四氯乙烯生產中連續多組分粗餾塔防結晶技術

姜宏

（寧波巨化化工科技有限公司，浙江寧波315204）

四氯乙烯生產中連續多組分粗餾塔防結晶技術

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中粗餾塔內產生鹵代烴高沸物結晶的原因，提出了減少結晶的措施。

四氯乙烯；鹵代烴；粗餾塔；結晶；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裝置年生產能力為14萬t，副產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，因此,配套建設四氯乙烯裝置，對于甲烷氯化物的可持續發展有著重要的意義。

1 高沸物組分的溶解度及去除

2006年該公司引進美國E.N.Wen公司1.2萬t/a四氯乙烯項目，該套工藝利用碳氫化合物或部分氯代烴，包括C3化合物高溫全氯化生產四氯乙烯。然而，四氯乙烯生產不可避免的副產高沸物組分（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，導致高沸物在粗餾塔及其后續系統內帶入并不斷積累，堵塞設備、儀表管道等，從而嚴重影響粗餾塔、脫氫塔和四氯乙烯塔的傳質、傳熱效率。結晶造成堵塔、淹塔，降負荷、停車檢修處理，操作環境存在重大隱患。需不斷地采出產物中重組分，減少重組分積累、延長系統的穩定運行時間。

在實際生產中，受高沸物各組分濃度比例、冷卻稀釋液流量、負荷、環境溫度及系統真空度等外界影響均可導致結晶。經過多次摸索發現高沸物組分與塔釜溫度關系比較密切，在冬季此類現象尤為明顯。

通過對高沸物組分飽和溶液的溶解度的測定，了解高沸物組分的特性和溫度對重組分結晶的影響，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量分數

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，高沸物組分飽和液在常溫（20℃）時形成的結晶體全部熔溶。在溫度下降時高沸物組分結晶析出，特別在80℃以上，過飽和溶液高沸物組分結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）是關鍵所在。要嚴格控制80℃以上高溫過飽和液的出現，在產生高溫過飽和液前出料，減少高沸物組分進一步在塔釜中積累，否則微小的溫降就會有大量的高沸物組分結晶析出，導致設備及其管道堵塞影響后續生產。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品時，四氯乙烯含量在不同高沸物組分溶液中會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穩定，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）含量也大致趨于穩定。通過高沸物組分飽和溶液中四氯乙烯含量的測定，60℃以上時四氯乙烯含量呈明顯下降趨勢。

結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℃時重組分排出和消耗四氯乙烯結果最為經濟合理，即初餾塔高沸物組分的四氯乙烯含量為15%左右時，塔釜液就必須排出，以防止高沸物進一步濃縮并積聚。

2 運行效果

2年以來運行效果良好，改善了粗餾塔及其后續系統的分離效果，設備效率提高，生產負荷提高，重組分的堵塞問題基本解決，系統檢修勞動強度大大降低，減少了物料外逸和流失，從而改善了工作環境。

3 需注意的問題

（1）定期巡檢，防止系統管道設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行，冬季要特別注意氣溫的下降對設備、管道保溫效果的影響，注意加強保溫。

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

（3）發生輕微結晶堵塞時，要加大冷卻稀釋液流量，減少后分離系統四氯乙烯的蒸發采出，可以使結晶重新溶解到四氯乙烯為主的溶劑中，而不是升溫處理結晶堵塞，否則結晶中溶劑首先揮發，同溫度下結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晶而堵塞。伴熱管易控制達到100℃左右，但受保溫制約，較難達到200℃以上，只能停車拆設備管道除結晶，這對設備的壽命及處理的勞動強度、生產的經濟性都是不利的。

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