氯乙烯單體回收工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚氯乙烯生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是氯乙烯單體回收工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段，聚氯乙烯生產(chǎn)過程中，各氯乙烯生產(chǎn)廠家在回收工段的一般工藝流程為:氯乙烯原料經(jīng)過聚合反應(yīng)生成聚氯乙烯后，未參加反應(yīng)的氯乙烯氣態(tài)單體經(jīng)過壓縮、冷凝后再作為聚合原料投入到聚合生產(chǎn)中去。
[0003]這種氯乙烯單體的回收工藝在實(shí)際生產(chǎn)中存在以下缺點(diǎn):
[0004](I)聚合過程中使用了大量的引發(fā)劑、分散劑、阻聚劑、消泡劑、防粘釜?jiǎng)┑戎鷦?，?過氧化二碳酸二乙基己脂、過氧化新癸酸異丙苯脂、過氧化新癸酸叔丁脂、過氧化(雙)3，5，5_三甲基己酰;終止劑:α-甲基苯乙烯、雙酚A、丙酮縮氨基硫脲、酸鋅等。這些助劑在聚合后的壓縮和冷凝工藝過程中隨氣相單體回到聚合原料中，干擾再次進(jìn)行聚合反應(yīng)。并且在系統(tǒng)中不斷累積。惡化聚合反應(yīng)的進(jìn)行。目前大部分工廠只能加大引發(fā)劑等助劑的投入量，以保證聚合反應(yīng)的正常進(jìn)行。但是會(huì)帶來成本上升、聚合產(chǎn)物品質(zhì)降低的后果，并且也無法解決助劑在系統(tǒng)中積累的問題。
[0005](2)聚合過程之前和聚合過程中會(huì)出現(xiàn)大量的氯甲烷和氯乙烷。這些雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響聚合產(chǎn)物的品質(zhì)。因?yàn)槁燃淄楹吐纫彝楹托纬删勐纫蚁┑聂~眼(魚眼是衡量聚氯乙烯品質(zhì)的重要參數(shù))有很大關(guān)系，而氯甲烷和氯乙烷在系統(tǒng)中會(huì)積累和惡化聚合反應(yīng)。
[0006](3)在聚合回收的氣體中也存在大量的其他物質(zhì)如乙炔、乙醛、二氯乙烷、三氯乙烷等。這些低沸物和高沸物也會(huì)影響聚合物的品質(zhì)。
[0007]可見，現(xiàn)階段，氯乙烯生產(chǎn)中未參加聚合反應(yīng)氣體的除雜提純等技術(shù)問題仍很難得到有效解決，這部分氣相單體由于攜帶大量未名助劑并且含有氯甲烷、氯乙烷、乙醛等不好去除的雜質(zhì)，在聚合后的壓縮和冷凝工藝過程中隨氣相單體回到聚合原料中，干擾再次進(jìn)行聚合反應(yīng)，在系統(tǒng)中不斷累積，惡化聚合反應(yīng)的進(jìn)行，并且，這部分氣量大小很不穩(wěn)定(瞬時(shí)氣量的大小波動(dòng)很大)，也是造成去除困難的一個(gè)方面。目前大部分工廠只能加大引發(fā)劑等助劑的投入量，以保證聚合反應(yīng)的正常進(jìn)行，但該方法不僅會(huì)帶來成本上升、聚合產(chǎn)物品質(zhì)降低的后果，并且也無法解決助劑在系統(tǒng)中積累的問題。
[0008]因此，對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行改進(jìn)，提高回收的氯乙烯單體的純度，進(jìn)而提高聚合產(chǎn)物品質(zhì)，具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種氯乙烯單體回收工藝。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0011]—種氯乙烯單體回收工藝，氯乙烯原料經(jīng)過聚合反應(yīng)生成聚氯乙烯后，未參加反應(yīng)的氯乙烯氣態(tài)單體經(jīng)過堿洗工藝處理后，再將除雜的氯乙烯單體進(jìn)行冷凝、精餾工藝處理，最終完成氯乙烯單體的回收，其中，
[0012]所述堿洗工藝為:氯乙烯單體以氣體形態(tài)經(jīng)過堿洗塔，在4O °C -6O °C，0.18-0.30MPa的條件下進(jìn)行喊洗，喊洗液為10-20 % NaOH溶液；
[0013]所述精餾工藝為:經(jīng)過堿洗從堿洗塔氣相出口出來的氣體進(jìn)入精餾系統(tǒng)，所述精餾系統(tǒng)為低沸塔和/或高沸塔，其中，精餾系統(tǒng)中低沸塔的操作壓力為表壓0.5-0.55MPa，溫度為15-30°(:，高沸塔的操作壓力為表壓0.25-0.3510^，溫度為30-40°(:。
[OOM]優(yōu)選的，上述氯乙稀單體回收工藝，所述氯乙稀單體以氣體形態(tài)經(jīng)過堿洗塔時(shí)的壓強(qiáng)為0.2-0.3MPa。
[0015]優(yōu)選的，上述氯乙烯單體回收工藝，所述氯乙烯單體以氣體形態(tài)從堿洗塔下部進(jìn)入堿洗塔，堿洗液從堿洗塔上部進(jìn)入堿洗塔，在塔內(nèi)氣液兩相逆流操作。
[0016]優(yōu)選的，上述氯乙稀單體回收工藝，所述堿洗塔為板式塔，有20-40層ctst立體傳質(zhì)塔板。
[0017]優(yōu)選的，上述氯乙烯單體回收工藝，堿洗液從堿洗塔上部進(jìn)入堿洗塔，具體堿洗工段包括:
[0018]配堿罐，用于配置NaOH溶液，將配置好的NaOH溶液通過循環(huán)栗沿管線輸送進(jìn)入到換熱器；
[0019]換熱器，用于對(duì)NaOH溶液進(jìn)行加溫處理，升溫后的NaOH溶液沿管線從堿洗塔上部進(jìn)入喊洗塔；
[0020]堿洗塔，用于去除雜質(zhì)，包括:塔體、塔板、降液板、溢流堰、噴射罩和液封槽，其中，
[0021]塔體，為圓筒狀結(jié)構(gòu)，用于為其內(nèi)部的氣體和液體創(chuàng)造接觸空間；
[0022]塔板，為水平塔板，分為很多層，固定于所述塔體內(nèi)部，每層塔板上開有規(guī)則的升氣孔，所述升氣孔是供塔板下部的氣體向上上升的通道；
[0023]降液板，與塔板垂直設(shè)置，安放在相鄰兩層塔板之間，是為上層液體提供下降的通道，每層塔板上面會(huì)形成一定的液層，這些液體在正常工作的條件下，由于塔內(nèi)壓力的關(guān)系，不會(huì)從塔板上的升氣孔處落下，而會(huì)從塔板一側(cè)緩慢流向另一側(cè)的降液板；
[0024]溢流堰，是降液板高出塔板的部分，固定在塔板上液體出口一側(cè)，作用是在塔板上維持一定的液層；
[0025]噴射罩，均勻分布在塔板的升氣孔上(固定方式一般是通過螺栓與塔板連接)，用以提供氣體和液體接觸的空間，在噴射罩內(nèi)會(huì)有氣體液體反應(yīng)的發(fā)生及雜質(zhì)從氣相到液相的傳遞，所述噴射罩由噴射板和氣液分離板搭接組成，該氣液分離板與塔板平行設(shè)置，所述噴射板上設(shè)有噴射孔；
[0026]液封槽，設(shè)置于最下一層塔板的下面，和最后一層的降液板配合起到液封作用，使得由下方進(jìn)氣口進(jìn)入的氣體只通過塔板上的開孔上升，而不竄入降液板內(nèi)。
[0027]優(yōu)選的，上述氯乙烯單體回收工藝，所述堿洗液為15_20%Na0H溶液。
[0028]優(yōu)選的，上述氯乙烯單體回收工藝，所述精餾工藝中經(jīng)過堿洗的氣體經(jīng)過壓縮冷凝從低沸塔的中上部進(jìn)入，低沸物以氣相從塔頂出塔;而氯乙烯及高沸物從塔底經(jīng)自壓或栗進(jìn)入高沸塔中部，氯乙烯單體以氣相從高沸塔塔頂出塔，高沸物從塔底出塔。
[0029]優(yōu)選的，上述氯乙烯單體回收工藝，氯乙烯單體以氣相從高沸塔塔頂出塔，出塔后的氯乙烯單體進(jìn)行壓縮后經(jīng)分凝器、全凝器冷凝成為聚合原料等待聚合。
[0030]優(yōu)選的，上述氯乙烯單體回收工藝，所述精餾系統(tǒng)包括低沸塔和高沸塔，氯乙烯單體首先進(jìn)入低沸塔，低沸塔包括35-45層ctst立體傳質(zhì)塔板，壓力為表壓0.5-0.55MPa，溫度為15-30°C，低沸點(diǎn)的物質(zhì)(如氧氣、氮?dú)?、殘余二氧化碳、乙炔?從塔頂排出，氯乙烯單體從塔底利用壓力進(jìn)入到高沸點(diǎn)塔內(nèi)，高沸點(diǎn)塔包括35-50層ctst立體傳質(zhì)塔板，壓力為表壓0.25-0.35MPa，溫度為30-40°C。
[0031]優(yōu)選的，上述氯乙烯單體回收工藝，每個(gè)低沸塔至少配備I臺(tái)再沸器和I臺(tái)冷凝器，每個(gè)高沸塔至少配備I臺(tái)再沸器、I臺(tái)冷凝器和I臺(tái)全凝器，所述再沸器用來給低沸塔或高沸塔加熱，冷凝器和全凝器用來使低沸塔或高沸塔塔頂上的蒸汽冷凝，其中，在低沸塔前方設(shè)置栗，經(jīng)過堿洗后的需處理的氯乙烯單體原料經(jīng)過栗加壓后送入低沸塔中，塔頂出來的氣體進(jìn)入位于低沸塔旁邊的冷凝器，冷凝后的液體一部分回流進(jìn)入低沸塔，另一部分做為廢料排出系統(tǒng)，再沸器在低組分塔底部一側(cè)，用于加熱塔底部的液體;在高沸塔底部一側(cè)同樣設(shè)有用于加熱高沸塔中物料的再沸器，高沸塔塔頂旁邊安置著分凝器和全凝器，高沸塔塔頂?shù)恼羝紫冗M(jìn)入分凝器，被冷凝出來的液體流入回流罐，回流罐被安放在分凝器下方位置，從分凝器出來、未被冷凝的蒸汽進(jìn)入全凝器，被冷凝后的液體即為合格產(chǎn)品，可直接再次使用。
[0032]本發(fā)明的有益效果是:
[0033]上述氯乙烯單體回收工藝，對(duì)未參加聚合反應(yīng)的氣體應(yīng)用堿洗和精餾兩個(gè)工藝手段。去除這部分氣體中的雜質(zhì)，在堿洗過程中可以完全去除乙醛、部分去除氯乙烷、氯甲烷和助劑，尤其是應(yīng)用由高效立體傳質(zhì)塔盤構(gòu)成的堿洗塔，使得在一定氣量的波動(dòng)下都能得到很好的去除效果；而精餾系統(tǒng)的主要目的是去除氣體中的乙炔、氯甲烷等低沸物和氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等高沸物，得到較純凈的氯乙烯單體;之后再進(jìn)行壓縮、冷凝的處理工藝，所回收的氯乙烯單體純度很高，以回收的氯乙烯單體作為原料再次進(jìn)行聚合反應(yīng)可以大幅提高聚合產(chǎn)品的品質(zhì)，降低部分助劑的使用量。
【附圖說明】
[0034I圖1是堿洗塔結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖中，1-進(jìn)液口 2-進(jìn)氣口 3-出氣口 4-出液口 5-塔板
[0036]6-降液板7-受液盤8-溢流堰9-噴射罩10-液封槽
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。
[0038]實(shí)施例1
[0039]一種氯乙烯單體回收工藝，原料氯乙烯經(jīng)過聚合釜聚合后未參加聚合反應(yīng)的原料和殘留助劑，在38-42°C、壓力在約0.23MPa的條件下(0.2-0.3MPa條件下均可實(shí)現(xiàn))，以氣體形態(tài)經(jīng)過堿洗塔，在39°C_44°C、約0.2MPa的條件下(0.18-0.3MPa條件下均可實(shí)現(xiàn))進(jìn)行堿洗，堿洗液為10-20 % NaOH溶液，在堿洗過程中可以完全去除乙醛、部分去除氯乙烷、氯甲烷和助劑。堿洗塔為20-40層ctst立體傳質(zhì)塔板，回收氣體以氣相從堿洗塔下部進(jìn)入堿洗塔，堿洗液從塔上部進(jìn)入堿洗塔，在塔內(nèi)氣液兩相逆流操作，堿洗液落到塔底后進(jìn)入循環(huán)栗，當(dāng)濃度不低于8%的情況下，繼續(xù)通過栗進(jìn)入到塔頂進(jìn)行循環(huán)使用，如果濃度低于8%，則由塔底逐漸排出系統(tǒng)，塔頂逐漸加入15-20 %的新鮮NaOH溶液，使系統(tǒng)內(nèi)堿液保持在特定的濃度范圍內(nèi)。具體堿洗工段包括:
[0040]配堿罐配置NaOH溶液，將配置好的NaOH溶液通過循環(huán)栗沿管線輸送進(jìn)入到換熱器，換熱器用