[实用新型]氯化氢、乙炔气体混合干燥系统

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种氯化氢、乙炔气体混合干燥系统。

(二)背景技术

近年来，中国的PVC行业发展迅猛，从2001-2007年短短6年间，产量从310万吨增加到1000万吨，是2001年的3.22倍，形成了1500万吨/a的PVC生产能力，已成为世界上PVC生产能力最大的国家。中国为贫油和煤资源相对丰富的国情，PVC生产基本以电石法为主，来自合成炉的氯化氢、乙炔发生器的乙炔气体通过冷却干燥，混合后进入转化器反应。

氯化氢、乙炔干燥工序在整套PVC制备系统中是不可少的部分，干燥效果直接影响后续转换工段的设备及能源消耗。主要表现为以下几个方面：

a、水份高低直接影响触媒使用寿命，水份过高会导致乙炔与氯化汞生成有机络合物，覆盖在触媒表面，降低触媒活性；

b、水份过高，会导致触媒结块，使触媒接触面积下降，降低转化器生产能力；转化使用原料为氯化氢与乙炔，在高水份的存在的情况下，将形成高浓盐酸，腐蚀设备及管道，生成氯化铁和氯化亚铁，堵塞管道，威胁正常生产。由现在转化器下封头采用衬胶手段来预防腐蚀就可看出；

c、水份过高还易与乙炔生成对精馏、聚合有害的乙醛(C₂H₂+H₂O→CH₃CHO)，降低收率，增加后系统能源负荷。

现有技术中氯化氢、乙炔气体混合干燥是采用如下工艺：

氯化氢气体和乙炔气体通过低温冷却器和深冷冷却器逐步降温至-10℃左右，通过不同温度下，水的蒸汽压不同来脱除气体中水份，这种处理工艺可将气相中的水份脱除至300ppm左右。分为有两种工艺路线：第一种是两种气体分别通过冷却器冷却降温脱水，后混合进入预热器并进入转化装置；第二种是两种气体在初步冷却之后，先进行混合，然后进入深冷冷却器深冷脱水，最后进入预热并进入转化装置。

两种工艺路线的原理是一样的，第二种是在第一种的改良路线，出发点基于气相中的水蒸气分压不同。氯化氢气体中的水蒸汽分压是以盐酸的饱和蒸汽压计算的，乙炔中的水蒸汽分压以水的饱和蒸汽压计算的。相比较盐酸上的水蒸汽分压较低，混合之后能凝结一部分水以盐酸形势排出，降低后系统的深冷消耗。其实这是一个误区，因为在混合之后，气相中的水蒸汽凝结下来的水产生的热量大部分都是给气体带走，总的热能值并没有减少，并不能降低后系统的深冷消耗。不过混合冷冻有一个优点，就是溶解在水中的乙炔量减少，而溶解在水中的氯化氢量相应增加，所以氯化氢富余而电石相对紧张的企业可以采用混合冷冻方法。

(三)发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种干燥效果好的氯化氢、乙炔气体混合干燥系统。

一种氯化氢、乙炔气体混合干燥系统，所述气体混合干燥系统包括氯化氢冷却器、乙炔冷却器、气体混合器、水雾捕集器、硫酸组合吸收塔和酸雾捕集器，氯化氢冷却器出口及乙炔冷却器出口分别连接气体混合器入口，气体混合器出口连接水雾捕集器入口，水雾捕集器出口连接硫酸组合吸收塔气体入口，硫酸组合吸收塔气体出口连接酸雾捕集器入口，酸雾捕集器出口输出干燥后的氯化氢、乙炔混合气体。

进一步，所述的硫酸组合吸收塔中，塔顶部设有气体出口和浓硫酸喷淋装置，塔上部为泡罩塔板段，塔下部为填料段，塔底部设有气体入口和液体出口。

本干燥系统的关键在于硫酸组合吸收塔，其具有占地面积小，吸收效率高，操作弹性大等优点。填料段通过大循环量低气速来提高传质效率，保证填料段在塔器的中的吸收任务达到90％以上。泡罩段任务是把气相的微量水份进行吸收。组合吸收塔的结构可参照本领域技术人员熟知的公开文献，如中国专利200710069783.9、200720112760.7等。

本实用新型具有突出的干燥效果，能将气相中的水份浓度降为100ppm，为后续系统的反应及消耗打下良好的基础。

(四)附图说明

图1为本实用新型氯化氢、乙炔气体混合干燥系统的结构示意图。

(五)具体实施方式

下面通过附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步地详细地描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。