氯化氢生产工艺探讨

1、氯化氢生产工艺探讨第8期2004年8月中国氯碱ChinaChlorAlkaliAug.,200415氯化氢生产工艺探讨李秀华,宋明霞,代罡(齐化集团,黑龙江齐齐哈尔161033)摘要:简介合成法与解吸法生产氯化氢的工艺流程,并对其产品进行了比拟,分析了两种生产工艺的特点,并提出改良措施.关键词:氯化氢;电石法;聚氯乙烯;合成法;解吸法InquiryofhydrogenchlorideproductionprocessLIXiuhua,SONGMingxia,DAI(QihuaGroup,Qiqihar161033,China)Abstract:Theproductionprocessofhyd

2、rogenchloridebysynthesisanddesorptionprocesswasanalysed.Transformationmeasureswereputforward.Keywords:hydrogenchloride;calciumcarbideprocess;PVC;synthesisprocess;desorptionpro一氯化氢作为电石法生产PVC的原料之一,其产团原有5万t/aPVC生产装置,氯化氢气体来源于5万t/a离子膜烧碱生产装置所产生的氯气与氢气.经过扩建改造,2001年PVC的生产能力到达8万t/a,同时,氯化氢的来源问题成为亟待解决的难题.因该集团地处

3、我国东北部,受周边环境的影响,现有的氯碱产品已根本供需平衡,假设再扩建烧碱装置,可能会因氯碱产品供需不平衡造成烧碱装置不能满负荷生产而使氯化氢的产量受限,阻碍PVC体.考虑到当地化肥的需求量很大,经过多方调研论证,决定采用曼海姆法生产硫酸钾联产氯化氢工艺路线,这样既可解决氯化氢短缺的问题,又可为农业生产提供无氯钾肥.2001年3月,I期2万t/a硫酸钾生产装置投产,同年又完成硫酸钾装置的期扩建工程,使硫酸钾生产装置到达5万t/a的生产规模,联产的氯化氢量到达2万t/a.至此,为配合8万t/a聚氯乙烯生产,形成了由氢气与氯气直接合成氯化氢气体(合成法生产氯化氢气体)和生产硫酸钾联产氯化氢气体(即

4、解吸法生产氯化氢气体)2条生产工艺路线并存的局面.l氯化氢气体生产工艺流程简介原料氢气由氢气处理工序的氢压机送来,经氢气缓冲罐后由阻火器进入钢制合成炉底部的燃烧器氯处理工序的氯压机加压后输送至缓冲罐,按一定的分子比(H:C1=1.05:11.10:1)进入合成炉灯头的内管,由下而上经由灯头上的斜孔均匀地和外氢气体利用合成炉夹套冷却水冷却,合成炉出口温度降到400600oC时,经空气冷却器自然冷却,被冷却至100150oC,经除铁器进入石墨冷却器冷却至4050左右,再进入深冷石墨冷却器进一步冷却,冷却后的氯化氢气体从石墨冷却器下部排出,进入酸雾别离器进一步除去氯化氢气体中的盐酸雾滴,从酸雾别离器

5、顶部出来的符合合成要求的氯化氢气体,送至氯乙烯合成工序.工艺流程见图1.曼海姆法生产硫酸钾是以氯化钾与98%浓硫16中国氯碱2004年第8期图1合成法氯化氢生严T艺流程简图酸为原料,按2:1(摩尔比)的比例参加到曼海姆炉中,通过干气(炼油装置产生的尾气,以前是直接利用火炬燃烧掉,后被利用作为曼海姆炉的热源)的燃烧间接加热使炉内物料在500600的高温下,经耙齿不断搅拌混合使其反响充分,生成的硫酸钾经出料口进入密闭的冷却器,少量的游离硫酸用石中产生的氯化氢气体被风机引至吸收工序,并保持反响炉内一定的负压.氯化氢气体经过空气冷却器和冷却洗涤塔,在洗涤塔用循环水间接冷却及浓盐酸洗涤后,使其降温并除去

6、杂质,净化后的氯化氢气体在降膜吸收塔被来自解吸工序的21%稀盐酸吸收为35%浓盐酸,其中一局部浓盐酸作洗涤用,其余被送至解吸工序进行解吸.由吸收工序送来的35%浓盐酸经流量控制进入解吸塔顶部,与再沸器来的120的氯化氢气液混合物进行热量和质量交换,将浓盐酸中的HC1气体脱吸出来,直至塔底及再沸器处到达恒沸物的平凝器,冷却器,除去大局部水后,进入浓盐酸别离器,进一步除去酸雾后,得到高纯的氯化氢气体,经缓冲罐送至氯乙烯合成工序.解吸塔底的21%稀盐酸一局部进入再沸器参与解吸作用,其余局部经冷却降温后送回吸收工序作为吸收液去吸收氯化氢气体.工艺流程见图2.图2解吸法氯化氢生产工艺流程简图22种生产工

7、艺产品氯化氢的质量比拟氯化氢体积分数93%95%氯化氢中水的体积分数O.06%氯化氢不含游离氯氯化氢体积分数99%氯化氢中水的体积分数<0.06%从以上比拟可以看出,解吸法生产的氯化氢气体的纯度高于合成法生产的氯化氢,几乎不含惰性气体,并且不含游离氯.因此在参与合成氯乙烯时,.具有明显的优势.3两种氯化氢生产工艺的特点合成法生产氯化氢是目前国内大型的氯化氢生产装置所采用的生产工艺,由于该工艺成熟稳定,并且在生产过程中积累了大量的实践经验,有利于生产长期稳定的运行.但是由于参与氯乙烯合成反响的氯化氢是由氯气和氢气合成制得,纯度低,一般为93%95%,其合成转化率,还会使精馏系统的冷凝器传热

8、系数显着化氢纯度低,合成氯乙烯时,过量氯化氢的量到达5%10%,使氯化氢的消耗定额增高,从而提高了聚氯乙烯的生产本钱,并造成原料氯气和氢气的浪费.解吸法生产的氯化氢纯度高(体积分数/>99%),纯度波动小,不含游离氯,有利于氯乙烯合成实现分子比自控,可使氯乙烯合成的过量氯化氢的量降低到产的氯化氢纯度高,几乎不含惰性气体,减少了氯乙烯精馏尾气的放空损失,提高了精馏系统的总收率.解吸法生产氯化氢是在高温下进行的,高温条件下浓盐酸具有更强的腐蚀性,因此对设备与管道材质的要求比拟苛刻,该集团曾先后淘汰了不耐高温盐酸腐蚀的玻璃钢和钢衬四氟2种材质的管道.在高温设备与高温管道上使用的橡胶材质的法兰垫

9、片,使用一段时间后容易发生老化而失去弹性,造成盐酸渗漏,使开停车次数频繁,影响正常生产.两种氯化氢气体的生产工艺,各具利弊,在生产装置为PVC生产提供12238t氯化氢气体,PVC的产量因此增长了2万t,(下转第24页)24中国氯碱2004年第8期范围内推行职工医疗制度改革,其疗效确切,价格低廉,青霉素成为首选的抗生素类药物,预计在相当长的时间内难以动摇青霉素在国内抗生素类药物的龙快速的开展,许多采用青霉素G为原料的头孢菌素中间体如7一ADCA,7一ACA等先后在我国投入了工业化,也为国内头孢菌素提高了市场竞争力,在下游产品应用上开发了青霉素的市场空间,预计未来国内青霉素生产业苯乙酸的用量还将

10、有一定幅度增长.其他药物消费苯乙酸量较小,未来几年需求不会酸约1.4万t.在农药方面,苯乙酸可合成高效,广谱,低毒的非内吸性有机磷杀虫,杀卵,杀螨剂和稻丰散的中间乙酸还可用于制备杀虫剂敌百虫,杀菌剂苯霜灵,除草剂三氯苯乙酸,杀鼠剂大隆,鼠得克,杀它仗,氯鼠酮等.农药行业2002年消费苯乙酸约390t,消费较少,而且所生产的农药大多为传统农药,未来也不会乙酸500t.在香料方面,随着人民生活水平的提高,对日乙酸酯是我国规定允许使用的食用香料,作为吲哚或灵猫香的代用品,可调配出金合欢,桂花,玫瑰等香型,也可调配薰香香精,其主要用于食品,洗涤剂,具有节制食欲的香疗作用,对于肥胖症的辅助治疗有很好的临

11、床效果.据有关资料报道,欧美等兴旺地区香料消费占苯乙酸需求量的30%以上,国际市场上苯乙酸酯类香料在酪类香料中占据相当重要的地后香料工业将是我国苯乙酸消费增长较快的领域,2005年将需求苯乙酸约2000t.另外,苯乙酸还可用于高性能工程塑料,优质漂白剂,染料,金属萃取剂,羧酸和烷基芳香烃合成的增加和我国精细化工快速开展,苯乙酸价格降低,某些以苯乙腈为原料的产品可能转向使用苯乙酸,因此精细有机合成领域对苯乙酸的需求量有可能以较巨大市场需求的刺激下,20世纪90年代初国内掀起建设苯乙酸热潮,产量逐年增加,进口量日趋减少,2000年已经几乎没有进口,还出口150t左右.由于环保压力等因素,世界兴旺国

12、家已经限制开展氯系有机产品,新建或扩建积极性不高,甚至逐年减乙酸在其他领域的需求和出口量约为1500t.预计到2005年国内苯乙酸总需求量将达1.8万t左右,开展前景看好.5开展建议苯乙酸下游产品的不断开展,国内需求量在今后几年内会有较大的增长,苯乙酸在我国是属于已有相当生产能力,但产品质量和合成技术不能满足未来开展需求的精细化工中间体.中国参加WIO后出口前景也越来越好,为此,对我国苯乙酸工业开展提出如下建议:强氯苄羰基化制苯乙酸的大规模工业化装置开发,重视氯苄一cO电解法的研究与开发,逐步减少或淘汰苯乙腈水解法生产装置,随着氯苄羰基化法合成苯乙酸技术日趋成熟,提高和完善氯苄羰基化法技术,采用该法改造苯乙腈水解法装置.(2)下游产品着重开展苯乙酸酯,同时在有机合成上替代苯乙腈.应大力开发苯乙酸下游产品,尤其力做好苯乙酸下游产品的开发和利用将是苯乙酸行业的主要开展方向.(3)扩大出口.在加强生产的同时,抓住机遇,以质优价廉的产品占领国际市场,因为努力扩大产品出