CN207108868U - 一种电石法vcm高沸物的回收精制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电石法VCM高沸物的回收精制设备：包括原料干燥单元、原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元和导热油单元；所述原料干燥单元连接原料粗分单元，原料粗分单元分别连接重组分分离单元和精馏单元，重组分分离单元连接原料干燥单元，导热油单元用于对原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元进行加热。本实用新型回收产品二氯乙烷和VCM的纯度高；避免了水资源的浪费和设备结垢、腐蚀问题，安全可靠，保护环境，操作简单；设备换热效果佳，分离效果佳，能够通过多级精馏分离、提纯氯乙烯；降低了能耗和减少了资源浪费，有较大的经济效益；精馏塔耗能少，节能效果明显。

Description

一种电石法VCM高沸物的回收精制设备

技术领域

本实用新型涉及一种电石法VCM高沸物的回收设备，具体的说，涉及一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，属于PVC生产技术领域。

背景技术

PVC的生产工艺主要有电石法和乙烯法两大类，而我国作为富煤、贫油、少气的资源禀赋限制，主要以电石法为主。电石法生产PVC的工艺，就是利用乙炔和氯化氢在合成反应器内反应生成VCM单体，进而VCM单体进行聚合，产出最终产品PVC。

但在VCM的生产过程中，随之会产生二氯乙烷、三氯乙烷、三氯乙烯、二氯乙烯、乙醛及部分惰性气体等的混合气体，这样就会形成规模巨大的高沸物。

这部分高沸物直接排放或回收不佳会对环境造成重大危害，并影响人类的健康，而其中高含量的二氯乙烷，VCM产品，具有较高的利用价值，因此，电石法VCM高沸物的回收精制已经越来越引起工厂的关注。

目前，对于高沸物中VCM的回收是通过加热高沸物，使氯乙烯挥发的过程实现的，剩余的未挥发液体再进行售卖，但是现有技术的回收设备传质传热较差，分离效果差，产品纯度低，产品附加值不高，怎样精制分离后得到纯度较高的产品成为了技术关键。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，可以提高回收产品二氯乙烷和VCM的纯度；提高二氯乙烷和VCM的回收率；降低有毒有害气体排放量，节约资源，提高经济效益。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，包括原料干燥单元、原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元和导热油单元；

所述原料干燥单元连接原料粗分单元，原料粗分单元分别连接重组分分离单元和精馏单元，重组分分离单元连接原料干燥单元，导热油单元用于对原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元进行加热。

一种优化方案，所述重组分分离单元包括重组分塔，重组分塔连接原料粗分单元；

重组分塔下部的下液口及进气口分别与重塔再沸器的进液口及出气口相连通，重组分塔的下液口连接三氯乙烷储罐，三氯乙烷储罐连接三氯乙烷装车泵；

重塔再沸器的进液口还连接三氯乙烷储罐。

进一步地，所述重组分分离单元包括重组分塔，重组分塔的中下部连接二氯乙烷冷却器，二氯乙烷冷却器连接二氯乙烷储罐，二氯乙烷储罐连接二氯乙烷装车泵。

进一步地，所述重组分分离单元包括重组分塔，重组分塔的顶部分别连接重塔全凝器和重塔尾冷器，重塔全凝器和重塔尾冷器分别连接塔顶回流罐，塔顶回流罐经重组分塔的塔体上部的回流口连通重组分塔；

塔顶回流罐还连接重塔轻组分罐，重塔轻组分罐连接轻组分装车泵，轻组分装车泵连接原料干燥单元。

进一步地，所述精馏单元包括高沸塔；

高沸塔连接原料粗分单元；

高沸塔底部分别设有下液口和进气口，高沸塔的下液口及进气口分别与高塔再沸器的进液口及出气口相连，高沸塔的下液口还连接高塔釜高沸物储槽，高塔再沸器的进液口还连接高塔釜高沸物储槽，高塔釜高沸物储槽连接高塔塔釜高沸物打料泵，高塔塔釜高沸物打料泵连通原料干燥单元。

进一步地，所述精馏单元包括高沸塔，高沸塔的顶部分别连接有第一高塔全凝器和第二高塔全凝器，第一高塔全凝器和第二高塔全凝器分别连接精单体储槽，精单体储槽连接精单体装车泵，精单体装车泵连接阀门。

进一步地，所述原料粗分单元包括轻组分塔；

轻组分塔连通原料干燥单元；

轻组分塔的塔底设有下液管和进气口，轻组分塔的下液管及进气口分别与轻塔再沸器的进液管及出气口相连；

轻组分塔的塔底的下液管还连接轻塔釜液罐，轻塔釜液罐连接轻组分塔釜液泵，轻组分塔釜液泵连接重组分分离单元；

轻塔再沸器的进液管还连通轻塔釜液罐。

进一步地，所述原料粗分单元包括轻组分塔；

轻组分塔的顶部连接轻组分全凝器，轻组分全凝器的底部连接VCM粗品罐，VCM粗品罐的底部连接精馏单元；

轻组分全凝器还连接尾气反应器的底部，尾气反应器的下部连接HCl钢瓶，尾气反应器的顶部连接尾气反应冷凝器的顶部，尾气反应冷凝器的底部连接VCM粗品罐。

进一步地，导热油单元包括导热油储槽，导热油储槽分别连接有油气分离器和导热油泵，导热油泵连接有电加热器，电加热器连接换热器的输入端，将导热油分别输入原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元的换热器；油气分离器连接有导热油膨胀槽，油气分离器还连接换热器的输出端，将导热油分别输出原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元的换热器。

进一步地，所述原料干燥单元包括高沸物干燥器，高沸物干燥器连接有高沸物过滤器，高沸物干燥器还连接有高沸物储罐，高沸物储罐分别连接原料粗分单元和重组分分离单元。

本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

（1）本实用新型得到的产品纯度为：VCM纯度在99.9%以上，二氯乙烷纯度在98.0%以上，产品纯度高，色度好（铂-钴色号≦15），彻底分离；得到的VCM在4atm压力下，以液体形式存在；得到的二氯乙烷在0.1atm压力下，以液体形式存在，VCM、二氯乙烷的回收率（采出率）可达到95%以上；

得到的三氯乙烷纯度在90%以上，其采出率达到95%以上。

（2）本实用新型利用导热油作为换热媒介，避免了水资源的浪费和设备结垢、腐蚀问题，并对尾气等进行综合处理，不会带来环境污染，安全可靠。

（3）本实用新型解决了设备换热效果不好，分离效果差的问题，防止了氯乙烯的自聚，实现了通过多级精馏分离、提纯氯乙烯的目的。

（4）本实用新型导热油循环使用；降低了能耗和减少了资源浪费，有较大的经济效益。

（5）本实用新型不会产生废水、废气、废渣，保护环境，操作简单，安全可靠。

（6）本实用新型精馏塔耗能少，节能效果明显。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

附图1是轻组分塔的结构示意图；

附图2是重组分塔的结构示意图；

附图3是高沸塔的结构示意图；

附图4是电石法VCM高沸物的回收精制设备示意图；

附图5是电石法VCM高沸物的回收精制设备的导热油循环***图；

图中：

401—高沸物卸车泵， 402—高沸物过滤器， 403—高沸物干燥器， 404—高沸物储罐，405—高沸物输送泵，406—轻组分塔，407—轻塔再沸器，408—轻塔釜液罐， 409—轻组分塔釜液泵，410—轻组分全凝器， 411— VCM粗品罐，412—高沸塔进料泵，413—高沸塔进料干燥器，414—高沸塔，415—高塔再沸器，416—高塔釜高沸物储槽，417—高塔塔釜高沸物打料泵，418—第一高塔全凝器，419—第二高塔全凝器，420—精单体储槽，421—精单体装车泵，422—重塔再沸器，423—重塔全凝器，424—重塔尾冷器，425—塔顶回流罐，426—二氯乙烷冷却器，427—二氯乙烷储罐，428—重组分塔，429—轻组分装车泵，430—二氯乙烷装车泵，431—三氯乙烷储罐，432—三氯乙烷装车泵，433—HCl钢瓶，434—尾气反应器，435—尾气反应冷凝器，436—重塔轻组分罐；501—导热油膨胀槽，502—油气分离器，503—导热油储槽，504—导热油泵，505—电加热器。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1一种电石法VCM高沸物的回收精制设备

如图1-5所示，本实用新型提供一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，包括原料干燥单元、原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元和导热油单元；

所述原料干燥单元连接原料粗分单元，原料粗分单元分别连接重组分分离单元和精馏单元，重组分分离单元连接原料干燥单元，导热油单元用于对原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元进行加热。

原料干燥单元设备包括高沸物卸车泵401，高沸物过滤器402，高沸物干燥器403，高沸物储罐404；

原料粗分单元设备包括高沸物输送泵405，轻组分塔406，轻塔再沸器407，轻塔釜液罐408，轻组分塔釜液泵409，轻组分全凝器410，VCM粗品罐411，HCl钢瓶433，尾气反应器434，尾气反应冷凝器435；

精馏单元设备包括高沸塔进料泵412，高沸塔进料干燥器413，高沸塔414，高塔再沸器415，高塔釜高沸物储槽416，高塔塔釜高沸物打料泵417，高塔全凝器418，高塔全凝器419，精单体储槽420，精单体装车泵421；

重组分分离单元包括重塔再沸器422，重塔全凝器423，重塔尾冷器424，塔顶回流罐425，二氯乙烷冷却器426，二氯乙烷储罐427，重组分塔428，轻组分装车泵429，二氯乙烷装车泵430，三氯乙烷储罐431，三氯乙烷装车泵432，重塔轻组分罐436；

导热油单元设备包括导热油膨胀槽501，油气分离器502，导热油储槽503，导热油泵504，电加热器505。

其中，设备之间的连接均为管道连接。

所述高沸物卸车泵401连接高沸物过滤器402，高沸物过滤器402连接高沸物干燥器403，高沸物干燥器403连接高沸物储罐404，高沸物储罐404连接高沸物输送泵405，高沸物输送泵405连接轻组分塔406的下部，

轻组分塔406的塔底的下液管及进气口分别与轻塔再沸器407的进液管及出气口相连；

轻组分塔406的塔底的下液管还连接轻塔釜液罐408，轻塔釜液罐408连接轻组分塔釜液泵409，轻组分塔釜液泵409连接重组分塔428的下部；

轻塔再沸器407的进液管还连通轻塔釜液罐408。

轻组分塔406的顶部连接轻组分全凝器410，轻组分全凝器410的底部连接VCM粗品罐411，VCM粗品罐411的底部连接高沸塔进料泵412；

轻组分全凝器410还连接尾气反应器434的底部，尾气反应器434的下部连接HCl钢瓶433，尾气反应器434的顶部连接尾气反应冷凝器435的顶部，尾气反应冷凝器435的底部连接VCM粗品罐411。

高沸塔进料泵412连接高沸塔进料干燥器413，高沸塔进料干燥器413连接高沸塔414的下部，

高沸塔414底部的下液口及进气口分别与高塔再沸器415的进液口及出气口相连，

高沸塔414的下液口还连接高塔釜高沸物储槽416，

高塔再沸器415的进液口还连接高塔釜高沸物储槽416，高塔釜高沸物储槽416连接高塔塔釜高沸物打料泵417，高塔塔釜高沸物打料泵417连通高沸物储罐404。

高沸塔414的顶部分别连接有第一高塔全凝器418和第二高塔全凝器419，第一高塔全凝器418和第二高塔全凝器419分别连接精单体储槽420，精单体储槽420连接精单体装车泵421，精单体装车泵421连接阀门；

重组分塔428下部的下液口及进气口分别与重塔再沸器422的进液口及出气口相连通，重组分塔428的下液口连接三氯乙烷储罐431，三氯乙烷储罐431连接三氯乙烷装车泵432，三氯乙烷装车泵432连接阀门；

重塔再沸器422的进液口还连接三氯乙烷储罐431。

重组分塔428的中下部连接二氯乙烷冷却器426，二氯乙烷冷却器426连接二氯乙烷储罐427，二氯乙烷储罐427连接二氯乙烷装车泵430，二氯乙烷装车泵430连接阀门。

重组分塔428的顶部分别连接重塔全凝器423和重塔尾冷器424，重塔全凝器423和重塔尾冷器424分别连接塔顶回流罐425，塔顶回流罐425经重组分塔428的塔体上部的回流口连通重组分塔428。

塔顶回流罐425还连接重塔轻组分罐436，重塔轻组分罐436连接轻组分装车泵429，轻组分装车泵429连接高沸物储罐404且轻组分装车泵429与高沸物储罐404之间设有阀门。

轻塔再沸器407、高塔再沸器415、重塔再沸器422内均设有换热器，所述换热器连通导热油单元。

导热油单元包括导热油储槽503，导热油储槽503分别连接油气分离器502和导热油泵504，导热油泵504连接电加热器505，电加热器505连接换热器的输入端，将导热油输入换热器。油气分离器502连接导热油膨胀槽501，油气分离器502还连接换热器的输出端，将导热油输出散热器。

具体的，所述的高沸物过滤器402为滤芯式过滤器，构造为上下封头式，直径为1000mm，过滤精度为1μm。

所述的高沸物干燥器403和高沸塔进料干燥器413内部填充氯化钙干燥剂，其中，氯化钙干燥剂的填充量均为6-7m3。高沸物干燥器403和高沸塔进料干燥器413的内部均采用栅板支撑，栅板上表面铺有40目不锈钢网及25cm玻璃丝布；高沸物干燥器403和高沸塔进料干燥器413的筒体均设有干燥剂卸放口，高沸物干燥器403和高沸塔进料干燥器413的上部均设有填装口，方便填充及更换。

所述的轻组分塔406为填料塔，填料采用陶瓷波纹规整填料，轻组分塔406的塔顶设有轻塔回凝器，轻塔回凝器与轻组分塔406的塔体用法兰直接连接在塔顶；轻组分塔406上部设置液体分布器，保证液体从塔的各个部位均匀流下，不存在偏流现象；轻组分塔406的塔底的下液管及进气口分别与轻塔再沸器407的进液管及出气口相连；轻组分塔406的直径为600mm。

所述的重组分塔428为填料塔，填料采用316L不锈钢鲍尔环填料，填料直径为400mm；重组分塔428在侧线采出口处设置收集盘及液体再分布器；重组分塔428的塔体上部设有回流口，重组分塔428的下部设有下液口及进气口分别与重塔再沸器422的进液口及出气口相连；重组分塔428的直径为400mm。

所述的高沸塔414为筛板塔，塔盘采用Q235B材质，高沸塔414的塔顶设置塔顶回凝器，塔顶回凝器通过法兰与高沸塔414的塔体相连；高沸塔414的底部有下液口及进气口分别与高塔再沸器415的进液口及出气口相连，高沸塔414的直径为1000mm。

将氯乙烯高沸物经过高沸物卸车泵401，输送至高沸物过滤器402，再经过高沸物干燥器403后，送入高沸物储罐404中。

干燥后的原料，经过高沸物输送泵405送至轻组分塔406，在轻塔再沸器407加热和轻组分全凝器410回流的共同作用下，由轻组分塔釜液泵409采出釜液至轻塔釜液罐408，轻组分粗品流入VCM粗品罐411保存。

由高沸塔进料泵412将轻塔釜液罐408中釜液经高沸塔进料干燥器413干燥后打入重组分塔428，重塔经过重塔再沸器422加热和重塔全凝器423、重塔尾冷器424冷凝回流后，采出轻组分至塔顶回流罐425，再经过二氯乙烷冷却器426冷凝后，流入二氯乙烷储罐427保存；塔釜重组分进入三氯乙烷储罐431，再由三氯乙烷装车泵432装车。

VCM粗品罐411内粗品，进入高沸塔414，由高塔再沸器415加热和高塔全凝器418或419冷凝回流后，塔顶得到精VCM进入精单体储槽420，再由精单体装车泵421装车；塔釜的高沸物经高塔塔釜高沸物打料泵417打入高塔釜高沸物储槽416保存。

本实用新型使用的导热油为THERMINOL 55，上述导热油储存于导热油储槽503中，通过导热油泵504打入至电加热器505，加热后分别送至各支路，待热交换完成后，各支路导热油流经油气分离器502，液体导热油流至导热油储槽，循环使用。导热油气体至导热油膨胀槽501，待冷凝成液体后，循环使用。

本实用新型公开了一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，包括原料干燥单元、原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元和导热油单元；重组分分离单元包括一级重组分分离单元、二级重组分分离单元和三级重组分分离单元；所述原料干燥单元分别连接一级重组分分离单元和原料粗分单元，原料粗分单元分别连接一级重组分分离单元、三级重组分分离单元和精馏单元。本实用新型得到的产品纯度为：VCM纯度在99.9%以上，二氯乙烷纯度在98.0%以上，产品纯度高，色度好（铂-钴色号≦15），彻底分离；得到的VCM在4atm压力下，以液体形式存在；得到的二氯乙烷在0.1atm压力下，以液体形式存在，VCM、二氯乙烷的回收率（采出率）可达到95%以上；得到的三氯乙烷纯度在90%以上，其采出率达到95%以上；本实用新型利用导热油作为换热媒介，避免了水资源的浪费和设备结垢、腐蚀问题，并对尾气等进行综合处理，不会带来环境污染，安全可靠；本实用新型解决了设备换热效果不好，分离效果差的问题，防止了氯乙烯的自聚，实现了通过多级精馏分离、提纯氯乙烯的目的；本实用新型导热油循环使用；降低了能耗和减少了资源浪费，有较大的经济效益；本实用新型不会产生废水、废气、废渣，保护环境，操作简单，安全可靠；本实用新型精馏塔耗能少，节能效果明显。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，其特征在于：包括原料干燥单元、原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元和导热油单元；

所述原料干燥单元连接原料粗分单元，原料粗分单元分别连接重组分分离单元和精馏单元，重组分分离单元连接原料干燥单元，导热油单元用于对原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元进行加热。

2.如权利要求1所述的一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，其特征在于：所述重组分分离单元包括重组分塔（428），

重组分塔（428）连接原料粗分单元；

重组分塔（428）上设有下液口及进气口，重组分塔（428）的下液口及进气口分别与重塔再沸器（422）的进液口及出气口相连通，重组分塔（428）的下液口连接有三氯乙烷储罐（431）；

重塔再沸器（422）的进液口还连接三氯乙烷储罐（431）。

3.如权利要求1所述的一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，其特征在于：所述重组分分离单元包括重组分塔（428），重组分塔（428）的连接有二氯乙烷冷却器（426），二氯乙烷冷却器（426）连接有二氯乙烷储罐（427）。

4.如权利要求1所述的一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，其特征在于：所述重组分分离单元包括重组分塔（428）；

重组分塔（428）分别连接有重塔全凝器（423）和重塔尾冷器（424），重塔全凝器（423）和重塔尾冷器（424）分别连接有塔顶回流罐（425），塔顶回流罐（425）经重组分塔（428）的塔体上的回流口连通重组分塔（428）；

塔顶回流罐（425）还连接有重塔轻组分罐（436），重塔轻组分罐（436）连接原料干燥单元。

5.如权利要求1所述的一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，其特征在于：所述精馏单元包括高沸塔（414）；高沸塔（414）连接原料粗分单元；高沸塔（414）上分别设有下液口和进气口，高沸塔（414）的下液口及进气口分别与高塔再沸器（415）的进液口及出气口相连，高沸塔（414）的下液口还连接有高塔釜高沸物储槽（416），高塔再沸器（415）的进液口还连接高塔釜高沸物储槽（416），高塔釜高沸物储槽（416）连接有高塔塔釜高沸物打料泵（417），高塔塔釜高沸物打料泵（417）连通原料干燥单元。

6.如权利要求1所述的一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，其特征在于：所述精馏单元包括高沸塔（414），高沸塔（414）分别连接有第一高塔全凝器（418）和第二高塔全凝器（419），第一高塔全凝器（418）和第二高塔全凝器（419）分别连接精单体储槽（420），精单体储槽（420）连接精单体装车泵（421），精单体装车泵（421）连接阀门。

7.如权利要求1所述的一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，其特征在于：所述原料粗分单元包括轻组分塔（406）；

轻组分塔（406）连通原料干燥单元；

轻组分塔（406）上设有下液管和进气口，轻组分塔（406）的下液管及进气口分别与轻塔再沸器（407）的进液管及出气口相连；

轻组分塔（406）的下液管还连接轻塔釜液罐（408），轻塔釜液罐（408）连接轻组分塔釜液泵（409），轻组分塔釜液泵（409）连接重组分分离单元；

轻塔再沸器（407）的进液管还连通轻塔釜液罐（408）。

8.如权利要求1所述的一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，其特征在于：所述原料粗分单元包括轻组分塔（406）；

轻组分塔（406）连接有轻组分全凝器（410），轻组分全凝器（410）的底部连接有VCM粗品罐（411），VCM粗品罐（411）连接精馏单元；

轻组分全凝器（410）还连接有尾气反应器（434），尾气反应器（434）连接有HCl钢瓶（433），尾气反应器（434）连接有尾气反应冷凝器（435），尾气反应冷凝器（435）连接VCM粗品罐（411）。

9.如权利要求1所述的一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，其特征在于：导热油单元包括导热油储槽（503），导热油储槽（503）分别连接有油气分离器（502）和导热油泵（504），导热油泵（504）连接有电加热器（505），电加热器（505）连接换热器的输入端，将导热油分别输入原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元的换热器；油气分离器（502）连接有导热油膨胀槽（501），油气分离器（502）还连接换热器的输出端，将导热油分别输出原料粗分单元、重组分分离单元、精馏单元的换热器。

10.如权利要求1所述的一种电石法VCM高沸物的回收精制设备，其特征在于：所述原料干燥单元包括高沸物干燥器（403），高沸物干燥器（403）连接有高沸物过滤器（402），高沸物干燥器（403）还连接有高沸物储罐（404），高沸物储罐（404）分别连接原料粗分单元和重组分分离单元。