CN106967192B - 一种电石生产pvc的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电石生产PVC的工艺，其特点在于将从乙炔发生器出来的电石渣浆溢流入沉降池内进行沉降，底部渣浆排出另作它用，上部清液经降温冷却后返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水；用于乙炔气除尘冷却后的废水返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水；从转化器壳层出来的热水经换热器交换热量后进入蒸汽吸收塔上部吸收热水槽蒸发的热量后自流入热水槽，换热器在其它工序中使用。本发明充分实现了水资源的有效利用，同时避免了废水排放造成的环境污染，并且合理利用了氯乙烯的转化热量，节能降耗。

Description

一种电石生产PVC的工艺
技术领域
本发明涉及一种电石生产PVC的工艺，属于高分子材料科学与工程技术领域。
背景技术
聚氯乙烯，简称PVC，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，是氯乙烯的均聚物，物理外观为白色粉末，无毒、无臭，其化学稳定性很高，具有良好的可塑性。聚氯乙烯树脂是五大通用树脂中用量最大的品种，广泛应用于建筑、汽车、高铁、船舶、航空航天和国防军工等诸多领域，在国民经济和社会发展中具有非常重要的地位。目前普遍采用的制备PVC的工艺有两种，即电石乙炔法和石油乙烯氧氯化法。
目前，全球绝大多数国家均采用石油乙烯氧氯化法来制备PVC，我国由于受“贫油”现状的限制，使乙烯法路线发展受阻，加之我国中西部蓝碳、石灰石、岩盐储量较大，采用电石乙炔法工艺当地建厂成本相对较低，所以国内许多新建和扩建的PVC工程仍多为电石乙炔法工艺。目前，我国采用电石乙炔法生产的PVC占总产量的80％。
电石乙炔法制备PVC的工艺路线是用电石与水反应生成乙炔气，乙炔再与氯化氢加成反应生成氯乙烯(VCM)，最后聚合得到PVC。而在电石与水生成乙炔这一制备工序中，会产生大量的电石渣浆，经机械压干后，固体电石渣可替代石灰综合利用于公路建设等，清液部分(上清液)碱性高且含硫、磷等化学成分，直接排放会对环境造成较大的影响，同时乙炔气需要经过除尘、脱硫、净化等工序后再与氯化氢反应，这些工序会产生大量的废水，传统工艺是将其直接排放，而这些废水中仍含有硫、磷等对环境污染极大的物质，因此传统工艺中废水的处理不仅造成了大量水资源的浪费，而且严重污染了环境。同时在氯乙烯转化合成环节，乙炔与氯化氢在转化器中完成氯乙烯的合成，其转化产生的热量通过转化器壳层热水带走，汇入热水槽后产生汽化，不仅造成了热量的浪费，同时由于汇入的热水温度过高使热水槽过量蒸发，从而大大增加了热水槽脱盐水的补水量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种电石生产PVC的工艺，充分实现了水资源的有效利用，同时避免了废水排放造成的环境污染，并且合理利用了氯乙烯的转化热量，节能降耗。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案为采用一种电石生产PVC的工艺，包括电石与水在乙炔发生器内反应生成乙炔气，乙炔气依次经过除尘冷却、脱硫、清净工序后进入转化器与与氯化氢气体加成反应生成粗氯乙烯气体，粗氯乙烯气体经脱汞、回收酸、碱洗、精馏后得到精氯乙烯气体，然后精氯乙烯气体进入聚合釜内发生聚合反应得到聚氯乙烯，其特征在于：从乙炔发生器出来的电石渣浆溢流入沉降池内进行沉降，底部渣浆排出另作它用，上部清液经降温冷却后返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水；用于乙炔气除尘冷却后的废水返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水；从转化器壳层出来的热水经换热器交换热量后进入蒸汽吸收塔上部吸收热水槽蒸发的热量后自流入热水槽，换热器在其它工序中使用。
进一步的，所述乙炔气脱硫工序产生的废水返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水。
进一步的，所述乙炔气清净工序产生的废水返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水。
进一步的，所述乙炔气清净工序产生的废水一部分返回除尘冷却工序和脱硫工序作为除尘冷却用水和脱硫用水，一部分返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水。
进一步的，所有工序中使用的机封废水可用作电石制备乙炔用反应用水的补充用水。
进一步的，所述底部渣浆排出另作它用是指送往水泥厂制水泥。
进一步的，所述上部清液降温冷却的方式为冷却塔风冷却，避免水冷却引入更多的水资源。
进一步的，所述换热器在其它工序中使用是指换热器用于氯碱工业中的一次盐水制备阶段中为其提供热量。
与现有技术相比，本发明将生产乙炔所产生的废水合理的进行回收循环使用，不需再外加工业水即可保证反应的正常进行，提高了水资源的利用率，避免了废水外排对环境造成的污染，同时在氯乙烯制备环节将转化器壳层热水的热量经换热器用于其它需要使用热量的工序后，热水进入蒸汽吸收塔上部以吸收热水槽闪蒸的蒸汽后自流入热水槽，这样既保证了热水槽的温度符合转化工艺的温度要求(90～100℃)，也避免了热水槽的过量蒸发，从而达到节能降耗的目的。
附图说明
图1为本发明工艺流程的示意图。
图例说明：
1、乙炔发生器；2、除尘冷却塔；3、脱硫塔；4、气柜；5、清净塔；6、转化器；7、除汞器；8、水洗塔；9、碱洗塔；10、精馏装置；11、聚合釜；12.离心机；13、干燥器；101、沉降池；102、风冷冷却塔；601、换热器；602、蒸汽吸收塔；603、热水槽。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供了一种电石生产PVC的工艺，参见图1，电石与水在乙炔发生器1内反应生成乙炔气，乙炔气依次经过除尘冷却塔2、脱硫塔3、气柜4、清净塔5后进入转化器6内与与氯化氢气体加成反应生成粗氯乙烯气体，粗氯乙烯气体依次经除汞器7脱汞、水洗塔8回收酸、碱洗塔9碱洗和精馏装置10精馏后得到精氯乙烯气体，然后精氯乙烯气体进入聚合釜11内发生聚合反应得到聚氯乙烯单体，经离心机12分离、干燥器13干燥后得到成品PVC，本发明的特征是在于将乙炔发生器1出来的电石渣浆溢流入沉降池101中进行沉降后，底部渣浆排出送往水泥厂制水泥，上部清液经风冷冷却塔102降温冷却后返回乙炔发生器1内作为电石制备乙炔用反应用水；同时除尘冷却塔2排出的废水返回乙炔发生器1内作为反应用水。本发明将上清液和除尘冷却废水循环利用代替工业水与电石发生反应，为了避免反应用水量的不足，本发明进一步的将脱硫塔3的废水和清净塔5的废水也返回乙炔发生器1内作为反应用水，同时清净塔5产生的废水为强氧化剂废次氯酸钠溶液，它可将S2-转化为单质S沉淀，因此在上清液中加入清净塔5的废水可降低上清液中硫的浓度，避免上清液中硫离子的富集产生难闻气味以及减缓乙炔反生反应速率。而为了避免加入的废水超出乙炔反生器反应用水量，清净塔5产生的废水一部分可返回除尘冷却工序和脱硫工序作为除尘冷却用水和脱硫用水，一部分返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水。进一步的，所有工序中使用的机封废水可用作电石制备乙炔用反应用水的补充用水。
本发明的另一特征是将从转化器6壳层出来的热水送入换热器601交换热量后进入蒸汽吸收塔602上部吸收热水槽603蒸发的热量后自流入热水槽603，这样既保证了热水槽的温度符合转化工艺的温度要求(90～100℃)，也避免了热水槽的过量蒸发，从而达到节能降耗的目的。换热器601可用于氯碱工业中的一次盐水制备阶段中为其提供热量。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电石生产PVC的工艺，包括电石与水在乙炔发生器内反应生成乙炔气，乙炔气依次经过除尘冷却、脱硫、清净工序后进入转化器与氯化氢气体加成反应生成粗氯乙烯气体，粗氯乙烯气体经脱汞、回收酸、碱洗、精馏后得到精氯乙烯气体，然后精氯乙烯气体进入聚合釜内发生聚合反应得到聚氯乙烯，其特征在于：从乙炔发生器出来的电石渣浆溢流入沉降池内进行沉降，底部渣浆排出另作它用，上部清液经降温冷却后返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水；用于乙炔气除尘冷却后的废水返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水；从转化器壳层出来的热水经换热器交换热量后进入蒸汽吸收塔上部吸收热水槽蒸发的热量后自流入热水槽，换热器在其它工序中使用；乙炔气清净工序产生的废水返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水。
2.根据权利要求1所述的一种电石生产PVC的工艺，其特征在于：所述乙炔气脱硫工序产生的废水返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水。
3.根据权利要求1所述的一种电石生产PVC的工艺，其特征在于：所述乙炔气清净工序产生的废水一部分返回除尘冷却工序和脱硫工序作为除尘冷却用水和脱硫用水，一部分返回乙炔发生器内作为电石制备乙炔用反应用水。
4.根据权利要求1所述的一种电石生产PVC的工艺，其特征在于：机封废水用作电石制备乙炔用反应用水的补充用水。
5.根据权利要求1所述的一种电石生产PVC的工艺，其特征在于：所述底部渣浆排出另作它用是指送往水泥厂制水泥。
6.根据权利要求1所述的一种电石生产PVC的工艺，其特征在于：所述上部清液降温冷却的方式为冷却塔风冷却。
7.根据权利要求1所述的一种电石生产PVC的工艺，其特征在于：所述换热器在其它工序中使用是指换热器用于氯碱工业中的一次盐水制备阶段中为其提供热量。
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