乙烯直接氯化生產(chǎn)二氯乙烷的技術(shù)進(jìn)展

中國氯堿No.32006年3月China Chlor- AlkaliMar.,200621乙烯直接氯化生產(chǎn)二氯乙烷的技術(shù)進(jìn)展顧衛民(.上海氯堿化工股份有限公司,上海200241)摘要:介紹了 乙烯直接氯化到二氯乙烷的技術(shù)進(jìn)展情況,對比了液相法中的低溫、中溫、高溫的技術(shù)特點(diǎn)。在分析了高溫氯化法的有關(guān)工藝的基礎上,認為該工藝將逐步成為發(fā)展主流。關(guān)鍵詞:乙烯;直接氯化;二氯乙烷;進(jìn)展中圖分類(lèi)號:TQ222.2t3文獻標識碼:B文章編號:1009-1785(2006)03 -0021-02Technology development of dichloroethane by ethylene directchlorinated processGU Wei-min(PVC plant of Shaihai Chlor- alkali Chemical Co., Ltd, Shanghai 200241)Abstract: The development status of technology of dichloroethane by ethylene chlorinated process wereintroduced. The technology characteristics of liquid phase in low temperature, and middle temperature andhigh temperature were compared. The basic of high temperature chlorination process were analysed, and itpointed that this process would be the mainstream of development.Key words: ethylene; direct chlorination; dichloroethane; development1前言化工藝的反應溫度在110~120 C ,反應熱可以充分氯乙烯工業(yè)化生產(chǎn)工藝主要有電石乙炔法和平利用,降低了裝置的能耗,是乙烯直接氯化反應的主衡氧氯化法,其中以后者居多。直接氯化是平衡氧氯要發(fā)展方向?；ǖ闹匾に噯卧?它是氣一液非均相反應,催化2乙烯直接氯化技術(shù)進(jìn)展劑為FeCl3。通常催化劑溶解在二氯乙烷(EDC)液相2.1中 溫氯化技術(shù)發(fā)展中,乙烯和氯氣自反應器底部通入，在EDC液相層中上海氯堿和山東齊魯在上世紀80年代引進(jìn)了日反應生成EDC,該反應為放熱反應,反應式如下。本三井東壓直接氯化反應技術(shù)。該工藝主要設備為C.H,+Cl2催化型C2H2Cl2(EDC)+180 kJ/mol立式圓筒型不銹鋼反應器，反應溫度約為九十攝氏乙烯直接氯化反應有氣相法和液相法。但氣相.度,反應壓力0.015 MPa,乙烯和氯氣反應的分子摩法目前還只停留在實(shí)驗室階段，由于反應選擇性差爾比為1.00:1.25，反應在含有FeCl,催化劑的液相而沒(méi)有工業(yè)化。液相法工藝按反應溫度可分為低溫EDC中進(jìn)行,反應熱由氣化的EDC帶出,冷凝后大部氯化、中溫氯化和高溫氯化工藝。這3種工藝目前世分EDC循環(huán)回反應器,另一部分經(jīng)冷凝液相去精餾。界均有采用。低溫氯化反應溫度為50 C,特點(diǎn)是反反應器內裝有拉西環(huán)金屬填料。工藝流程示意圖見(jiàn)應選擇性高,液相氯化和液相出料催化劑損失多,生圖1成EDC需水洗產(chǎn)生大量廢水,EDC效率并不比其他進(jìn)行MH中國煤化工:魯對中溫氯化技術(shù)工藝的效率高,設備工藝復雜投資大,屬今后淘汰工CN M H G了一定比例的NaCl藝。中溫氯化技術(shù)反應溫度約九十攝氏度，液相氯助催化劑,反應選擇性有了進(jìn)一步提高,產(chǎn)品中EDC化、氣相出料,特點(diǎn)是催化劑留在反應液中,不需要的，質(zhì)量分數由99.5%提高到99.65%，降低了裝置的水洗,只需脫輕、重組分就可用于EDC裂解。高溫氯單耗。在反應器拉西環(huán)，上增加了高度為0.5 m的金屬2中國氯堿2006年第3期再沸器熱源換熱后返回反應器;部分閃蒸的EDC氣體經(jīng)冷凝后EDC的質(zhì)量分數高于99.9% ,其中一部分直接用于裂解,另-部分返回反應器。該工藝除混合直接氯化CH4反應器器材料為不銹鋼外,其余設備材料均為碳鋼,設備造/EDC循環(huán)冷凝器價(jià)低,而且該工藝尾氣量較少,尾氣無(wú)需再送乙烯氧循環(huán)氯化單元利用。2.2.3維諾 里特沸騰反應工藝流程示意困見(jiàn)圖3。+ EDC去精制圈1三井東亞中溫直接氧化工藝流程示意圈在維諾里特新沸騰氯化反應工藝中，乙烯和氯波紋規整填料,反應傳熱、傳質(zhì)效果得到大幅度的提氣首先分別溶解于EDC,然后在非腐蝕性無(wú)機鐵絡(luò )高,不僅反應器直徑不變,反應生產(chǎn)能力增加30%，合物催化劑作用下,于120 C.0.25 MPa下反應。該產(chǎn)品中EDC的質(zhì)量分數進(jìn)一步提高到99.70%，取得工藝考慮到乙烯在EDC中溶解比氯氣差的特點(diǎn),用了可喜成績(jì)。于溶解乙烯的提升管比氯氣溶解提升管長(cháng)，而且考2.2高溫氯化技術(shù)進(jìn)展慮到保證EDC循環(huán)動(dòng)力的特點(diǎn)，在氯氣溶解提升管2.2.1 EVC 公司高溫反應技術(shù)上設計了冷卻器,以提高氯氣溶解度,而且氯氣溶解EVC公司高溫氯化工藝流程示意圖見(jiàn)圖2。是通過(guò)一個(gè)文丘里噴嘴實(shí)現混合,進(jìn)一步保證溶解輕組分+ 1效果。由于乙烯和氯氣進(jìn)人反應器前已充分溶解于EDC,能在液相中快速反應，即使反應溫度較高,反0-應副產(chǎn)物也很少,這大大有利于反應熱回收利用。精EDC該工藝產(chǎn)品純度很高,EDC質(zhì)量分數直接達到|精99.93% ,無(wú)需精制。由于對反應熱進(jìn)行了有效回收，館粗EDC該工藝能耗與一-般高溫工藝相比，節能約3/5以上,(反應器副產(chǎn)物也比其他工藝大大減少，設備投資費用減少|(zhì)重組分15%~20%,大大提高了VCM裝置市場(chǎng)競爭能力。CH- +制冷劑廢氣團2 EVC高溫氯化工藝流程示意圄至HC1回收EVC公司高溫氯化技術(shù)主要設備是- -體化的反I熱量回收冷卻水沸騰反應器應器和精餾塔,反應器材質(zhì)為不銹鋼。與傳統的直接氯化工藝的反應器不同，反應器采用熱虹吸式反應氣[釜,反應溫度110 C,壓力0.11 MPa,乙烯和氯氣分乙烯冷提塔子摩爾比為1.00:1.25，反應釜內產(chǎn)生的氣相EDC全回路N部進(jìn)人精餾塔,EDC裂解后未反應EDC也回到該精J江熱量回收餾塔提純,塔底液體作為循環(huán)EDC返回反應器,直接液態(tài)EDCEDCC EDC用于銷(xiāo)售氯化反應熱能直接用于精餾，不需在精餾塔底設計用作裂解原料”圈3維諾里特直接氯化沸騰反應工藝再沸器。該工藝比傳統工藝的VCM裝置節約加熱蒸汽0.8 /VCM,并節約了相應的循環(huán)冷卻水用量,產(chǎn)3結束語(yǔ)品中EDC的質(zhì)量分數達到99.9%,無(wú)需進(jìn)--步精制可乙烯直接氯化單元作為氧氯化平衡法制VCM直接用于裂解生產(chǎn)VCM。裝置重要部分,經(jīng)歷了從低溫、中溫到高溫氯化的技2.2.2赫 司特公司高溫反應技術(shù)術(shù)發(fā)展歷程。從目前看,低溫直接氯化工藝正逐步淘赫司特公司乙烯直接氯化反應器為立式圓筒反汰,中滬和高淚氯化T艾并存,而從未來(lái)看,高溫氣應器，首先Cl2經(jīng)靜態(tài)混合器溶解在循環(huán)EDC中,然化H中國煤化工藝，VCM裝置能耗將.后C2H與溶解Cl2的EDC混合后進(jìn)人反應器，反應溫大幅CNMH G步下降的可能。度控制在- -百二十攝氏度左右，反應壓力約為零點(diǎn)收稿日期2005-11-02--五兆帕。反應器內部分液相送EDC精制單元作為