氯丙烯生產(chǎn)中的控制與管理

第3期氯堿工業(yè)2006年3月Chlor- Alkali IndustryMar. 200ar. 2【產(chǎn)品】氯丙烯生產(chǎn)中的控制與管理陳珍民*于洪艷1.山東省東營(yíng)市職業(yè)教育學(xué)院經(jīng)濟系山東東營(yíng)257091;2.錦化化工(集團)有限責任公司遼寧葫蘆島125001)[關(guān)鍵詞]氯丙烯生產(chǎn)氰氣丙摘要]對氯氣、丙烯高溫氯化反應生產(chǎn)氯丙烯過(guò)程中影響生產(chǎn)的因素進(jìn)行了討論[中圖分類(lèi)號]TQ22.424[文獻標識碼]B[文章編號]1008-133X200603-0031-02氯丙爔主要指3-氯-1-丙烯,又名烯丙基1反應溫度的控制氯)常溫下是無(wú)色、透明、易揮發(fā)的可燃液體具有反應溫度是決定氯丙烯高溫氯化反應收率的關(guān)有機氯化合物和烯烴的雙重特性是重要的化工中鍵因素不同的溫度下會(huì )發(fā)生不同的反應。當反應間體和精細化工原料用于合成環(huán)氧氯丙烷、樹(shù)脂、溫度低于450℃時(shí)丙烯與氯氣的反應以加成反應農藥、香料增塑劑、穩定劑表面活性劑醫用藥品為主主要生成12-二氯丙烷反應方程式如下等。我國生產(chǎn)氯丙烯的企業(yè)大多采用丙烯高溫氯化CH,=CHCH,+CICH, CICHCICH3法。該法是美國 Shell公司于1948年開(kāi)發(fā)的其工當反應溫度超過(guò)500℃時(shí)則反應劇烈進(jìn)行甚藝流程是丙烯與氯氣經(jīng)干燥處理以(4-5)1(摩至發(fā)生氯化物裂解生碳阻塞換熱器和分離塔器生爾比)比例混合再預熱至350-400℃后進(jìn)入反產(chǎn)周期因而縮短。應器在470-500℃進(jìn)行氯化反應生成氯丙烯和2丙烯與氯氣的配比氯化氬氣體。反應方程式如下從主反應方程式可以看出丙烯與氯氣的理論CH2=CHCH3+Cl2—CH,= CHCH, CI+ hclo配比是1:1(摩爾比)但在實(shí)際反應中丙烯與氯生成的混合氣體經(jīng)分離、精制、得到精氯丙烯產(chǎn)氣不可能混合得絕對均勻氯氣濃度一旦局部過(guò)高品同時(shí)副產(chǎn)D-D混劑12-二氯丙烷和13則發(fā)生副反應生成13-二氯丙烯和23-二氯丙二氯丙烯的混合物)反應的尾氣——氯化氫氣體烯反應劇烈時(shí)甚至燃燒生成大量的碳粉。反應方用水吸收后得到工業(yè)鹽酸。程式如下目前我國生產(chǎn)氯丙烯的總能力為12.6萬(wàn)t/aCH2=CHCH3+2Cl2一主要生產(chǎn)廠(chǎng)家及能力分別為CHCI= CHCH Cl+2HCI齊魯石化股份有限公司氯堿廠(chǎng)3.2萬(wàn)taCH =CHCH +20巴陵石化有限責任公司環(huán)氧樹(shù)脂事業(yè)部CH, CCICH, CI +2HCI4.4萬(wàn)ta;CH2=CHCH3+3C1-3C +6HCl東營(yíng)市聯(lián)成化工公司3.0萬(wàn)ta為了減少副反應必須保持丙烯過(guò)量。實(shí)驗發(fā)東營(yíng)金嶺集團2.0萬(wàn)ta?，F丙烯與氯氣的摩爾比小于3:1時(shí)結碳多而且產(chǎn)氯丙烯生產(chǎn)裝置具有易燃、易爆、劇毒的特點(diǎn),物中氯丙烯的質(zhì)量分數小于73%當丙烯與氯氣的因此氯丙烯生產(chǎn)過(guò)程中的控制與管理非常重要。摩爾比大于4.5:1時(shí)氯丙烯的收率幾乎不變。由根據生產(chǎn)實(shí)踐,下列幾方面尤其要嚴格控制。于生成氣的后應具熱坤攴應過(guò)量的丙烯不但中國煤化[作者簡(jiǎn)介]陳珍民1971-)男畢業(yè)于青島化工學(xué)院精細化⊥CNMH肌王凱人八學(xué)讀MBA現任教于山東省東營(yíng)市職業(yè)教育學(xué)院經(jīng)濟系。曾在東營(yíng)市化工廠(chǎng)、山東天輪鋼絲股份有限公司任職在《氯堿工業(yè)》《臺聲中國科技》等雜志上發(fā)表文章近10篇。[收稿日期]2005-12-08產(chǎn)氯堿工業(yè)2006年能夠帶走大量的反應熱洏而且能夠防止深度氯化和70℃。當氯氣壓力過(guò)低時(shí),方面是氯氣的噴速降析岀碳故在實(shí)際生產(chǎn)中選用丙烯與氯氣的摩爾比低不利于丙烯與氯氣的混合溻一方面丙烯系統為(4~5)1。的壓力波動(dòng)丙烯流入氯氣管道因而引發(fā)爆炸。當3反應時(shí)間溫度過(guò)低時(shí)氯氣會(huì )在管道內液化造成反應器內局丙烯與氯氣在反應器內一經(jīng)混合就立即發(fā)生部氯氣過(guò)濃加速系統結碳當溫度過(guò)高時(shí)氰化反反應。因此要控制反應程度,就必須控制反應時(shí)應劇烈難以有效控制。間。若反應時(shí)間過(guò)短則丙烯與氯氣不能全部作用,7加強設備管理氯化收率較低塒間過(guò)長(cháng)則生成的氯丙烯與氯氣會(huì )設備是安全生產(chǎn)的基礎要保證安全生產(chǎn)就必發(fā)生二次反應生成二氯丙烷、二氯丙烯和三氯丙須搞好設備的全過(guò)程管理。烷。反應方程式如下設備的全過(guò)程管理可分解為設備選型定貨、開(kāi)CH2=CHCH2Cl+HCl—→CH3 CHCICH2Cl箱驗收、安裝調試、驗收投運、運行管理、缺陷管理、Ch=CHCh Cl +ch-A大修改造、技術(shù)資料管理、備品備件管理、設備報廢CHCl=CHCH2Cl+HCl,等10個(gè)環(huán)節。為了搞好設備的全過(guò)程管理每個(gè)環(huán)CH2=CHCH, CI+Ch-節都必須由專(zhuān)人負責層層把關(guān)。在設備的選型和CH2= CHCHC2+HCl,生產(chǎn)廠(chǎng)家的選擇方面都要經(jīng)過(guò)認真分析和考察確CH,=CHCH,CI+ClCH, CICHCICH2Cl。保設備的可靠性、合理性。對新安裝的設備必須進(jìn)根據實(shí)踐選擇反應時(shí)間以1.5~2.0s為宜。行嚴格測試達不到標準要求的設備嚴禁運行。對反應壓力正在運行的設備要定期巡視檢查發(fā)現問(wèn)題立即匯反應壓力對整個(gè)氯化過(guò)程有很大的影響。反應報檢修人員及時(shí)維修保證設備始終處于良好狀壓力升高將促進(jìn)副反應的進(jìn)行使高沸物的含量增態(tài)。對主要設備要建立完整的技術(shù)檔案根據設備大結碳量增加。這表明反應壓力升高促進(jìn)了聚合狀態(tài)確定大修、小修時(shí)間做到應修必修修必修好。反應和分解反應的進(jìn)行因此反應壓力一般應控制8嚴格控制反應系統中的水含量在0.1MPa以下。生產(chǎn)氯丙烯過(guò)程中副產(chǎn)氯化氬氣體。在正常情5丙烯的預熱溫度況下整個(gè)氯化反應系統不含水。當有水出現時(shí)氯丙烯高溫氯化反應是放熱反應,反應速度快?；瘹錃怏w吸水變成鹽酸將迅速腐蝕碳鋼設備和不為保證反應的進(jìn)行除依靠自身的反應熱外還需要銹鋼設備最明顯的特征是換熱器被腐蝕漏水整個(gè)將丙烯預熱到所需的反應溫度。預熱丙烯的目的裝置癱瘓。從這個(gè)方面講水是氯丙烯生成反應系是如果在低溫下丙烯與氯氣混合則沒(méi)有足夠的能統最大的敵人。所以要嚴格控制整個(gè)反應系統中量使丙烯分子中甲基上的氫原子和碳原子間的鍵斷的水含量裂產(chǎn)生兩個(gè)活潑的游離基在達到450℃之前反應控制反應系統中水含量的管理措施包括:控以加成反應為主二氯丙烷的生成量增加氯丙烯的制原料丙烯和氯氣中的水質(zhì)量分數小于1.0×收率下降若在高溫下丙烯與氯氣混合則由于氯化10-②2氯丙烯生產(chǎn)系統中設置脫水裝置和干燥裝反應的放熱量很大反應過(guò)程異常劇烈發(fā)生深度反置悠經(jīng)常觀(guān)察和分析冷凝器、再沸器的運轉狀況應甚至燃燒生成碳這既不安全又影響生產(chǎn)的正常發(fā)現泄漏及時(shí)修補防止水進(jìn)入反應系統。進(jìn)行而且氯丙烯的收率也下降。丙烯預熱至300~當系統中含水量輕微超標時(shí)成品氯丙烯的顏400℃此時(shí)進(jìn)入反應器可以很快達到丙烯與氯氣色會(huì )由無(wú)色或淡黃色轉為淡紅色影響產(chǎn)品銷(xiāo)售反應生成氯丙烯所需的溫度得到較高收率的氯丙其主要原因是產(chǎn)品中含有Fe這時(shí)的處理方法是烯。用堿液進(jìn)行洗滌洗去鐵離子利用氯丙烯和堿液密6氯氣系統的控制度罩公認以下鄒排出廢堿液得到無(wú)色、在氯丙烯的正常生產(chǎn)中氰氯氣系統的壓力一般透盱中國煤化工CNMHG保持在0.3~0.4MPa氯氣的溫度一般保持在30[編輯滈旭東]