氯化氢和氧气为原料，在氯化铜催化剂作用下生产EDC.氧氯化单元的主要技术关键是反响器的型式和氧气的来源.

⑴反响器的型式

反响器有沸腾床反响器和固定床反响器两种。

①沸腾床反响器

沸腾床反响器内有能除热的内冷却盘管，反响器上部有旋风分别器，收集物料中夹带的催化剂。操作时乙烯、氧气和氯化氢按肯定比例同时参加到反响器中。

②固定床反响器

固定床反响器一般单台生产力量较小,多承受几台串联,但现在已可做的很大，一台反响器可达75万t/a.氧气按不同比例分别通入反响器内，目的是为了使反响远离爆炸极限范围，同时可削减乙烯过氧化生成CO和CO2。

固定床和沸腾床氧氯化反响器各有优缺点，因而在技术市场

上的份额根本持平。

表二：沸腾床反响器与固定床反响器比照

优缺点

国内外使用状况

沸腾床反响器

单台反响器生产力量大、效率高、催化剂装卸便利，设备材质要求不高.

床层温度分布均匀，因而副反响较少.传热效率高，反响热可准时移出,并可副产压力较高的蒸汽。

由于承受循环系统,使得原料消耗低；并增大了反响器的操作弹性.4〕反响器制造简单，对操作要求高，开停车也不如固定床反响器便利。

5)物料返混较大，转化率较固定床稍低。

固定床反响器

操作便利，启动快，停车简便。操作负荷弹性大.

物料返混小，转化率高。

因固定床存在反响热点，副反响相对较多。

由于反响管内局部温度可能低于物料露点,因此反响器材质要求较高，