[发明专利]一种氯乙烯生产工艺中精馏尾气冷凝水分离系统及其自动化控制方法

说明书

本发明公开了一种氯乙烯生产工艺中精馏尾气冷凝水分离系统及其自动化控制方法，其特征在于：至少包含三台尾气冷凝器，即尾气冷凝器A、尾气冷凝器B和尾气冷凝器C，每台尾气冷凝器均设有三条尾气进气管和三条尾气出气管，通过调节尾气进气管和尾气出气管的连通方式实现尾气冷凝器的循环切换，使其中两台尾气冷凝器串联成一、二级进行尾气冷凝，另一台尾气冷凝器切出尾气系统单独进行化冰或备用。与现有技术相比，本发明降低精馏尾气冷凝器内结冰对精馏尾气流量和尾气组分的影响，实现氯乙烯精馏工段低塔系统长周期低负荷运行，稳定控制精馏尾气的流量，并使排放尾气中氯乙烯含量降低。

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，尤其涉及一种氯乙烯生产工艺中精馏尾气冷凝水分离系统及其自动化控制方法。

背景技术

《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准GB15581- 2016》于2016年9月1日开始实施，其中氯乙烯排放限值由原《大气污染物综合排放标准 GB16297- 2014》标准中规定的最高允许排放浓度36mg/m3调整至10 mg/m3，氯乙烯的排放等级提高。

氯乙烯生产工艺中，乙炔和氯化氢气体在合成工段反应生产氯乙烯，经过水碱洗工段除去混合气体中过量的氯化氢气体，除去氯化氢气体的混合气先经过冷凝器冷却除水，再进入氯乙烯压缩机进行升压，提高压力的混合气首先经过精馏全凝器将大部分的气态氯乙烯和水冷凝成液态进行脱水处理，未被冷凝的少部分气态氯乙烯、水和大部分的不凝性气体（氢气、乙炔）进入尾气冷凝器；经过脱水后的液态氯乙烯进入低塔系统进行精馏，从低塔塔顶分离出的低沸物（乙炔）与全凝器出来的尾气一起进入精馏尾气冷凝器。

目前，精馏尾气冷凝器化冰时，直接用精馏低塔出来的尾气对一级尾气冷凝器内管上的结冰进行化冰处理，如公告号为CN110508092 A的中国发明专利公开了一种电石法氯乙烯生产工艺中的精馏尾气处理系统及其自动化运行模式，通过管线改造，将尾凝器进行三级串联运行，一级尾凝器利用原料气热量进行化冰，二级尾凝器进行初步降温，三级尾凝器进行深冷，增加切断阀门及调节阀门，对系统进行自动化改造，实现自动控制及自动切换化冰。

但是，由于一级尾气冷凝器化冰使用的尾气本来是含水不饱和的混合气体，经过化冰，吸收一级尾气冷凝器列管内溶解冰的水分后变为含饱和水的混合气体，该混合气体直接进入二级尾气冷凝器，加剧了二级尾气冷凝器内列管的结冰速率，二级出口温度会出现加速升高的趋势，一般情况下一级化冰完毕后二级也需要进行切换和化冰，整个工艺化冰时间长，工作强度大，而且来自一级尾凝器的含有饱和水蒸气的混合气吸收二级化冰溶解水后，混合气直接进入变压吸附装置，对变压吸附的吸附剂产生一定影响，精馏尾气冷凝器在化冰期间，精馏尾气流量升高，尾气中氯乙烯含量增加，变压吸附的负荷增加，变压吸附尾气中氯乙烯含量也相应增加，影响精馏氯乙烯的收率。

因此，为了降低精馏尾气冷凝器内结冰对精馏尾气流量和尾气组分的影响，一种氯乙烯生产工艺中精馏尾气冷凝水分离系统及其自动化控制方法被提出，实现氯乙烯精馏工段低塔系统长周期低负荷运行，稳定控制精馏尾气的流量，并使排放尾气中氯乙烯含量降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种氯乙烯生产工艺中精馏尾气冷凝水分离系统及其自动化控制方法，降低精馏尾气冷凝器内结冰对精馏尾气流量和尾气组分的影响，实现氯乙烯精馏工段低塔系统长周期低负荷运行，稳定控制精馏尾气的流量，并使排放尾气中氯乙烯含量降低。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种氯乙烯生产工艺中精馏尾气冷凝水分离系统，至少包含三台尾气冷凝器，即尾气冷凝器A（1）、尾气冷凝器B（2）和尾气冷凝器C（3），每台尾气冷凝器均设有三条尾气进气管和三条尾气出气管，通过调节尾气进气管和尾气出气管的连通方式实现尾气冷凝器的循环切换，使其中两台尾气冷凝器串联成一、二级进行尾气冷凝，另一台尾气冷凝器切出尾气系统单独进行化冰或备用，即可实现三台尾气冷凝器的循环使用，两台尾气冷凝器作为一级和二级在冷凝系统中使用，第三台尾气冷凝器则处于化冰状态、备用状态或者处于切换过程中的第三级串联在尾气冷凝系统中使用。