四氯乙烯生產(chǎn)中連續(xù)多組分粗餾塔防結(jié)晶技術(shù)

姜宏

（寧波巨化化工科技有限公司，浙江寧波315204）

四氯乙烯生產(chǎn)中連續(xù)多組分粗餾塔防結(jié)晶技術(shù)

姜宏

（寧波巨化化工科技有限公司，浙江寧波315204）

論述了在四氯乙烯生產(chǎn)中粗餾塔內(nèi)產(chǎn)生鹵代烴高沸物結(jié)晶的原因，提出了減少結(jié)晶的措施。

四氯乙烯；鹵代烴；粗餾塔；結(jié)晶；溶解度

寧波巨化化工科技有限公司氟化公司甲烷氯化物生產(chǎn)裝置年生產(chǎn)能力為14萬t，副產(chǎn)3%～5%的四氯化碳。四氯化碳及其衍生物被《蒙特利爾議定書》列為受控物質(zhì)，因此,配套建設(shè)四氯乙烯裝置，對(duì)于甲烷氯化物的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。

1 高沸物組分的溶解度及去除

2006年該公司引進(jìn)美國(guó)E.N.Wen公司1.2萬t/a四氯乙烯項(xiàng)目，該套工藝?yán)锰細(xì)浠衔锘虿糠致却鸁N，包括C3化合物高溫全氯化生產(chǎn)四氯乙烯。然而，四氯乙烯生產(chǎn)不可避免的副產(chǎn)高沸物組分（主要包括四氯乙烯、六氯乙烷、六氯丁二烯、六氯苯等）。在系統(tǒng)裝置中，由于四氯乙烯蒸餾采出過程中的高沸物逐步濃縮，高沸物采出不及時(shí)，導(dǎo)致高沸物在粗餾塔及其后續(xù)系統(tǒng)內(nèi)帶入并不斷積累，堵塞設(shè)備、儀表管道等，從而嚴(yán)重影響粗餾塔、脫氫塔和四氯乙烯塔的傳質(zhì)、傳熱效率。結(jié)晶造成堵塔、淹塔，降負(fù)荷、停車檢修處理，操作環(huán)境存在重大隱患。需不斷地采出產(chǎn)物中重組分，減少重組分積累、延長(zhǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間。

在實(shí)際生產(chǎn)中，受高沸物各組分濃度比例、冷卻稀釋液流量、負(fù)荷、環(huán)境溫度及系統(tǒng)真空度等外界影響均可導(dǎo)致結(jié)晶。經(jīng)過多次摸索發(fā)現(xiàn)高沸物組分與塔釜溫度關(guān)系比較密切，在冬季此類現(xiàn)象尤為明顯。

通過對(duì)高沸物組分飽和溶液的溶解度的測(cè)定，了解高沸物組分的特性和溫度對(duì)重組分結(jié)晶的影響，確定塔釜最佳重組分溶解度。不同溫度的高沸物組分溶液的溶解度見表1。

表1 不同溫度的飽和高沸物組分溶液的溶解質(zhì)量分?jǐn)?shù)

由表1可看出，隨著溫度的升高，高沸物組分的溶解度增大，在80℃以上，溶解速度加大，較小的溫差改變就能夠引起較大的高沸物組分溶解度變化；在150℃時(shí)，高沸物組分飽和液在常溫（20℃）時(shí)形成的結(jié)晶體全部熔溶。在溫度下降時(shí)高沸物組分結(jié)晶析出，特別在80℃以上，過飽和溶液高沸物組分結(jié)晶析出速率明顯加大。所以，在粗餾塔釜操作中控制過飽和液濃度（高沸物組分溶解度）是關(guān)鍵所在。要嚴(yán)格控制80℃以上高溫過飽和液的出現(xiàn)，在產(chǎn)生高溫過飽和液前出料，減少高沸物組分進(jìn)一步在塔釜中積累，否則微小的溫降就會(huì)有大量的高沸物組分結(jié)晶析出，導(dǎo)致設(shè)備及其管道堵塞影響后續(xù)生產(chǎn)。不同溫度的粗餾塔釜重組分飽和溶液含量見表2。

表2 不同溫度的飽和高沸物組分溶液中四氯乙烯的含量

采用粗餾塔分離粗四氯乙烯產(chǎn)品時(shí)，四氯乙烯含量在不同高沸物組分溶液中會(huì)隨溫度和高沸物含量而改變，但殘余塔釜的高沸物組分及組成則相對(duì)穩(wěn)定，高沸物組分飽和溶液中高沸物組分與溶劑（主要為四氯乙烯）含量也大致趨于穩(wěn)定。通過高沸物組分飽和溶液中四氯乙烯含量的測(cè)定，60℃以上時(shí)四氯乙烯含量呈明顯下降趨勢(shì)。

結(jié)合粗餾塔釜重組分飽和溶解度及粗餾塔釜重組分飽和溶液中四氯乙烯含量情況可看出，粗餾塔釜重組分飽和溶液在60～80℃時(shí)重組分排出和消耗四氯乙烯結(jié)果最為經(jīng)濟(jì)合理，即初餾塔高沸物組分的四氯乙烯含量為15%左右時(shí)，塔釜液就必須排出，以防止高沸物進(jìn)一步濃縮并積聚。

2 運(yùn)行效果

2年以來運(yùn)行效果良好，改善了粗餾塔及其后續(xù)系統(tǒng)的分離效果，設(shè)備效率提高，生產(chǎn)負(fù)荷提高，重組分的堵塞問題基本解決，系統(tǒng)檢修勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，減少了物料外逸和流失，從而改善了工作環(huán)境。

3 需注意的問題

（1）定期巡檢，防止系統(tǒng)管道設(shè)備局部保溫及伴熱的缺失或失效。電伴熱、蒸汽伴熱必須保證良好運(yùn)行，冬季要特別注意氣溫的下降對(duì)設(shè)備、管道保溫效果的影響，注意加強(qiáng)保溫。

（2）通過控制冷卻稀釋液流量、初餾塔塔釜溫度及蒸發(fā)量，從而控制高沸物各組分相對(duì)含量。控制好塔釜液高度，塔釜液的階段性采出要及時(shí)，保持動(dòng)態(tài)平衡。

（3）發(fā)生輕微結(jié)晶堵塞時(shí)，要加大冷卻稀釋液流量，減少后分離系統(tǒng)四氯乙烯的蒸發(fā)采出，可以使結(jié)晶重新溶解到四氯乙烯為主的溶劑中，而不是升溫處理結(jié)晶堵塞，否則結(jié)晶中溶劑首先揮發(fā)，同溫度下結(jié)晶中的高沸物組分造成的堵塞比飽和溶液高沸物組分堵塞更難疏通，必須升溫達(dá)220℃以上，高沸物組分才能升華帶走，但此處疏通了，高沸物組分又在另一段溫度較低處冷卻結(jié)晶而堵塞。伴熱管易控制達(dá)到100℃左右，但受保溫制約，較難達(dá)到200℃以上，只能停車拆設(shè)備管道除結(jié)晶，這對(duì)設(shè)備的壽命及處理的勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性都是不利的。

Anti-crystallization technology of fraction column in tetracarp production

JIANG Hong
(Ningbo Juhua Chemical Science&Technology Co.,Ltd.,Ningbo 315204,China)

The reasons of high boiling crystallization in fraction column was introduced,and the measures of reducing crystallization was put forward.

tetracarp;halogenated hydrocarbon;fraction column;crystallization;solubility

TQ114.26

B

1009－1785(2011)01-0028-02

2010-08-05