第一章概述安徽氯碱化工集团公司“十一五”规划中,聚氯乙稀产品有很大的发展,其中一个发展阶段是:聚氯乙稀生产规模由目前的4万吨/年扩大到8万吨/年。本设计课题-聚氯乙稀装置VC气相脱水工艺,是这个大项目派生出来的一个子项目,所谓氯乙烯气相脱水工艺,就是氯乙烯在气相状态时利用降温减湿,固碱吸湿,硅胶等吸附氯乙烯中的水,进而来脱除氯乙烯中的水分。这一工艺中有固碱吸湿过程(即固碱干燥)。固碱干燥实质上是通过形成高浓度碱液,减小水在气相中的分压,来达到干燥目的。固碱不仅能吸湿脱水,而且能进一步除掉氯乙烯中夹带的微量氯化氢及铁,减轻酸腐蚀,延长设备的使用寿命,还能除掉从聚合过程中回收的氯乙烯中的微量活性分子。这样节能减少精馏塔中的自聚物,改善精馏操作状态,延长精馏操作周期,减少因精馏操作不良引起的停工时间和停工物料损失,从而氯乙烯单体的产量和质量。所以也可以这么说,VC气相脱水项目也是提高VC单体质量的项目,具有一定的操作价值和研究意义。1.1气体减湿技术概述气体减湿,即降低气体湿度,是一种属于热质传递过程的单元操作。在化工生产中,干燥操作所用的热气流在加热前常需经过减湿处理,以提高热能利用率;有些经过水冷的气体,也需经减湿处理才能进入下一过程。减湿常用的方法有:①吸附除湿。使气体与固体吸附剂接触,气体所含水汽被吸附后,湿度降低。选择适当吸附剂和操作流程,可将气体的湿度降得很低。吸附剂经再生后循环使用。此法用于湿度较小而除湿要求较高的场合。②吸收除湿。使湿气体与某些水汽平衡分压很低的液体接触,气体所含水汽被吸收而减湿。选择适当的吸收剂,可得到湿度很低的气体。吸收剂通常可以再生。常用的吸收剂有三甘醇(C6H14O4)、溴化锂、浓硫酸等。③压缩除湿。将气体压缩,因而提高了水汽分压,相应提高了露点,然后予以冷却,使水汽凝结而减湿。④冷却除湿。湿气体在间壁式换热器中冷却。当温度降至露点以下时,部分水汽凝结成水或霜,从而使气体减湿。根据所要求的减湿程度,冷却剂可用冷却水或各种冷冻盐水(见载冷剂)。此种减湿方法通常用于空调器或其他类似装置。这些装置的优点是性能稳定,使用方便;缺点是设备费用及操作费用都较高,低温时传热面结霜会使热阻(见传热过程)增加。⑤升温减湿。用间壁式换热器将气体加热,使气体相对湿度减小,可用于空气调节、通风等场合。若不允许温度升高,此法就不适用。⑥气液直接接触除湿。使气体直接与温度低于减湿后气体露点的液体接触,气体所含水汽被部分冷凝进入液相,气体得到减湿。此法虽不能得到湿度很低的气体,但其操作费用很低,特别适用于大量气体的减湿。在工业上,除减湿要求较高的场合外,一般应优先采用此法。11.2本设计VC气相脱水技术概况(1)降温减湿罗茨风机抽气柜中的VC,按规定流量送到冷却器,多余的VC通过FIC/401控制回流至VC气柜。规定流量的VC在冷却器中冷却到5℃。冷却下来的水由集水器收集,以备回收废水中的VC。已冷却到5℃的气相氯乙烯经过分离出液相水后进入固碱干燥器。此时VC气相含水量一般小于2500ppm。(2)固碱吸湿含水量小于2500ppm的VC,进入固碱干燥器进一步除掉水份。此过程中放出热量,由﹣5℃冷媒水通过冷却盘管和冷却夹套换热带走。干燥器底部有60℃的热水夹套,可对沉降在底部的液碱进行加热,以免冬季液碱固化,不便于排放。经过固碱吸湿的气相VC进入硅胶干燥器,其含水量一般都小于600ppm。2第二章物料衡算2.1物料衡算的已知条件2.1.1物料衡算的基础本设计、项目是8万吨/年聚氯乙烯大项目中的一个子项目,这个大项目的部分过程的物料消耗表见表2-1表2-18万吨/年聚氯乙烯项目的部分过程的物料消耗表Vc气柜VC气相脱水VC精馏VC聚合出:含水粗VC进:含水粗VC出:脱水粗VC进:脱水粗VC出:精VC进:精VC出:PVC年需求量kg/a8.455×1078.455×1078.413×1078.45×1078.080×1078.45×1078.000×107平均流量kg/h10.57×10310.57×10310.52×10310.57×10310.10×10310.10×10310.00×103过程消耗进料:出料为:1.005:1(粗VC含97%)进料:出料为:1.01:1进料:出料为:1.01:12.1.2气相脱水降温减湿,固碱吸湿过程工艺流程简图...