一種氯丙烯生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種氯丙烯生產(chǎn)工藝。本發(fā)明對制備工藝過進行了改進，提高了整個工藝過程的生產(chǎn)效率和產(chǎn)物收率，嚴格控制系統(tǒng)各個入口或者原料丙烯以及回收丙烯等的含水量，對整套設(shè)備進行嚴格的含水量監(jiān)控，除了定期對儀器設(shè)備進行檢修外，對整套設(shè)備物質(zhì)含水量監(jiān)控方式也進行了改善，同時本發(fā)明將反應后回收的丙烯與原料丙烯進行混合，有效利用了回收丙烯的熱量。
【專利說明】
一種氯丙烯生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種氯丙烯生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]氯丙烯是一種重要的石油化工中間體，在二戰(zhàn)期間氯丙烯生產(chǎn)行業(yè)得到迅速發(fā)展，氯丙烯也隨之成為重要的中間體，其消耗量也是逐年增加。氯丙烯可以作為原料，用于合成樹脂、醫(yī)藥、香料、農(nóng)藥和其他有機合成原料。由于氯丙烯是含氯的烯烴化合物，具有氯化物和烯烴的性質(zhì)，官能團比較活潑，而且氯原子與雙鍵的相鄰存在，使得氯丙烯很容易發(fā)生親和取代反應，利用這一化學性質(zhì)，氯丙烯便成為了重要的石油化工原料。
[0003]丙烯氯化法生產(chǎn)氯丙烯的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)最早是由美國Shell公司發(fā)明的，并于1948年建成了世界上第一套的氯丙烯生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)線，同時也開啟了氯丙烯大規(guī)模生產(chǎn)的時代。在上世紀60年代以后，日本和歐洲的一些國家也相繼完成并建造了氯丙烯生產(chǎn)裝置。目前在工業(yè)上生產(chǎn)氯丙烯的方法主要有丙烯高溫氯化法和丙烯氧氯化法。
[0004]丙烯高溫氯化法生產(chǎn)氯丙烯的工藝原理是將丙烯和氯氣在470-510攝氏度高溫的環(huán)境下反應生成3-氯丙烯，其主要優(yōu)點是:生產(chǎn)過程較為靈活，生產(chǎn)工藝相對成熟，操作比較穩(wěn)定，設(shè)備儀器的腐蝕小;但主要缺點在于對原料的純度要求較高，且該工藝單程轉(zhuǎn)化率低，同時能耗較高。丙烯氧氯化法是丙烯、氯化氫和氧在催化劑的作用下，進行氣相反應制取3-氯丙烯，轉(zhuǎn)化率高、能耗較低，缺點在于需要使用高活性催化劑，反應過程對設(shè)備腐蝕大、對設(shè)備的材質(zhì)要求高。對于高溫氯化法生產(chǎn)工藝來說，反應溫度是決定反應收率的重要因素，溫度太低，反應以加成為主，容易生成I，2_二氯丙烷;而如果溫度過高，反應會劇烈進行，甚至氯化物裂解生碳，造成換熱器和分離塔器阻塞，降低生產(chǎn)周期。
[0005]在整個氯丙烯生產(chǎn)過程中，氯化氫氣體是重要的副產(chǎn)物之一，氯化氫氣體遇水溶解會生成鹽酸，嚴重腐蝕設(shè)備，導致?lián)Q熱器漏水，從而導致整個裝置崩潰。因此對于整套裝置來講，水是最大的需要防范的東西。因此要嚴格控制系統(tǒng)各個入口或者原料丙烯以及回收丙烯等的含水量，對整套設(shè)備進行嚴格的含水量監(jiān)控，除了定期對儀器設(shè)備進行檢修外，對整套設(shè)備物質(zhì)含水量監(jiān)控方式也有待于進一步改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種新型的氯丙烯生產(chǎn)工藝。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0007]—種氯丙稀生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0008](I)首先原料丙烯經(jīng)過干燥后分為兩部分，一部分丙烯用于冷凝蒸出塔噴淋制冷；另一部分與回收丙烯進行混合并通入換熱器進行換熱，在混合換熱后的丙烯出口端設(shè)置濕度檢測器，檢測丙烯的含水量，確定丙烯是否需要經(jīng)過二次干燥;然后將干燥后的丙烯加入預熱器進行氣化，與產(chǎn)物進行進一步熱交換，控制丙烯在預熱器中的流速，控制出口端氣化的丙烯溫度為470-500°C，然后進入氯化反應器的混合段；
[0009](2)液氯經(jīng)換熱蒸發(fā)后進入氯氣緩沖罐，控制氯氣進料壓力在0.35-0.38MPa，氯氣溫度在50-65°C，進入氯化反應器的混合段;控制氣化的丙烯和氯氣摩爾比為4.5:1進入混合器，氣化的丙烯和氯氣混合均勻后加入到氯化反應器中進行高溫氯化反應，得到反應生成物；
[0010](3)反應生成物主要包括氯丙烯、1,2-二氯丙烷、I，3二氯丙烯、未反應完的過量原料丙烯以及氯化氫氣體；
[0011 ] (4)反應生成物溫度較高，因而將其輸送至原料丙烯換熱器進行一級換熱，然后進入氯化物冷凝器內(nèi)進行進一步冷凝，至溫度在-12°C，進入冷凝蒸出塔;將粗氯丙烯和氯化氫進行分離；
[0012](5)氯化氫氣體經(jīng)過水吸收生成鹽酸，回收丙烯經(jīng)過壓縮后與原料丙烯混合，循環(huán)使用，繼續(xù)新的反應歷程；
[0013]所述的反應式為:
[0014]CH3-CH=CH2+CI2^CH2C1 -CH=CH2+HCI ；
[0015]CH3-CH=CH2+CI24CH3-CHC1-CH2CI ；
[0016]CH2Cl-CH=CH2+Cl2^CH2Cl-CH=CHCl+HCl；
[0017]CH3-CH2-CH3+CI24CH3-CH2-CH2CI+HCI ；
[0018]CH3CH=CH2+3C12^3C+6HC1 ο
[0019]作為優(yōu)選，步驟(I)中在原料丙烯與回收丙烯混合換熱后的丙烯出口端設(shè)置濕度檢測器，檢測丙烯的含水量，確定丙烯是否需要經(jīng)過二次干燥;濕度檢測器設(shè)定的濕度數(shù)值為8ppm，濕度低于或等于8ppm，直接送去氣化;濕度高于8ppm，對丙稀進行二次干燥后在送去氣化。
[0020]作為優(yōu)選，步驟(I)中原料丙烯與回收丙烯混合換熱器出口處設(shè)有三通閥，所述三通閥與濕度檢測儀連鎖，自動控制丙烯干燥或者氣化的流向。
[0021]作為優(yōu)選，所述步驟(4)中粗氯丙烯和氯化氫的分離過程為:氯化反應生成的氯化物送入脫重組份塔，從塔頂獲得氯丙烯及低沸混合物，然后經(jīng)冷凝器和全凝器冷凝，再送到脫輕組份塔，在塔頂部分離出低沸物;塔底得氯丙烯;在冷凝蒸出塔的塔頂獲得丙烯和氯化氫混合氣體;氯化氫采用四級吸收工藝，即鹽酸吸收一塔、鹽酸吸收二塔、堿洗塔和水洗塔；混合氣體首先進入鹽酸吸收一塔，經(jīng)過循環(huán)冷卻吸收，得到質(zhì)量濃度多30%的鹽酸，將鹽酸送入鹽酸貯罐，經(jīng)鹽酸吸收一塔吸收后含有少量的氯化氫的丙烯進入鹽酸吸收二塔，水循環(huán)吸收得到稀鹽酸，送鹽酸吸收塔使用，然后將丙烯進入堿洗塔，用質(zhì)量濃度為12-15%的NaOH溶液循環(huán)洗滌，堿洗后的丙烯再經(jīng)水洗，再進入丙烯壓縮機;經(jīng)鹽酸吸收一塔和鹽酸吸收二塔的鹽酸槽和稀酸槽揮發(fā)出的鹽酸氣體，進入尾氣吸收塔水洗吸收，吸收液排入稀酸槽，未吸收的少量鹽酸氣體經(jīng)18m排氣筒排空;堿洗、水洗后產(chǎn)生的含鹽廢水進行收集。
[0022]作為優(yōu)選，步驟(5)中回收丙烯壓縮處理過程為:回收的丙烯送入緩沖罐，分出一部分機械水，進入丙烯壓縮機一段壓縮，出口壓力為0.3MPa，經(jīng)壓縮機內(nèi)置油分離器除油、冷卻器冷卻分離水分后，再進入二段壓縮，出口壓力為2.0MPa，經(jīng)壓縮機內(nèi)置油分離器除油、冷卻器冷卻分離水分后，經(jīng)二級循環(huán)水冷凝成液態(tài)丙烯，送到循環(huán)丙烯罐，經(jīng)分離水分后再進入過冷器，經(jīng)干丙烯罐的丙烯冷凍并分離水分后進入分子篩干燥系統(tǒng)，干燥后的丙烯去干丙烯罐，作為制備氯丙烯的原料循環(huán)利用。
[0023]有益效果:本發(fā)明對制備工藝過進行了改進，提高了整個工藝過程的生產(chǎn)效率和產(chǎn)物收率，嚴格控制系統(tǒng)各個入口或者原料丙烯以及回收丙烯等的含水量，對整套設(shè)備進行嚴格的含水量監(jiān)控，除了定期對儀器設(shè)備進行檢修外，對整套設(shè)備物質(zhì)含水量監(jiān)控方式也進行了改善，同時本發(fā)明將反應后回收的丙烯與原料丙烯進行混合，有效利用了回收丙烯的熱量。
【具體實施方式】
[0024]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0025]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體實施例的限制。
[0026]實施例1，本實施例提供一種氯丙烯生產(chǎn)工藝的具體過程。包括以下步驟:首先原料丙烯經(jīng)過干燥后分為兩部分，一部分丙烯用于冷凝蒸出塔噴淋制冷;另一部分與回收丙烯進行混合并通入換熱器進行換熱，在混合換熱后的丙烯出口端設(shè)置濕度檢測器，檢測丙烯的含水量，確定丙烯是否需要經(jīng)過二次干燥;然后將丙烯加入預熱器進行氣化，與產(chǎn)物進行進一步熱交換，控制丙烯在預熱器中的流速，控制出口端氣化的丙烯溫度為470-500°C，然后進入氯化反應器的混合段;反應的另一原料液氯經(jīng)換熱蒸發(fā)后進入氯氣緩沖罐，控制氯氣進料壓力在0.35-0.38MPa，氯氣溫度在50-65°C，進入氯化反應器的混合段;控制氣化的丙烯和氯氣摩爾比為4.5:1進入混合器，氣化的丙烯和氯氣混合均勻后加入到氯化反應器中進行高溫氯化反應，得到反應生成物;反應生成物主要包括氯丙烯、I，2-二氯丙烷、I，3二氯丙烯、未反應完的過量原料丙烯以及氯化氫氣體;反應生成物溫度較高，因而將其輸送至原料丙烯換熱器進行一級換熱，然后進入氯化物冷凝器內(nèi)進行進一步冷凝，至溫度在-120C，進入冷凝蒸出塔;將粗氯丙烯和氯化氫進行分離;氯化氫氣體經(jīng)過水吸收生成鹽酸，回收丙烯經(jīng)過壓縮后與原料丙烯混合，循環(huán)使用，繼續(xù)新的反應歷程；
[0027]在原料丙烯與回收丙烯混合換熱后的丙烯出口端設(shè)置濕度檢測器，檢測丙烯的含水量，確定丙烯是否需要經(jīng)過二次干燥;濕度檢測器設(shè)定的濕度數(shù)值為8ppm，濕度低于或等于8ppm，直接送去氣化;濕度高于8ppm，對丙稀進行二次干燥后在送去氣化。并且原料丙稀與回收丙烯混合換熱器出口處設(shè)有三通閥，所述三通閥與濕度檢測儀連鎖，自動控制丙烯干燥或者氣化的流向。
[0028]粗氯丙烯和氯化氫的分離過程為:氯化反應生成的氯化物送入脫重組份塔，從塔頂獲得氯丙烯及低沸混合物，然后經(jīng)冷凝器和全凝器冷凝，再送到脫輕組份塔，在塔頂部分離出低沸物;塔底得氯丙烯;在冷凝蒸出塔的塔頂獲得丙烯和氯化氫混合氣體;氯化氫采用四級吸收工藝，即鹽酸吸收一塔、鹽酸吸收二塔、堿洗塔和水洗塔;混合氣體首先進入鹽酸吸收一塔，經(jīng)過循環(huán)冷卻吸收，得到質(zhì)量濃度多30 %的鹽酸，將鹽酸送入鹽酸貯罐，經(jīng)鹽酸吸收一塔吸收后含有少量的氯化氫的丙烯進入鹽酸吸收二塔，水循環(huán)吸收得到稀鹽酸，送鹽酸吸收塔使用，然后將丙烯進入堿洗塔，用質(zhì)量濃度為12-15%的NaOH溶液循環(huán)洗滌，堿洗后的丙烯再經(jīng)水洗，再進入丙烯壓縮機;經(jīng)鹽酸吸收一塔和鹽酸吸收二塔的鹽酸槽和稀酸槽揮發(fā)出的鹽酸氣體，進入尾氣吸收塔水洗吸收，吸收液排入稀酸槽，未吸收的少量鹽酸氣體經(jīng)18m排氣筒排空;堿洗、水洗后產(chǎn)生的含鹽廢水進行收集。
[0029]回收丙烯壓縮處理過程為:回收的丙烯送入緩沖罐，分出一部分機械水，進入丙烯壓縮機一段壓縮，出口壓力為0.3MPa，經(jīng)壓縮機內(nèi)置油分離器除油、冷卻器冷卻分離水分后，再進入二段壓縮，出口壓力為2.0MPa，經(jīng)壓縮機內(nèi)置油分離器除油、冷卻器冷卻分離水分后，經(jīng)二級循環(huán)水冷凝成液態(tài)丙烯，送到循環(huán)丙烯罐，經(jīng)分離水分后再進入過冷器，經(jīng)干丙烯罐的丙烯冷凍并分離水分后進入分子篩干燥系統(tǒng)，干燥后的丙烯去干丙烯罐，作為制備氯丙烯的原料循環(huán)利用，經(jīng)檢測，本發(fā)明氯丙烯的收率可達到82%，制得的氯丙烯產(chǎn)品純度在99.7%以上。
[0030]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種氯丙稀生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)首先原料丙烯經(jīng)過干燥后分為兩部分，一部分丙烯用于冷凝蒸出塔噴淋制冷;另一部分與回收丙烯進行混合并通入換熱器進行換熱，在混合換熱后的丙烯出口端設(shè)置濕度檢測器，檢測丙烯的含水量，確定丙烯是否需要經(jīng)過二次干燥;然后將丙烯加入預熱器進行氣化，與產(chǎn)物進行進一步熱交換，控制丙烯在預熱器中的流速，控制出口端氣化的丙烯溫度為470-5000C，然后進入氯化反應器的混合段； (2)液氯經(jīng)換熱蒸發(fā)后進入氯氣緩沖罐，控制氯氣進料壓力在0.35-0.38MPa，氯氣溫度在50-65°C，進入氯化反應器的混合段;控制氣化的丙烯和氯氣摩爾比為4.5:1進入混合器，氣化的丙烯和氯氣混合均勻后加入到氯化反應器中進行高溫氯化反應，得到反應生成物； (3)反應生成物主要包括氯丙烯、I，2_二氯丙烷、I，3二氯丙烯、未反應完的過量原料丙烯以及氯化氫氣體； (4)反應生成物溫度較高，因而將其輸送至原料丙烯換熱器進行一級換熱，然后進入氯化物冷凝器內(nèi)進行進一步冷凝，至溫度在-12°C，進入冷凝蒸出塔;將粗氯丙烯和氯化氫進行分離； (5)氯化氫氣體經(jīng)過水吸收生成鹽酸，回收丙烯經(jīng)過壓縮后與原料丙烯混合，循環(huán)使用，繼續(xù)新的反應歷程； 所述的反應式為: CH3-CH=CH2+C12—CH2C1-CH=CH2+HCI ； CH3-CH=CH2+CI24CH3-CHC1-CH2CI ； CH2Cl-CH=CH2+Cl2^CH2Cl-CH=CHCl+HCl； CH3-CH2-CH3+Cl2^CH3-CH2-CH2Cl+HCl； CH3CH=CH2+3C12—3C+6HC1。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯丙烯生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟(I)中在原料丙烯與回收丙烯混合換熱后的丙烯出口端設(shè)置濕度檢測器，檢測丙烯的含水量，確定丙烯是否需要經(jīng)過二次干燥；濕度檢測器設(shè)定的濕度數(shù)值為8ppm，濕度低于或等于8ppm，直接送去氣化;濕度高于8ppm，對丙稀進行二次干燥后在送去氣化。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氯丙烯生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟(I)中原料丙烯與回收丙烯混合換熱器出口處設(shè)有三通閥，所述三通閥與濕度檢測儀連鎖，自動控制丙烯干燥或者氣化的流向。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯丙烯生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(4)中粗氯丙烯和氯化氫的分離過程為:氯化反應生成的氯化物送入脫重組份塔，從塔頂獲得氯丙烯及低沸混合物，然后經(jīng)冷凝器和全凝器冷凝，再送到脫輕組份塔，在塔頂部分離出低沸物;塔底得氯丙烯;在冷凝蒸出塔的塔頂獲得丙烯和氯化氫混合氣體;氯化氫采用四級吸收工藝，即鹽酸吸收一塔、鹽酸吸收二塔、堿洗塔和水洗塔;混合氣體首先進入鹽酸吸收一塔，經(jīng)過循環(huán)冷卻吸收，得到質(zhì)量濃度多30 %的鹽酸，將鹽酸送入鹽酸貯罐，經(jīng)鹽酸吸收一塔吸收后含有少量的氯化氫的丙烯進入鹽酸吸收二塔，水循環(huán)吸收得到稀鹽酸，送鹽酸吸收塔使用，然后將丙烯進入堿洗塔，用質(zhì)量濃度為12-15%的NaOH溶液循環(huán)洗滌，堿洗后的丙烯再經(jīng)水洗，再進入丙烯壓縮機;經(jīng)鹽酸吸收一塔和鹽酸吸收二塔的鹽酸槽和稀酸槽揮發(fā)出的鹽酸氣體，進入尾氣吸收塔水洗吸收，吸收液排入稀酸槽，未吸收的少量鹽酸氣體經(jīng)18m排氣筒排空;堿洗、水洗后產(chǎn)生的含鹽廢水進行收集。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯丙烯生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟(5)中回收丙烯壓縮處理過程為:回收的丙烯送入緩沖罐，分出一部分機械水，進入丙烯壓縮機一段壓縮，出口壓力為0.3MPa，經(jīng)壓縮機內(nèi)置油分離器除油、冷卻器冷卻分離水分后，再進入二段壓縮，出口壓力為2.0MPa，經(jīng)壓縮機內(nèi)置油分離器除油、冷卻器冷卻分離水分后，經(jīng)二級循環(huán)水冷凝成液態(tài)丙烯，送到循環(huán)丙烯罐，經(jīng)分離水分后再進入過冷器，經(jīng)干丙烯罐的丙烯冷凍并分離水分后進入分子篩干燥系統(tǒng)，干燥后的丙烯去干丙烯罐，作為制備氯丙烯的原料循環(huán)利用。
【文檔編號】C07C19/01GK105967973SQ201610326775
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】王吉峰, 王永升, 宋朋斌, 張延軍, 羅力強, 王國力, 李勝軍
【申請人】山東海益化工科技有限公司