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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(天然气乙炔法)、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、成本高、汞污染和电石渣严重等缺点。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.2001年采用平衡氧氯化法
生产PVC的总能力为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:
本项目具有乙烯和氯气两种原料,将采用平衡氧氯化法工艺.
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精馏等部分组成。
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应生成二氯乙烷
(EDC),根据反应条件和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
乙烯和氯气采用低压和90℃左右进行直接氯化反应。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,也无需水洗脱铁和干燥,无废水产生;产品EDC纯度高,
可不经精制直接去裂解;反应热移出方便、热效率高。不足之处
是所有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℃左右进行反应,EDC液相出料,反应生
成热由较复杂的外循环冷却器导出,EDC需经水洗除催化剂、
碱洗和干燥,流程较长.低温氯化的特点是消耗催化剂多,需经
常补充,但新型的氯化反应器则不存在催化剂补充问题。反应热
不能利用,能耗大。有一定的尾气损失,尾气中含氧必须用氮气
稀释,造成氮气消耗的增加。该法的优点是设备结构简单,采用
碳钢制造,设备投资可以减少。目前,传统的低温氯化技术已基
本被淘汰.
表一:高温氯化和低温氯化对比
高温氯化低温氯化
反应条件FeCl催化剂、90℃FeCl催化剂、50℃
33
1、EDC气相塔顶出料1、EDC液相出料
2、催化剂无需补加2、反应热由外循环冷却器
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
5、反应热移出方便、补充
特点
热效率高5、反应热不能利用,能耗
6、所有与液体接触的大
设备都需使用合金钢、6、有一定的尾气损失,尾气
不锈钢材料,投资较高中含氧必须用氮气稀释,造
成氮气消耗的增加
7、设备结构简单,采用碳钢
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