VCM精馏生产过程的控制
近年来人们逐渐发现并重视了氯乙烯的价值和作用, 建筑材料、包装材料、医用材料等方面越来也多的产品需要氯乙烯这种原料, 因此各行各业对氯乙烯的产量和质量都提出了更高的要求。目前我国生产氯乙烯主要采用电石乙炔法和乙烯氧氯化法这两种方式, 在实际生产过程中, 电石乙炔法采用的原材料成本相对较低并且容易获得, 经过多年的发展, 该方法已经相对成熟、简单实用, 因此采用电石乙炔法总体投入成本较低, 收效也快。为了进一步提高氯乙烯的产量和质量, 对氯乙烯的生产过程控制进一步优化是非常有必要的。文章综合研究了电石乙炔法生产氯乙烯的工艺流程, 探讨了在氯乙烯精馏生产过程中氯乙烯气柜高度、游离氯、尾气吸附以及氯化氢和乙炔的配比等方面的优化控制措施, 切实提高氯乙烯生产过程中的安全性和可靠性, 在保证并提高氯乙烯质量的基础上进一步扩大氯乙烯的产量。
1 电石乙炔法生产氯乙烯的工艺概述
目前我国的现代化工企业电石乙炔法生产氯乙烯的工艺流程基本相同, 主要为以下步骤:先破碎电石存入乙炔发生器, 注入水之后发生化学反应产生乙炔气体, 乙炔气体和氯化氢气体在气柜中混合后进入转化气, 施加一定的条件使之发生化学反应得到氯乙烯气体, 通过冷凝得到氯乙烯液体, 氯乙烯液体进入低沸塔去除低沸点物质, 再进入高沸塔蒸出氯乙烯气体后再次冷凝为液体即为市场所需要的氯乙烯。为保证氯乙烯生产的产量和质量, 对氯乙烯的生产过程需要注意以下几个关键问题:氯化氢与乙炔的配比控制以及氯乙烯精馏过程的控制。
2 氯乙烯精馏生产过程的控制
2.1 氯乙烯气柜高度的控制
在氯乙烯精馏生产的设备中, 需要注意控制粗氯乙烯气柜的高度, 如果高度过高容易发生粗氯乙烯的外泄, 如果高度过低容易被压缩机抽瘪, 因此合理地联锁控制粗氯乙烯的气柜高度是非常重要的。目前可以采用分布式控制系统合理调整粗氯乙烯的气柜高度, 通过控制压缩机来粗调气柜的高度, 通过控制回流控制阀细调气柜的高度。同时应该做好分布式控制系统的高度上下限报警系统, 帮助操作人员注意气柜的安全生产。
2.2 游离氯的检测及联锁控制
如果出现操作不当或者工艺流程控制的不理想情况时, 生产的氯化氢气体有可能会含有游离氯, 在生产设备中氯化氢气体与乙炔混合后发生化学反应时游离氯会和乙炔发生化学反应快速产生大量热量, 有可能会引发爆炸, 引起重大安全事故。因而对游离氯的监控和检测是非常重要的, 这里也可以采用分布式控制系统能够有效预测或者检测是否含有游离氯, 如果含有游离氯并且含量超过安全上限, 可以自动报警, 并自动切断乙炔气体的控制阀, 延时关闭氯化氢阀门, 及时避免安全事故的发生。
2.3 氯化氢、乙炔的含量配比控制
氯化氢和乙炔在催化剂的作用下生成氯乙烯, 如果此时的乙炔气体过剩时会影响催化剂的催化效果, 也会降低乙炔的纯度;如果此时的氯化氢气体过剩时, 会对生产设备腐蚀, 从而影响氯乙烯的生产质量。因此在氯乙烯的精馏生产过程中科学调整氯化氢和乙炔的配比是非常重要的。这里采用的主要措施是建立氯化氢气体和乙炔气体配比关系的数学模型通过掌握氯化氢的流量调整乙炔气体的流量, 以满足生产的需求, 也保证生产工艺的可靠性和可控性。
2.4 精馏系统的生产过程控制
精馏系统是精制粗氯乙烯为精氯乙烯, 也是这整套生产工艺的核心环节。建立控制低沸塔的温度、压力控制系统, 监测进料口的温度和压力变化, 有效去除氯乙烯中低沸点物质
2.5 尾气吸附的联锁及顺控
在低沸塔去除低沸点物质时排放残留的尾气, 这里会附带排出一些的氯乙烯气体, 氯乙烯气体的排出会污染环境, 同时也会影响产量。因此这里需要考虑尾气的吸附问题, 并且回收利用排出的氯乙烯气体, 通常采用活性炭深冷吸附尾气中的氯乙烯。为了更好地完成这项工作, 设置了排出尾气压力和温度控制及联锁报警装置, 利用联锁警报装置科学合理地控制程控阀, 既保证尾气吸附的顺利进行, 也保证活性炭不因温度过高引发安全事故。
3 结语
根据氯乙烯精馏生产工艺流程和生产设备特点, 提出相应的控制措施, 有效提高生产设备的安全性和可控性, 同时提高氯乙烯的产量和质量。
摘要：随着氯乙烯在建筑材料、包装材料、医用材料等方面的广泛应用, 各行各业对氯乙烯的产量和质量有着越来越高的要求, 氯乙烯安全生产的过程控制是我国现代化工企业重点关注的问题。文章主要研究了电石乙炔法生产氯乙烯的生产过程, 分析并总结了生产过程中有关氯乙烯气柜高度控制、游离氯的检测和联锁、氯化氢和乙炔的配比、尾气吸附的联锁和控制以及精馏系统的生产控制等方面的经验和问题, 提出了一系列相应的优化措施, 从而提高氯乙烯精馏生产过程的安全性和可靠性, 同时提高氯乙烯的产量和质量, 促进现代化工企业的进一步发展。
关键词：氯乙烯,精馏生产过程,联锁控制,顺序控制,优化
参考文献
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