亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        氯乙烯尾氣回收工藝研究

        2022-12-27 08:00:04衛(wèi)紅斌
        中國氯堿 2022年11期

        衛(wèi)紅斌,和 虎

        (陜西金泰化學(xué)科技集團(tuán)有限公司,陜西 榆林 719319)

        近幾年國家加大了環(huán)保整治力度并出臺新排放標(biāo)準(zhǔn),對PVC廢氣排放有了更嚴(yán)格的要求。2016年新頒布《燒堿、聚氯乙烯工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15581-2016)規(guī)定排放氣中氯乙烯含量≤10 mg/m3、非甲烷總烴含量(NMHC)≤50 mg/m3,在大氣和生態(tài)環(huán)境脆弱的部分地區(qū),規(guī)定氯乙烯含量≤10 mg/m3、非甲烷總烴含量(NMHC)≤20 mg/m3。

        為此,采用合適的氯乙烯尾氣處理工藝,回收氯乙烯、乙炔及氫氣,并降低尾氣中NMHC的含量成為電石法聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)需要考慮的重要問題。

        1 氯乙烯尾氣的來源與組成

        當(dāng)前,國內(nèi)電石法聚氯乙烯生產(chǎn)過程中基本采用汞觸媒作為催化劑,將乙炔和氯化氫合成氯乙烯,合成的粗氯乙烯經(jīng)過凈化、氯乙烯脫水、壓縮及精餾工序,送入聚合裝置。在此過程中,進(jìn)入氯乙烯尾氣裝置的原料氣主要來源于2個方向,一是經(jīng)過一段全凝器(用空氣冷凝)和第二段全凝器(用7℃水冷凝)后的不凝氣體;二是低沸塔蒸出物經(jīng)低沸塔冷凝器與7℃水換熱后的不凝氣體。這兩股不凝氣體進(jìn)入尾氣冷凝器用-35℃冷凍鹽水冷凝后的不凝氣體,作為原料氣進(jìn)入氯乙烯尾氣回收裝置。氯乙烯尾氣產(chǎn)生的工藝流程示意圖見圖1。

        圖1 氯乙烯尾氣產(chǎn)生的工藝流程

        另外,一些企業(yè)還會從精餾出來的高沸物中回收二氯乙烯,在此過程中也會產(chǎn)生一定的氯乙烯尾氣。

        2 未處理氯乙烯尾氣組分及處理方案

        2.1 未處理氯乙烯尾氣組分

        電石法聚氯乙烯生產(chǎn)工藝中的氯乙烯尾氣中主要含有氯乙烯、乙炔、氮氣、氫氣等,但由于所用觸媒的生產(chǎn)廠家不同、氯乙烯轉(zhuǎn)化工藝、精餾工藝的些許差別,導(dǎo)致氯乙烯尾氣中的各組分含量略有不同。未處理氯乙烯尾氣的典型組成見表1[1]。

        表1 未處理氯乙烯尾氣的典型組成%

        2.2 氯乙烯尾氣處理方案

        當(dāng)前,氯乙烯尾氣處理方法主要有活性炭吸附工藝、有機(jī)膜回收工藝、變壓吸附工藝[2]等,但電石法聚氯乙烯行業(yè)普遍采用的是變壓吸附工藝。

        典型氯乙烯尾氣處理工藝過程:氯乙烯尾氣回收裝置分為兩個系統(tǒng),分別為PSA-NMHC系統(tǒng)和PSA-H2系統(tǒng),每套系統(tǒng)均采用變壓吸附裝置。在PSA-NMHC系統(tǒng)中,由入口端通入原料氣,氯乙烯、乙炔等吸附能力較強(qiáng)的組分被吸附劑吸附,在出口端輸出部分凈化后的氣體(即半凈化氣),被吸附的氯乙烯、乙炔在逆放和抽空解吸出來作為產(chǎn)品氣輸出至轉(zhuǎn)化系統(tǒng)回收利用。

        半凈化氣再次進(jìn)入PSA-H2系統(tǒng),此時凈化氣中殘余的N2、微量C2H2和C2H3Cl被吸附劑吸附,在出口端輸出純度為99.9%的產(chǎn)品氫氣,送往氯氫合成使用。

        氯乙烯尾氣回收工藝流程示意圖見圖2。

        圖2 氯乙烯尾氣產(chǎn)生的工藝流程示意圖

        某公司采用變壓吸附工藝回收氯乙烯尾氣中的氯乙烯、乙炔及氫氣后,產(chǎn)品氣、產(chǎn)品氫氣及排放氣具體的效果見表2。

        從表2可以看出,回收的氫氣純度≥99.9%,高于燒堿裝置氯化氫合成中氫氣純度>98.5%的要求,可以回用至燒堿裝置。回收的產(chǎn)品中主要含有氯乙烯和乙炔,含量為60%~85%,可以回用到氯乙烯轉(zhuǎn)化裝置中。而排放氣體中,氯乙烯含量和非甲烷總烴含量均滿足《燒堿、聚氯乙烯工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15581-2016)的要求。

        2.3 典型氯乙烯尾氣處理工藝存在的問題

        典型氯乙烯尾氣處理工藝雖然能夠解決氯乙烯尾氣達(dá)標(biāo)排放的問題,但仍存在兩方面的問題,一是氫氣回收不充分;二是一些公司采用典型氯乙烯尾氣處理裝置,運行一段時間后,存在排放氣中氯乙烯含量及非甲烷總烴含量超標(biāo)的問題。

        從表2可以看出,典型氯乙烯尾氣回收工藝對氫氣的回收率只有80%,仍有大量的氫氣排放到空氣中。某公司氯乙烯尾氣處理裝置原料氣量為6 676 m3/h,原料氣中氫氣含量為41.56%,按照80%的回收率計算,可回收的氫氣量為2 219.63 m3/h,未回收氫氣量為554.92 m3/h。

        表2 變壓吸附后產(chǎn)品的主要指標(biāo)

        氫氣是氯堿行業(yè)非常重要的原料,用于合成氯化氫。氯堿企業(yè)為了防止氯乙烯合成過程中過氯,造成安全事故,在氯化氫合成過程中,通常讓氫氣過量,這部分過量的氫氣雖然會被氯乙烯尾氣回收裝置回收,再回用到氯化氫合成過程中,但80%的回收率,不足以平衡氯氣。國內(nèi)一些企業(yè)配套建設(shè)了液氯生產(chǎn)裝置,向周邊銷售[3]。因此,研究氯乙烯尾氣中氫氣的進(jìn)一步回收工藝對于氯堿企業(yè)具有非常重要的意義。

        對于典型氯乙烯尾氣處理裝置運行一段時間后,排放氣氯乙烯含量及非甲烷總烴含量超標(biāo)的問題,在變壓吸附裝置吸附能力不變的情況下,需要對氯乙烯尾氣成分進(jìn)行分析。

        3 氯乙烯尾氣排放指標(biāo)超標(biāo)原因分析

        3.1 氯乙烯尾氣成分分析

        國內(nèi)某公司委托第三方機(jī)構(gòu)對氯乙烯合成裝置的0#樣(0#剛從氯乙烯轉(zhuǎn)化器出來的粗氯乙烯氣體)進(jìn)行了分析。具體分析數(shù)據(jù)見表3。

        從表3可以看出,A#樣和B#樣中均含有除氯乙烯、乙炔外的其他非甲烷總烴(NMHC)成分,這些非甲烷總烴(NMHC)成分的沸點見表4。

        表3 外委專業(yè)機(jī)構(gòu)對0#樣分析檢測結(jié)果

        根據(jù)表4中的有機(jī)物沸點及氯乙烯精餾原理分析,低沸塔中主要蒸出沸點比氯乙烯低的低沸物;高沸塔中主要蒸出氯乙烯,留下沸點比氯乙烯高的高沸物。由此判斷,進(jìn)入氯乙烯尾氣回收裝置的尾氣中,除含有氯乙烯、乙炔、氫氣外,還含有乙烷、乙烯及一氯甲烷。其中氯乙烯、乙炔、乙烷、乙烯及一氯甲烷均為常見非甲烷總烴(NMHC)。

        表4 有機(jī)物沸點表

        3.2 原因分析

        對國內(nèi)專利及相關(guān)文獻(xiàn)[4,5]分析,氯乙烯尾氣回收中的主要吸附劑應(yīng)該是分子篩及活性炭。根據(jù)吸附原理:吸附質(zhì)在多孔吸附劑上的物理吸附過程類似于氣液相變過程,沸點較高的NMHC與吸附劑之間的分子間作用力較強(qiáng),更容易產(chǎn)生毛細(xì)凝聚現(xiàn)象,故被優(yōu)先吸附。同時,吸附劑對多組分NMHC吸附時,在吸附位點被完全占據(jù)時,分子量大的NMHC會取代一部分分子量小的NMHC,最后達(dá)到吸附平衡。

        在進(jìn)入氯乙烯尾氣回收裝置的原料氣中,氯乙烯的沸點最高、分子量最高。因此在PSA-NMHC系統(tǒng)中,氯乙烯會被優(yōu)先吸附,隨后是一氯甲烷和乙炔。由于PSA-NMHC系統(tǒng)中,主要回收氯乙烯和乙炔(氯乙烯和乙炔的回收率要≥99.5%),因此一氯甲烷會隨PSA-NMHC系統(tǒng)的解吸氣進(jìn)入氯乙烯合成裝置,而在系統(tǒng)中富集。在初始開車時,由于氯乙烯尾氣回收裝置具有一定的設(shè)計冗余,乙烯和乙烷也會隨PSA-NMHC系統(tǒng)的解吸氣進(jìn)入氯乙烯合成裝置,在系統(tǒng)中富集。

        這種富集會導(dǎo)致去氯乙烯尾氣回收裝置的原料氣中吸附質(zhì)的組分增加。對于處理能力確定、吸附劑吸附能力確定、氯乙烯尾氣回收裝置吸附時間確定的情況下,原料氣中會有大量的吸附質(zhì)在PSANMHC未被吸附,這些未被吸附的吸附質(zhì)在PSA-H2單元中被吸附,并從PSA-H2的解吸氣排放到大氣中,此時這些尾排氣中的非甲烷總烴存在超標(biāo)的可能。初始時,超標(biāo)的尾氣中的主要成分較大可能是乙烯和乙烷。但一氯甲烷始終會在系統(tǒng)中富集。當(dāng)氯乙烯裝置繼續(xù)運行一段時間后,隨著一氯甲烷在系統(tǒng)中的進(jìn)一步富集,超標(biāo)的尾氣中乙炔的含量會增加。

        以上均是根據(jù)0#樣的數(shù)據(jù)分析所得,在實際中,原料氣中乙烯和乙烷含量是非常重要的參數(shù),若乙烯和乙烷的含量較高,即使原料氣中不含一氯甲烷,從PSA-H2的解吸氣排放到大氣中的尾氣,乙烯和乙烷的含量也會超標(biāo)。

        根據(jù)表3的數(shù)據(jù),國內(nèi)某公司A#樣品和B#樣品均含有大量的一氯甲烷、乙烯和乙烷,因而存在尾氣回收裝置剛投用后,尾氣排放達(dá)標(biāo),運行一段時間后,尾氣排放超標(biāo)的情況,隨著運行時間的延續(xù),尾氣中NMHC含量會持續(xù)增加。

        基于以上分析認(rèn)為,國內(nèi)氯堿企業(yè)考慮配套建設(shè)氯乙烯尾氣處理裝置時,需要對尾氣成分進(jìn)行分析,若氯乙烯尾氣中會有乙烯、乙烷、一氯甲烷中的一種或多種,甚至還有其他系統(tǒng)不能消化的NMHC成分,則本文介紹的僅包含PSA-NMHC系統(tǒng)和PSA-H2系統(tǒng)的典型氯乙烯尾氣處理工藝不能滿足尾氣達(dá)標(biāo)排放的要求。因此,需要考慮新的處理方案。

        4 典型氯乙烯尾氣處理工藝升級方案

        公司尾氣回收裝置的改造方案分為兩種。

        (1)當(dāng)原料氣中不含乙烯、乙烷、一氯甲烷等其他系統(tǒng)不能消化的NMHC成分時,需要在現(xiàn)有裝置之后進(jìn)一步增加氫氣回收裝置,+PSA-H2方案。

        (2)當(dāng)原料氣中含有乙烯、乙烷、一氯甲烷等其他系統(tǒng)不能消化的NMHC成分時,需要在現(xiàn)有裝置之后進(jìn)一步增加氫氣回收裝置,PSA-H2及催化氧化裝置。該方案稱之為+PSA-H2+RCO方案。

        4.1 +PSA-H2方案

        該方案將原尾氣凈化回收裝置中的排放氣(即原氫氣提純裝置的解吸氣)進(jìn)行收集,經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后,進(jìn)入新增的一套尾氣精脫裝置,對放空氣進(jìn)行二次精脫。具體工藝流程見圖3。

        圖3 +PSA-H2方案工藝流程示意圖

        采用“+PSA-H2”技術(shù)方案后,雖然進(jìn)一步回收了氫氣,但是對排放氣中的氯乙烯及非甲烷總烴的進(jìn)行了進(jìn)一步的濃縮。某公司未采用“+PSAH2”方案前,排放到大氣中的氣體約800 m3/h,若采用“+PSA-H2”方案,氫氣的回收率仍按照80%計算,則該公司排放到大氣中的氣體約580 m3,濃縮倍數(shù)將達(dá)到1.38倍,有可能會導(dǎo)致排放到大氣中的尾氣氯乙烯含量和非甲烷總烴含量超標(biāo)。因此,若采用“+PSA-H2”方案,需要對已經(jīng)建成的典型氯乙烯尾氣處理裝置吸附氯乙烯、乙炔的能力進(jìn)行評估,必要時可以適當(dāng)增加吸附塔的數(shù)量,減少吸附時間,延長解吸時間。

        4.2 +PSA-H2+RCO方案

        該方案實際上是在“+PSA-H2方案”的基礎(chǔ)上增加一套催化轉(zhuǎn)化裝置。催化轉(zhuǎn)化裝置采用的技術(shù)又稱為“催化轉(zhuǎn)化技術(shù)”(RCO技術(shù))。該技術(shù)是一種在較低溫度下,通過催化劑的作用使NMHC氣體徹底氧化分解,使氣體得到凈化的一種處理方法。該方法不僅大大降低了處理溫度,同時其不存在燃燒火焰,安全性好。處理溫度較低,也大量減少了氮氧化物的產(chǎn)生[6]。據(jù)了解,國內(nèi)氯堿行業(yè)正在進(jìn)行測試的RCO工藝流程為:含有非甲烷總烴的解析氣與一定量的空氣混合增加后,進(jìn)入吸附塔進(jìn)行催化反應(yīng),最后脫除非甲烷總烴的解吸氣達(dá)標(biāo)排放,排放氣非甲烷總烴含量甚至<20 mg/m3。[7]具體工藝流程示意圖見圖4。

        圖4 RCO方案的工藝流程示意圖

        5 結(jié)論

        (1)對于已經(jīng)建成并投用典型氯乙烯尾氣回收裝置(僅包含1個PSA-NMHC系統(tǒng)和1個PSA-H2系統(tǒng))的企業(yè),若需要進(jìn)一步回收排放中的氫氣,可以采用“+PSA-H2方案”。該方案需要分析是否需要增加PSA-NMHC系統(tǒng)的吸附塔、調(diào)整吸附時間和解吸時間。

        (2)對于已經(jīng)建成并投用典型氯乙烯尾氣回收裝置的企業(yè),若尾氣原料氣中含有乙烯、乙烷、一氯甲烷中的一種或多種,甚至還有其他系統(tǒng)不能消化的NMHC成分,則需要增加催化轉(zhuǎn)化裝置。

        (3)當(dāng)前新建電石法聚氯乙烯裝置大多計劃采用無汞催化合成氯乙烯工藝,該工藝目前還沒有投入到大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。無法獲得大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)過程中,氯乙烯尾氣的有效數(shù)據(jù)。建議可以在項目建設(shè)過程中考慮采用典型氯乙烯尾氣回收裝置+PSA-H2的技術(shù)方案,在設(shè)計時,將PSA-NMHC系統(tǒng)吸附氯乙烯和乙炔的能力放大一些。待試生產(chǎn)期間,獲得氯乙烯尾氣的有效組分?jǐn)?shù)據(jù)時,進(jìn)一步分析是否需要增加RCO裝置。

        亚洲av熟女传媒国产一区二区| 久久欧美与黑人双交男男| 久久99国产精品尤物| 熟女人妻中文字幕一区| 久久一区二区三区少妇人妻| 国内精品久久久久影院薰衣草| 亚洲精品国偷自产在线99正片| 亚洲av影院一区二区三区四区| 一区二区三区四区午夜视频在线| 中文字幕一区二区三区四区五区| 国精品无码一区二区三区在线| 偷亚洲偷国产欧美高清| 国产av三级精品车模| 最新国产精品拍自在线观看| 熟妇的荡欲色综合亚洲| 久久久精品电影| 亚洲av资源网站手机在线| 久久午夜福利无码1000合集| 18禁高潮出水呻吟娇喘蜜芽 | av无码特黄一级| 伊人久久大香线蕉av不变影院| 医院人妻闷声隔着帘子被中出 | 一本无码av一区二区三区| 成年女人18毛片观看| 人人妻人人添人人爽欧美一区| 国产精品久久毛片av大全日韩| 91青草久久久久久清纯| 国产在线视频网友自拍| 九色综合九色综合色鬼| 欧美在线视频免费观看| 国产亚洲午夜高清国产拍精品不卡 | 久久这里只精品国产2| 亚洲一区久久蜜臀av| 极品少妇hdxx麻豆hdxx| 国产精品久久久久久妇女6080| 国内精品九九久久精品小草| 国产流白浆视频在线观看| 亚洲精品乱码久久久久久金桔影视| 女人体免费一区二区| 日本一二三区在线不卡| 无码中文亚洲av影音先锋|