[发明专利]一种无汞触媒合成氯乙烯的工艺系统及方法

权利要求书

1.一种无汞触媒合成氯乙烯的工艺系统，其特征在于，包括混合器(1)，所述混合器(1)分别连接有第一预热器(2)和预压缩机(3)的进口，所述预压缩机(3)出口与第一预热器(2)的进口连接，所述第一预热器(2)的出口连接前台转化器(4)的物料进口，所述前台转化器(4)的物料出口连接第一冷却器(5)的进口，所述第一冷却器(5)的出口连接中间压缩机(6)，所述中间压缩机(6)连接第二冷却器(7)的进口，所述第二冷却器(7)的出口连接第一气液分离器(9)的进口，所述第一气液分离器(9)的气相出口与第二预热器(8)的进口连接，所述第二预热器(8)的出口连接后台转化器(10)的物料进口，所述后台转化器(10)的物料出口连接第三冷却器(11)的进口，所述第三冷却器(11)的出口连接第二气液分离器(12)的进口，所述第二气液分离器(12)的气相出口分别连接中间压缩机(6)的进口、变压吸附装置(15)的进口，所述变压吸附装置(15)的出口与净化装置(16)的进口相连，所述净化装置(16)的出口中间压缩机(6)的进口相连。

2.根据权利要求1所述的一种无汞触媒合成氯乙烯的工艺系统，其特征在于，所述第一气液分离器(9)的液相出口、第二气液分离器(12)的液相出口还与低沸塔(13)的进口连接，所述低沸塔(13)的液相出口连接高沸塔(14)进口。

3.根据权利要求1所述的一种无汞触媒合成氯乙烯的工艺系统，其特征在于，所述低沸塔(13)的气相出口连接变压吸附装置(15)的进口。

4.一种无汞触媒合成氯乙烯的方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

步骤1，在前台转化器(4)和后台转化器(10)的列管中装填无汞催化剂，将乙炔和氯化氢经混合器(1)混合后经过预热或者先加压再预热，之后进入前台转化器(4)中，反应生成的粗氯乙烯；

步骤2，将反应后生成的粗氯乙烯经第一冷却器(5)冷却至10～30℃，之后经中间压缩机(6)加压至300～600KPa，再通过第二冷却器(7)冷却至-30～30℃，最后进入第一气液分离器(9)进行气液相分离；

步骤3，经第一气液分离器(9)分离后的液相氯乙烯进入低沸塔(13)中，低沸塔(13)精馏出的氯乙烯经高沸塔(14)后，形成成品氯乙烯；分离的气相气体经第二预热器(8)预热后进入后台转化器(10)中，在无汞催化剂作用下继续进行氯乙烯的合成，反应制得的粗氯乙烯经第二冷却器(11)再冷却至-30～30℃，最后进入第二气液分离器(12)中进行气液相分离；

步骤4，经第二气液分离器(12)分离的液相氯乙烯进入低沸塔(13)中，分离的气相气体一部分与低沸塔(13)塔顶精馏出来的低沸物一起进入变压吸附装置(15)中，经净化装置(16)后与另一部分回用至中间压缩机(6)进口处进行加压，进一步循环反应提高乙炔转化率。

5.根据权利要求4所述的一种无汞触媒合成氯乙烯的方法，其特征在于，所述步骤1中，具体为：在无汞催化剂运行前期，即无汞催化剂活性较高时，原料气乙炔和氯化氢经混合器(1)混合后进入第一预热器(2)预热至80～100℃，经预热后的气体直接进入前台转化器(4)中，反应生成的粗氯乙烯；

在无汞催化剂运行后期，无汞催化剂活性降低，乙炔转化率降低时，原料气乙炔和氯化氢经混合器(1)混合后进入压缩机(3)预加压至60～200KPa，再经第一预热器(2)预热至80～100℃，经预热后的气体直接进入前台转化器(4)中，反应生成的粗氯乙烯。

6.根据权利要求5所述的一种无汞触媒合成氯乙烯的方法，其特征在于，乙炔和氯化氢的摩尔比为1：0.90～1.10；乙炔的纯度大于99.5％；氯化氢的纯度达到99％以上。