[發明專利]一種氯乙烯脫水的全溫程變壓吸附方法

有效

• 申請號: 201610198565.4
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN107281894B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 劉開莉;陳運;鐘雨明;蔡躍明
• 申請（專利權）人: 四川天采科技有限責任公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047;B01D53/26;C07C21/06;C07C17/38;C07C17/383;C07C17/389
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本發明公開了一種氯乙烯脫水的全溫程變壓吸附方法，涉及氯乙烯脫水處理的技術領域,包含預處理工序、吸附濃縮工序和回收利用工序；預處理工序采用一次性固體吸附，原料氣中的油污及重分子氣體、少量水等被吸附劑吸附，預處理除雜后的較純的氯乙烯被送入吸附濃縮工序，吸附壓力為0.5~2.5Mpa，操作溫度為60~150℃，純氯乙烯從吸附塔頂輸出，未被吸附的水通過真空泵抽空解吸，保持氯乙烯脫水塔內的真空度為?0.088Mpa~?0.094Mpa，抽出的低濃度氯乙烯氣體冷卻至低濃度氯乙烯溶液后儲存，再將低濃度氯乙烯溶液與低濃度氯乙烯氣體進行換熱，得到中溫氯乙烯溶液并將得到的中溫氯乙烯溶液經循環液泵送入精餾塔精餾，循環回收利用。

技術領域

本發明涉及氯乙烯脫水技術領域，更具體的說是涉及一種氯乙烯脫水的全溫程變壓吸附方法。

背景技術

氯乙烯在常溫常壓下為無色氣體，工業上氯乙烯以液態運輸，不允許人體直接接觸，屬OSHA管制物質。氯乙烯是重要的有機化工產品，也是生產聚氯乙烯（PVC）的原料。在氯乙烯單體的生產過程中，水不可避免地被帶入到系統中。水的存在會導致氯乙烯過氧化物發生水解反應，生成氯化氫（遇水變為鹽酸）、甲酸、甲醛等酸性物質，腐蝕鋼質設備，生成的鐵離子直接影響PVC樹脂的質量。鐵離子的存在又促使系統中的氧與氯乙烯單體反應生成過氧化物。后者既能重復水解，又能引發氯乙烯單體聚合，生成低聚合度的PVC，使精餾系統發生自聚阻塞，嚴重影響正常生產。由此可見，氯乙烯進行有效脫水，對提高聚氯乙烯的質量，防止設備的堵塞和防止設備被過度腐蝕都至關重要。

目前，國際上氯乙烯脫水的通用方法有2種：固堿干燥器脫水和變溫吸附脫水（TSA）工藝，固堿脫水裝置雖然脫水效果好但由于大量的堿液不間斷地循環，后期運行成本很高；例如：以一個10萬噸/年的聚氯乙烯裝置，每年需消耗固堿100噸，并且造成大量的堿水排放，同時，由于細小的NaOH粉末夾帶在氯乙烯中，導致單體聚合質量降低，影響生產質量；變溫吸附脫水（TSA）裝置在用干燥氣氯乙烯氣體對干燥塔所吸附的水份熱吹脫水時，由于需要消耗蒸汽等熱能和大量的再生氣，運行成本也非常高；連續周期性地溫度變化使吸附劑的壽命變得很短，影響變溫吸附脫水裝置的安全、穩定運行，裝置設備維修、停運期間會影響產品的質量。

發明內容

全溫程變壓吸附(英文全稱：Full Temperature Range-Pressure SwingAdsorption，簡稱：FTrPSA) 是一種以變壓吸附為基礎的方法，利用不同物料組分本身在不同壓力與溫度下的吸附分離系數及物理化學性質的差異性，采取犧牲少許吸附效果但易于解吸的中高溫操作或易于吸附的低溫操作來分離和提純各種氣體的方法。

本發明提供一種氯乙烯脫水的全溫程變壓吸附方法，提高了氯乙烯單體的質量，防止管道設備因單體含水而產生腐蝕的現象，解決了現有技術存在的能耗高、成本高、裝置壽命短等難題。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種氯乙烯脫水的全溫程變壓吸附方法，包括如下步驟：

（1）預處理工序；

采用一次性固體吸附，來自氯乙烯精餾塔的氯乙烯原料氣體從塔底進入，氯乙烯質量濃度為90%~99%，將溫度調整至60~150℃，壓力調整為0.5～2.5MPa，原料氣中的油污及重分子氣體、少量水等被吸附劑吸附，吸附除雜后的較純的氯乙烯從吸附塔頂部排出進入下一個工序,；

（2）脫水工序；

a. 采用吸附濃縮工藝，將氯乙烯原料氣體通入吸附濃縮系統中的一個或多個吸附塔底部進行吸附，吸附壓力為0.5~0.6Mpag，操作溫度為60~150℃；多臺吸附塔交替循環操作，保證氣體連續進入；

b. 純氯乙烯從吸附塔頂輸出，吸附完成后將氯乙烯脫水塔與中間罐均壓，氯乙烯脫水塔中的低濃度氯乙烯氣體流入中間罐中；