一种PVC生产过程中氯化氢回收装置的制作方法

本发明涉及的是氯乙烯生产技术及装置，具体的说，是一种PVC生产过程中氯化氢回收装置。

背景技术：

现有技术中，在由乙炔和氯化氢反应合成氯乙烯的工艺过程中，为了提高乙炔的转化率，既经济又可行的办法是让原料气氯化氢过量。在实际生产过程中，乙炔和氯化氢通常控制为n(C2H2)∶n(HCl)＝1∶(1.05-1.10)，现有氯乙烯生产过程中过量氯化氢处理工艺过程是，首先粗氯乙烯由转化器出来，进入除汞器用活性炭吸附主要含有氯高汞化合物的汞蒸汽后，再进入合成气石墨冷却器将气温冷却至15℃左右方可进入降膜吸收系统，用由筛板塔流入的稀盐酸吸收合成气中的过氯化氢，制得25-28％的副产盐酸。制酸后的合成气先后进入筛板塔，水洗塔和碱洗塔净化，吸收余下的氯化氢和二氧化碳等杂气，获得精制的氯乙烯供聚合用，水洗，碱洗塔要保持一定的液体循环量，以满足净化的需要，新鲜水从水洗塔连续加入，废液亦连续排放，少部分流入筛板塔后进入降膜吸收系统制酸，碱液则定时更换，当其中碳酸钠浓度超标后必须更换一定浓度的氢氧化钠溶液作为吸收液。使用上述设备，氯化氢无法循环回收作为合成氯乙烯的原料气，所产生的副产物是难以直接销售的低浓度的含汞盐酸；且工艺流程长，使用的装置多，筛板塔操作弹性小，压力降高，过程操作控制难。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种PVC生产过程中氯化氢回收装置，以实现PVC生产过程中氯化氢的循环回收。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种PVC生产过程中氯化氢回收装置，包括：氯化氢组合吸收塔，所述的氯化氢组合吸收塔由下而上依次包括进气口、出料口、等温吸收区，浓酸吸收区、稀酸吸收区、清水吸收区和塔顶排气口；所述出料口连接有浓酸罐，所述浓酸罐连接盐酸脱吸装置；所述盐酸脱吸装置包括设有干燥装置的排气管道和稀酸排出管道；所述稀酸排出管道连接稀盐酸脱吸装置。

优选的，所述的等温吸收区设有石墨降膜吸收器。

优选的，所述的浓酸吸收区为填料区。

优选的，所述的盐酸脱吸装置还包括盐酸高位槽和硫酸高位槽，所述硫酸高位槽连接萃取剂中部。

优选的，所述的萃取器的材料是耐高温且耐腐蚀的材料，优选高硅陶瓷材料。

优选的，所述萃取器上部塔体直径与下部槽体直径比值为1∶1.8-1∶2.5。

本发明的有益效果在于：本发明中使用的是氯化氢组合吸收塔，氯化氢回收过程中流程得到了简化，所用的装置少，占地面积小，可以节省投资费用；组合吸收塔的特殊设计，采用了专有的降膜吸收器和填料塔设计，过程控制方便；在开车阶段允许大量氯化氢流入装置，且不会引起过程超温，避免了传统工艺中开车阶段大量氯化氢进入系统，极易引起过程超温从而损坏装置的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明氯乙烯生产过程中过量氯化氢全回收示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所述的一种PVC生产过程中氯化氢回收装置，包括：氯化氢组合吸收塔，所述的氯化氢组合吸收塔由下而上依次包括进气口、出料口、等温吸收区，浓酸吸收区、稀酸吸收区、清水吸收区和塔顶排气口；所述出料口连接有浓酸罐，所述浓酸罐连接盐酸脱吸装置；所述盐酸脱吸装置包括设有干燥装置的排气管道和稀酸排出管道；所述稀酸排出管道连接稀盐酸脱吸装置。

40℃的压强为10kPa的5400m3/h含氯化氢的氯乙烯混合气体从组合塔1的下部进气口进入，首先经过一个等温吸收区1a，含氯化氢的氯乙烯混合气体的温度逐渐下降，氯化氢气体部分被吸收。所用的吸收器是专有的石墨降膜吸收器，氯化氢气体与管子(或短孔)表面均匀分布的液膜充分接触后被吸收，放出的热量由壳程的冷却水移出。

经过等温吸收区1a的混合气体进入上层的浓酸吸收区1b，即一层填料区。经过等温吸收区1a的混合气体则从一层填料区的下方进入，通过填料区填料缝隙中的自由空间，在等温吸收区没有被吸收的氯化氢气体的一部分被填料表面的液体所吸收，未被吸收的气体进入浓酸吸收区的上部。

从浓酸吸收区出来的混合气体继续上升，进入上层的稀酸吸收区1c，即二层填料区，进行吸收后，从稀酸吸收区1c出来的混合气体继续上升，进入上层的清水吸收区1d，即筛板区。在这个区的吸收过程也是绝热吸收的过程，未被吸收的残余的氯化氢气体被水吸收。

经过上述这一系列的过程，从组合吸收塔顶部出来的气体中氯乙烯的纯度很高，绝大部分氯化氢气体被吸收，排出的氯乙烯混合气中氯化氢含量0.05％，所述的混合气体在25℃，压强为6kPa，4700m3/h从塔顶排出，送组合碱洗塔进一步精制。清水从顶层塔板连续加入，浓度为30％的浓盐酸由吸收塔底部出料口连续排出。此酸可作为脱吸原料脱吸制氯化氢气体返回合成岗位供合成氯乙烯用。

从组合塔1出料口排出的浓盐酸先进入浓酸罐4中，然后进入盐酸脱吸系统2进行脱吸。经过盐酸脱吸系统2后，盐酸的浓度下降到19％左右，脱吸的氯化氢气体从该盐酸脱吸系统2中排出，经过充分干燥后进入合成工序合成氯乙烯。同时，剩下的19％的稀酸进入稀酸罐5中储存起来。稀酸罐5通过管道分别与组合吸收塔1的浓酸吸收区1b和稀盐酸深脱吸系统3相连。进入稀盐酸深脱吸系统3的19％的盐酸经过该系统后，盐酸的浓度下降到小于1％，脱吸的氯化氢气体从该脱吸系统出口排出，充分干燥后进入合成工序合成氯乙烯。脱吸之后的溶液中盐酸的浓度下降到小于1％，当组合吸收塔1上部清水吸收区吸收剂的水量即来源于此，

本实施例所采用的稀盐酸深脱吸方法为浓硫酸脱吸法：

其具体步骤如下：

21％的稀盐酸、98％的浓硫酸分别进入盐酸罐和硫酸罐，然后分别由盐酸泵和硫酸泵打入盐酸高位槽和硫酸高位槽，在两高位槽的溢流回液管正常的情况下，先将盐酸高位槽的盐酸经流量计调节计量后进入萃取器的上部，其中浓硫酸与稀盐酸的体积比为2∶1再将硫酸高位槽的硫酸经流量调节计量后进入萃取器的中部，两种酸在萃取器槽体内不断溢流、混合，萃取出的氯化氢从槽体内离开液面，不断上升到上面的塔体内，经自上而下的浓硫酸干燥后引出萃取器，进入氯化氢气柜。所述的萃取器为上部塔体的直径与下部槽体的直径的比值为1∶2，是由高硅陶瓷材料萃取器。二个萃取器仅用一个是开一备一，萃取器直径底部放大有利于气体扩散，提高脱吸效果。

从萃取器和萃取器槽体底部流出来的混合酸，经石墨冷却器冷却后进入混酸槽，由混酸泵打入脱氯塔，脱氯后的气体经尾气吸收塔水洗后排空。

从脱氯塔中出来的混合酸中硫酸的浓度为70％的硫酸，将其贮存在硫酸槽中，然后再由硫酸泵打入硫酸提浓器中，硫酸提浓器中采用明火加热加入其中的硫酸，使其温度上升至360℃，蒸发硫酸中的水分，在高温下浓缩硫酸，直至从硫酸提浓器中部取出的硫酸的浓度达97％。在加热升温过程中，硫酸蒸汽先从塔顶放出进入汽提塔，从硫酸提浓器顶端排出的蒸汽经过冷凝器冷凝，得到50％的硫酸。

通过此设备，实现PVC生产过程中氯化氢的有效循环回收。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。