变压吸附技术处理回收氯乙烯精馏尾气(4页).doc

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1、变压吸附技术处理回变压吸附技术处理回收氯乙烯精馏尾气收氯乙烯精馏尾气变压吸附技术处理回收氯乙烯精馏尾气变压吸附技术处理回收氯乙烯精馏尾气杨超松1，李永霞2（1 新疆中泰化学股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830009；2 新疆化学工业学校，新疆 乌鲁木齐 830013）摘要：采用变压吸附技术处理氯乙烯精馏尾气,处理后的排放气中 VC 含量小于 36mg/m3,C2H2含量小于 150mg/m3。实际运行效果表明该工艺运行稳定、操作简便，采用 PLC 系统自动控制，安全性能好等特点。对于年产 40 万吨 PVC 的装置，回收处理后，达到环保要求，同时具有显著的经济效益和社会效益。关键词：变压吸附技

2、术；氯乙烯尾气；节能环保；回收中图分类号：中图分类号：TQ325.3文献标识码：文献标识码：BPressure SwingAdsorption Process in Recycling Tail Gas of Vinyl ChlorideYang Chao-song1,LI Yong-xia2(1 Xinjiang Zhongtai Chemical CO.,LTD,Urumqi 830009;2 Xinjiang Chemical Industry of School,Xinjiang Urumqi 830013,China)Abstract:Vinyl chloride content i

3、n tail gas was less than 36 mg/m3,and acetylene content was less than 150 mg/m3after purification of tailgas by pressure swing adsorption process.In fact,the former was stable and simple operation,and PLC control system was automatic.We couldmeet the requirement of environmental protection,if we are

4、 using pressure swing adsorption process for 40 million tons polyvinyl chloride ayear.And the economic profits and social benefits were obvious.Keywords:pressure swing adsorption process;tail gas of vinyl chloride;energy conservation and environmental protection;recovery在我国，由于乙烯资源的短缺以及煤炭资源的丰富，电石法聚氯乙

5、烯工艺占据主导地位1。在氯乙烯精馏工段，因不凝气的存在，排放的尾气中氯乙烯含量在 14%左右，直接排放，污染环境，同时造成严重浪费。尾气治理主要有活性炭吸附真空解析、膜分离工艺及变压吸附工艺等2-3。变压吸附因其操作简单、系统运行稳定，受到青睐。新疆中泰化学股份有限公司下属新疆华泰重化工责任有限公司，目前具有聚氯乙烯树脂 70 万吨/a 的生产规模，采用变压吸附技术，治理后的精馏尾气达到国家环保排放标准，同时回收了尾气中的氯乙烯、乙炔，推进了资源综合利用和节能降耗，减少了环境污染，取得了良好的经济社会效益。1 变压吸附原理4变压吸附技术是以吸附剂内部多孔固体物质表面对气体分子的物理吸附为基础，

6、利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分，不易吸附低沸点组分和高压下吸附组分的吸附量增加、减压下吸附组分的吸附量减少的物性，将分馏尾气在一定压力下通过吸附床层，尾气中高沸点的氯乙烯（VC）、乙炔（C2H2）等被有选择的吸附，在减压下解析出，送回系统予以回收；低沸点的氢气 H2、N2作为净化气排空，同时吸附剂获得再生，进行下一周期吸附、解析的循环过程。吸附示意图如图 15。1图 1 吸附剂扩散过程示意图Fig 1 Adsorbent Diffusion Schematic Diagram2 变压吸附工艺流程2.1 主要设备变压吸附装置主要设备见表 1。表 1 尾气治理主要设备Tab 1 The M

7、ajor Equipment of Treating Tail Gas设备名称规格数量吸附塔1300730510V=6.92m36预热器50021866E=30m21中间罐1800540010V=13.00m31水环真空泵45Kw32.2 工艺流程含氯乙烯、乙炔的尾气在压力约 0.50 Mpa，经换热器加热到 45 左右进入吸附塔。在吸附塔中，氯乙烯和乙炔被吸附剂选择性吸附，其余气体经净化气管线放空。吸附床吸附一定量的氯乙烯、乙炔后停止吸附（含氯乙烯、乙炔的尾气进入另一吸附床），进入均压、逆放、抽空等吸附剂再生步骤。逆放和抽空得到氯乙烯和乙炔1作者简介 杨超松（1984-），男，工程师，硕士研

8、究生，2009 年毕业于新疆大学，主要从事聚氯乙烯工艺管理工作。-第 3 页气体返回系统回收利用。再生完成的吸附床经充压后，准备进入下一吸附过程6-7。如此周而复始地循环，即可达到净化回收、尾气治理的目的。工艺流程图见图 2。换热器变压吸附装置氯乙烯精馏尾气净化气放空产品气去系统回收图 2 变压吸附工艺流程图Fig 2 The Diagram of Pressure Swing Adsorption Procss3 工艺过程的实施工艺过程通过 SIMATIC S7-300 中的 PLC 控制系统，操作人员可以从操作界面上及时了解各个吸附塔的运行工况、各个程控阀的开闭状态、调节阀、真空泵的运行状

9、态8-9。同时系统进行全自动化控制，各工艺步骤严格按照系统程序控制，温度、压力、流量、阀位、塔的工况实时显示、历史曲线，及时报警，使得吸附塔的吸附、解析、再生连续、安全、稳定地循环进行。装置的主工艺流程为 6-2-1PP/VP 工艺，即 6 个吸附塔任意时刻有 2 个塔处于吸附状态，经过 1 次均压，经历吸附、解析、再生过程。具体运行见表 2。表 2 变压吸附 6-2-1 工艺运行表Tab 2 Process Running State of Pressure Swing Adsorption 6-2-1T2T4T6T8T10A(吸附)ED（均降）D（逆放一）D（逆放二）V1（抽空一）V2（抽

10、空二）ER（均升）FR（终充）FR（终充）IS（隔离）4 运行效果总结精馏尾气经变压吸附装置治理前后的数据，见图 3。尾气和净化气中的 VC 和 C2H2组分均采用气相色谱氢火焰法（FID）分析10。图 3 变压吸附装置运行分析结果Fig 3 Analysis Result of Pressure Swing Adsorption System Running从图 3 中可得出如下结果，见表 3。表 3 精馏尾气治理前后数据统计Tab 3Data Statistics ofPre and Post Treating Tail Gas组分处理前max处理后max备注VC%17.650.0002大

11、气污染综合排放标准（GB16297-1996）C2H2%23.430.0002VC36mg/m3,C2H2150mg/m3经变压吸附装置处理后的 VC、C2H2含量最高均为 0.0002%，即处理后 VC 含量最高 5.6mg/m3,C2H2含量最高 2.3 mg/m3，最低均为未检出，处理后的气体远低于 GB16297-1996 中所要求的排放指标。按照聚氯乙烯 40 万 t/a，排放尾气 2000 Nm3/h，其中氯乙烯含量为 15%，乙炔含量为 20%，以每年正常生产 8000h 计，则：(1)回收氯乙烯：（2000 Nm3/h15%）8000h=2.4106Nm3，合计回收氯乙烯单体

12、962t 2.494(2)回收乙炔：（2000 Nm3/h20%）8000=3.2106Nm3，按每吨点石发气量 300l/kg，合计节约电石 10667t。5 结语采用变压吸附技术治理氯乙烯精馏尾气，净化放空气中氯乙烯体积分数210-6、乙炔体积分数210-6，-第 4 页均达到国家环保排放标准。该技术采用 PLC 系统控制，操作简单，运行安全平稳，在原料气中组分浓度和流量在较大范围波动时，仍能保证装置稳定运行。在原材料供应紧张，国家环保严格要求下，是我国电石法聚氯乙烯生产中一项值得推广的环保节能的新技术。参考文献：参考文献：1 钱伯章.国内外 PVC 行业分析J.聚氯乙烯,2010(09)

13、:6-16.2 李法耿.氯乙烯精馏尾气回收膜分离法与变压吸附法的对比分析J.聚氯乙烯,2008,(06):36-39.3 肖井双.膜法和变压吸附法在氯乙烯回收过程中的应用J.聚氯乙烯,2011,(09):50-51.4 唐复兴.电石法氯乙烯精馏低塔尾气的利用J.聚氯乙烯,2012,(3):43-45.5 杨清艳,齐文兵,赵颖.变压吸附技术在 PVC 行业的应用与发展J.中国氯碱,2009,(04):26-276 林涛海.变压吸附氯乙烯精馏尾气工艺改进J.聚氯乙烯,2011,(09):24-267 郑石子,胡志宏,曾建华.聚氯乙烯生产与操作M.北京:化工工业出版,2007:10.8 PLC 系统在氯乙烯精馏尾气变压吸附装置中的应用及维护J.聚氯乙烯,2010,38(03):26-28.9 薛丽萍,杨清艳,吴飒.自动控制系统在 PSA 技术上的应用J.中国氯碱,2011,(02):48-4910邴涓林,黄志明.聚氯乙烯工艺技术M.北京:化工工业出版，2007:12.通讯联系方式：邮寄地址：新疆乌鲁木齐市米东区益民街 1868 号中泰化学工业园技术处邮编：830009联系电话：13699994783，0991-6854890Email: