氯乙烯精馏尾气回收调研.pdf

关于VC尾气吸附方案的调研报告

一、概述

目前国内电石法生产聚氯乙烯树脂的厂家中，在聚氯乙烯

精馏工艺上普遍采用低、高沸塔精馏的分离方法。在低沸塔

系统中，系统将不凝性气体（如H、N、O、CH等)在尾气

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冷凝器顶部排放，一是为了保证氯乙烯中间产品的质量，二

为防止整个系统中不凝性气体的积累。排空尾气中夹带的VC

含量约在8％~15%,CH含量约在1％～5％，既加大了生产成

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本，又造成严重的环境污染。

随着环境标准的不断提高,清洁生产已越来越受到人们

的关注，因此，控制氯乙烯对环境的污染，回收精馏尾气中

的氯乙烯是很必要的。不仅可以减轻对环境的污染，同时还

可以大大降低生产成本，可谓一举多得。

根据现有的情况，分馏尾气中氯乙烯的回收可选用的方

法有：有机溶剂法、活性炭或碳纤维变温吸附法、膜分离法，

以及变压吸附法.上述各种方法各有优劣，在现有的基础上，

氯乙烯厂希望上一套适合自己使用的尾气吸附装置。经过集

团公司领导同意，氯乙烯厂相关技术人员重点对膜法和变压

吸附法进行了调研,具体的情况汇报如下：

一、各种吸附方法的原理：

1、有机溶剂吸附法

有机溶剂吸附法的工作原理是:有机溶剂对VC有较大的

溶解性，对氢气等无机物的溶解性较小的差异。利用物质溶

解度的不同，对VC进行吸附.然后通过加热的办法，降低

VC的溶解度，将VC进行回收。

可供选择的有机溶剂有：丙酮、甲乙酮、N—烷基内酰氨、

三氯乙烯、二氯乙烷、一氯苯、二氯苯、四氯化碳等有机溶

剂.

溶剂回收工艺的效果不是太理想，工艺流程长，成本较高，

吸收液在解吸的过程中,往往伴有溶剂的挥发损失，容易造成

二次污染。同时由于有机溶剂对VC的净化程度较差,同时对

回收率太低，现有的氯碱行业已经淘汰这种方法。

2、变温吸附（简称TSA，包括活性炭吸附和活性炭纤

维吸附）法

变温吸附法的工作原理是：利用吸附剂物质在不同的温度

下对被吸附物的吸附能力的不同，在低温下吸附，在高温下

解吸。现有的吸附剂一般为多孔的活性炭或活性炭纤维。

变温吸附的工艺一般是两塔操作,一塔吸附，一塔进行解

吸再生的操作。解吸后的VC回收到气柜,由于乙炔的吸附力

较差，乙炔和其他气体放空。

变温吸附生产过程中需要低温冷却，解吸时需要蒸汽加

热，解吸后需要风机进行吹扫降温。吸附器内有盐水盘管，

由于温度变化大,盘管的寿命和吸附剂的寿命较短。人工操

作，劳动强度大，再生不彻底.在风机降温的过程中，容易出

现安全事故。我分厂目前采用的这种装置，由于弊病较多,

并且吸附能力较差，已经放弃使用。

3、膜分离法

膜分离法是利用尾气中的不同组分在有机膜上溶解—扩

散特性的不同进行分离的。原理就是一种分子筛.氢气和氮气

溶解—扩散的特性较弱，在有机膜的截流侧富集,氯乙烯气体

的溶解—扩散的特性较强,在有机膜的渗透侧富集，从而达到

分离的目的。

4、变压吸附法（简称PSA)

变压吸附法是利用原理就是利用气体组分在固体吸附

剂上吸附特性的差异以及吸附量随压力变化而变化的特性，

通过周期性的压力变换过程来实现气体组分的分离和提纯.

变压吸附法（简称PSA)技术关键之一是吸附剂的选择，

PSA专用吸附剂可分为硅胶、活性炭、活性氧化铝、分子筛

等几大类，在这些吸附剂中，由于吸附剂的表面极性、表面

电化学性质以及孔径分布和吸附剂比表面积的差异，造成了

对气体吸附和解吸性质具有较大的差异,通过多种吸附剂的

组合，达到对不同馏分的气体进行分离的目的.

二、主流吸附法的调研结果

1、调研厂家基本情况

本次调研的厂家名称为宜宾天原化工股份有限公司。采

用电石法生产聚氯乙烯树脂，现有的生产能力为34万吨/年,

其中一套尾气吸附能力为24万吨/年,采用的是先膜法后变压

吸附的两段法。（该装置2004年2月份膜法吸附系统先开车,

开车后发现尾气放空无法达到环保要求,然后在膜法系统后

串联一套变压吸附)另一套尾气吸附采用的是10万吨/年