高效除霧器在水堿洗粗氯乙烯氣體中的應用

劉中海，尹建平，張國玉，王　濤（新疆天業（集團）天偉化工有限公司，新疆石河子832000）

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高效除霧器在水堿洗粗氯乙烯氣體中的應用

劉中海，尹建平，張國玉，王濤
（新疆天業（集團）天偉化工有限公司，新疆石河子832000）

摘要：通過使用高效除霧器代替水堿洗裝置中的水洗塔，一方面使進入堿洗塔的原料氣達到進塔標準，降低了堿的消耗量，保證了堿洗系統的正常運行，極大的減少了用水量；另一方面高效除霧器底部收集的鹽酸排至組合塔酸罐，減少了鹽酸深解吸裝置，節約了成本、降低了能耗、減少了設備的腐蝕。

關鍵詞：高效除霧器；水堿洗；氯乙烯

隨著工藝技術不斷提高，鹽酸常規解吸、深解吸技術和酸解吸循環吸收HCl工藝的實現，水堿洗工序廢酸排放量逐漸減少，大大減少了廢酸及汞對環境的污染。新疆天業（集團）下屬天偉化工有限公司通過設置除霧器，進一步改進生產工藝，達到節能降耗，降低生產成本，提高企業經濟效益的目的。

1　高效除霧器的原理

高效除霧器是用來將氣體中夾帶的霧沫（霧滴）除去，回收昂貴的霧滴（貴重物料），或凈化氣體減少氣體中的雜質［1］。高效除霧器采用特殊的玻璃纖維，按照特定的角度和特殊的經緯方式進行纏繞編織而成，纖維絲徑小至0.1～0.4 mm，其作用機理為：夾帶在氣相中的細小液體霧滴經過高效除霧器時，霧滴碰到除霧纖維，被粘附或吸附下來，經過多次反復吸附，極小的霧滴聚結成為大的液滴，液滴在重力的作用下，沿著纖維的絲徑向下運動的同時繼續吸附氣體中夾帶的霧滴，長大的霧滴流到除霧器的底部，變成液滴滴落下來，便于排液。高效除霧器對3 μm以下的酸霧攔截率達到99.3%，且使用周期長。

2　改進前的水堿洗粗氯乙烯氣體工藝

轉化后的粗氯乙烯氣經脫汞器脫汞、氯乙烯冷卻器冷卻后進入組合塔中吸收HCl，經組合塔吸收大量的HCl后，進入水洗塔水洗，堿洗塔堿洗進一步凈化洗滌，除去氯化氫氣體、二氧化碳等酸性物質后，送往壓縮崗位；吸收水（水洗塔下水、外界一次水或深解吸來的1%以下的稀鹽酸）進入組合塔上部塔盤段，常規解吸得到的19.5%～22.0%鹽酸進入中部塔盤段，出組合塔的31%鹽酸進入31%鹽酸儲槽后送去解吸，解吸得到的19.5%～22.0%鹽酸再回到組合塔去吸收。解吸酸和清水可方便地來回切換［2］。工藝流程示意圖見圖1。

該工藝在開停車時不需要短路切換。組合塔獨特的工藝和結構形式及配套工藝可吸收大量HCl氣體，在吸收過程中，組合塔溫度不會超過40℃，塔盤不易變形、耗堿量低、易操作、自動化程度較高，是目前較好的吸收粗氯乙烯中HCl的工藝，該工藝穩定、可靠，能快速適應不同生產工況，可實現自動化控制。但用一次水吸收過量的HCl氣體，則需要大量的一次水，1年大約需13 000 t。用1%的廢水吸收過量HCl氣體，則需增設鹽酸深解吸裝置，此裝置工藝控制要求溫度在140℃左右，鹽酸在高溫下腐蝕性極強，對工藝管道及設備的要求很高，極易出現泄露、結晶，易造成人身傷害，維修費時、費力，蒸汽耗量大，一年大約需17 500 t。若不進行水洗直接堿洗，則耗堿量過大，堿洗裝置易產生結晶物，對泵造成嚴重損害。

圖1　改進前的水堿洗粗氯乙烯氣體工藝流程示意圖

3　改進后的水堿洗粗氯乙烯氣體工藝

為了節約用水、保護環境、保護設備、節約成本，使系統穩定運行，安全生產，提高企業競爭力，新疆天業（集團）下屬天偉化工有限公司在前人的基礎上改進設備，通過使用高效除霧器替代原有的水洗塔，解決了目前氯乙烯樹脂行業中由于水堿洗粗VC帶來的設備腐蝕、用水量大、能耗高、污染環境等問題，從而提供一種不僅能夠節約用水、降低能耗、保護設備，而且工藝簡單、易操作、投入少、見效快的水堿洗粗氯乙烯凈化節水的工藝。

來自合成工段的粗氯乙烯氣體，經過高效脫汞器除去粗氯乙烯氣體中的重金屬汞后，再經粗VC冷卻器冷卻后，從組合塔下部進入，在組合塔內進行脫酸，經組合塔脫除大部分酸的氯乙烯氣體從組合塔頂部進入高效除霧器，高效除霧器將組合塔未吸收的HCl酸霧進行攔截、分離和脫水，脫水后原料氣進入堿洗塔，經堿洗后徹底除去VC中的HCl及CO2等雜質，這種工藝流程不僅操作簡單、投資少，還能達到節約用水、降低能耗的目的。工藝流程示意圖見圖2。

該工藝裝置中高效除霧器脫水后原料氣含水達到2 10-6～5 10-6，底部收集的鹽酸排至組合塔酸罐，送往鹽酸常規解吸裝置脫吸循環使用，節省了鹽酸深解吸裝置。高效除霧器未完全分離的微量的HCl酸霧進入一、二堿洗塔被循環的NaOH除去氯乙烯氣體中的CO2，進一步除去HCl酸霧，大大降低了對堿的消耗量，并達到完全去除酸霧的效果，節約了成本、降低了能耗、防止設備腐蝕。

該工藝通過用高效除霧器替代原有的水洗塔，一方面使進入堿洗塔的原料氣達到進塔標準，降低了堿的消耗量，保證了堿洗系統的正常運行，節省了投資，極大的減少了用水量；另一方面高效除霧器底部收集的鹽酸排至組合塔酸罐，減少了鹽酸深解吸裝置，節約了成本、降低了能耗、防止設備腐蝕。最終使來自合成工序中的粗氯乙烯凈化達到進入壓縮工序的標準，從而解決了長期以來聚氯乙烯生產中水堿洗粗氯乙烯氣體帶來的設備腐蝕、用水量大、能耗高、污染環境等問題。此外在原有工藝中將高效除霧器替代了水洗裝置，具有投資少、占地面積小、已實施及工藝簡單合理的優點，能夠達到環保及安全生產的目的。

圖2　改進后的水堿洗粗氯乙烯氣體工藝流程示意圖

4　成本計算

使用高效除霧器的目的主要是代替水洗塔裝置，減少水洗塔對一次水的消耗，節省水資源，每年大約節省水資源13 000 t，每噸水費用約為1.5元，每年節省蒸汽大約為17 500 t，每噸蒸汽價格約為200元，共計節約352萬元/a，高效除霧器成本約為10萬元，外加節省堿耗和電耗，進一步節省公司成本，提高經濟效益。

5　結語

隨著國家環保力度的加大，對水資源綜合管理能力的提升，只有節能降耗、節約用水、降低成本，響應國家政策，才是企業發展的根本之路。該工藝已在天偉化工有限公司投運，運行穩定，脫水效果明顯，鹽酸深解吸裝置可停止運行，節約大量的人力、物力、降低了能耗，水耗保護了環境。

參考文獻：

［1］李群生.新型高效絲網除霧器的原理與應用.明膠科學與技術，2004，02：99-102.

［2］趙愛民.粗氯乙烯氣體中HCl吸收工藝比較.聚氯乙烯，2010，10：6-8.

Efficient defogger in caustic washing coarse application of vinyl chloride gas

LIU Zhong-hai，YIN Jian-ping，ZHANG Guo-yu，WANG Tao
（Xinjiang Tianye（Group）Tianwei Chemical Industry CO.，Ltd.，Shihezi 832000.China）

Abstract：Through the use of efficient demister device instead of water caustic washing tower，on the one hand into the caustic tower feed gas into the tower to reach the standard，reducing the consumption of the base to ensure the normal operation of the caustic system，greatly reduce water consumption；on the other hand efficient demister bottom row to collect a combination of hydrochloric acid tank tower，reducing the hydrochloric acid deep desorption apparatus cost savings，reduced energy consumption，reducing the corrosion of equipment.

Key words：efficient defogger；water caustic；vinyl chloride

中圖分類號：TQ325.3

文獻標識碼：B

文章編號：1009-1785（2016）02-0039-03

［作者簡介］劉中海（1968—），男，本科，多年從事聚氯乙烯和氯堿生產管理工作，具有豐富的專業技術和經驗，現任新疆天業（集團）有限公司副總。

收稿日期：2014-12-09