[实用新型]一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统

说明书

本实用新型公开了一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统，属于氯乙烯合成技术领域，包括通过工艺管道依次连接的硫酸干燥塔、变压吸附装置、混合器、预热器、无汞前台转化器、无汞后台转化器、耐腐蚀压缩机、第一冷凝器和粗单体储罐，硫酸干燥塔与氯化氢气体进管相连接；第一冷凝器气相出口通过工艺管道依次连接有无汞三段转化器、第二冷凝器和气液分离器；粗单体储罐的出口通过工艺管道依次连接有氯乙烯精馏系统和二氯乙烷提纯精馏系统，二氯乙烷提纯精馏系统的出口与粗单体储罐的进口相连接。本实用新型针对无汞触媒需要的特定工艺条件进行改进，使得全流程真正适应无汞触媒的催化性质，实现无汞化，延长无汞触媒寿命，提升经济效益。

技术领域

本实用新型涉及一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统，属于氯乙烯合成技术领域。

背景技术

PVC作为世界五大通用树脂，以其优异的阻燃、耐磨、耐腐蚀、易加工等诸多优点，在各行业有着广泛的应用。但是我国“富煤、贫油、少气”的能源结构特点，决定了电石乙炔法PVC生产工艺在我国PVC生产企业中占据绝对地位，达到了80%以上。随着《水俣公约》无汞化进程的推进，电石乙炔法PVC行业迎来了消减汞消耗及污染的重大考验，行业面临着无汞触媒替代低汞触媒的迫切需要。

虽然目前仍未有可大规模工业化应用的无汞触媒，但各个科研单位及氯碱企业已开始进行无汞触媒的研发与试验，并取得了一些研究成果，其主要研究方向分为贵金属无汞触媒和非贵金属无汞触媒。

贵金属无汞触媒在氯乙烯合成反应过程中表现出了优异的催化性能，但存在稳定性差、寿命短、成本高昂(是现有成本的数十倍)以及可能带来其他重金属污染等问题，所以越来越多的企业开始应用非贵金属无汞触媒。

非贵金属无汞触媒应用于工业化装置后，因受制于传统的电石法PVC氯乙烯合成工艺条件限制，存在着以下不足：

1.原料氯化氢气体中因氢气含量较高，氢气因具有还原性，因此在转化器中会与无汞触媒中的非贵金属催化剂发生氧化还原反应，导致无汞触媒中的有效催化组分会随着反应的进行不断减少，从而降低转化效率，在无汞触媒失活后，经检测分析，其负载的有效非贵金属催化组分已所剩无几；

2.原料氯化氢气体中水分含量较高，当氯化氢与乙炔混合气通入转化器内的无汞触媒中进行反应时，多余的水分会间接导致转化副反应的发生，生成了大量金属络合物，该金属络合物因分子直径较大，因此积聚于活性炭表面后，将活性炭的孔隙大量堵塞，阻碍了原料气正常进入无汞触媒内部，因此无法正常进行转化反应，导致催化活性迅速降低，影响无汞触媒的使用寿命，经试验，到2100h后已不具备继续使用条件；

3.在传统使用汞触媒合成氯乙烯工艺中，一般控制原料气中的氯化氢保持过量，乙炔：氯化氢比例为1:1.05-1:1.1，导致粗单体中含的过量氯化氢，需要后续分别再使用水洗塔和碱洗塔进行清净处理，产生大量副产盐酸和高盐水，既造成浪费又额外增加处理系统的动力和物料消耗；

4.在使用传统的汞触媒作为催化剂时，乙炔通量最高可达到50立方每小时，但目前非贵金属无汞触媒的通量最高控制在35立方每小时，继续提高通量会导致反应转化率降低，转化尾气中的乙炔、氯化氢含量超标，造成浪费并加大后续系统的处理负荷，转化率的提高亟待解决。

实用新型内容

本实用新型针对背景技术中的不足，提供一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统，可以解决背景技术中非贵金属无汞触媒应用过程中存在的不足。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用无汞触媒绿色合成氯乙烯系统，包括通过工艺管道依次连接的硫酸干燥塔、变压吸附装置、混合器、预热器、无汞前台转化器、无汞后台转化器、耐腐蚀压缩机、第一冷凝器和粗单体储罐；

所述硫酸干燥塔与氯化氢气体进管相连接；