专利名称：硫酸清净乙炔气体工艺及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种清净こ炔气体エ艺，尤其是ー种硫酸清净こ炔气体エ艺及其应用。
背景技术：
由于电石中含有杂质，因此电石水解后产生的粗こ炔其中含有少量的硫、磷杂质，若不除去带入转化工段会加快催化剂活性的下降，因此需要选择合适的氧化剂，将其中的硫磷除去。在ー些利用こ炔的化工エ艺中，还要求こ炔气的含水量要尽量低，如在氯こ烯合成中原料こ炔气和氯化氢中的水分需要控制的尽量低，原料气中存在水分，容易溶解氯化氢形成盐酸，严重腐蚀转化器；水分的存在也易使转化器内的催化剂结块，降低催化剂的活 性；同时也容易发生副反应。氯化氢气可以通过深冷冷冻脱水，可达到较好的脱水效果，こ炔气冷冻脱水只能冷到0°c以上，含水量较高，达不到要求的脱水效果。一般是将氯化氢和こ炔气混合后冷冻脱水。这样既消耗大量的冷冻盐水，同时由于こ炔气中含水量较大，会消耗部分的氯化氢溶解为盐酸。目前多数エ厂采用次氯酸钠溶液作为清净剂，有大量的废次氯酸钠溶液需要外排，而且产生的电石渣不能满足水泥中氯离子含量的要求，因此需要寻求ー种新的氧化剂来解决这个问题。文献“浓硫酸清浄粗こ炔气エ艺”(聚氯こ烯，2009年7月，第37卷第7期)中公开了用硫酸作为氧化剂来清浄こ炔气体的エ艺，该エ艺利用了浓硫酸的强氧化性，将こ炔气的中的硫磷除去，将经こ炔压缩机压缩的温度约为40-50°C的含有饱和水蒸气的こ炔气先进入水洗ニ塔冷却后，进入两级硫酸清浄塔除去其中的硫磷后进入到碱洗塔中碱洗；之后こ炔气用5°C水冷却至15-20°C后送入转化工段，在转化工段，与冷却为15-20°C的氯化氢气体混和后，经过两级石墨冷却器-用_35°C冷冻盐水将混和气冷却至-14°C，从而降低混和气中的含水量，再经除雾器除去其中夹带的酸雾后送入预热器，预热到85-90°C后送至转化器进行合成反应。该エ艺仅利用了浓硫酸的强氧化性，而忽略了浓硫酸的吸水性。将经过硫酸清净后干燥的こ炔气通入到碱洗塔，从而使得こ炔气中又夹带了饱和的水蒸气，需要先用5°C水进行冷却，同时在进入转化工段后仍需要进行混和冷冻脱水，需要设置石墨冷却器以及消耗_35°C冷冻盐水，同时也需要消耗掉少量的氯化氢。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对以上缺陷，ー种硫酸清浄こ炔气体エ艺，进行新的清净エ艺路线及后续脱水エ艺路线的改迸。本发明采用如下的技术方案碱洗冷却塔与硫酸清浄塔依次连接，并将碱洗冷却塔移至硫酸清浄塔前，先中和一部分的硫磷杂质，通过间接换热的方式用5 7°C冷冻水移热，使得出碱洗塔的こ炔气的温度降为15-20°C，从而降低こ炔气中夹带的水分，有效降低浓硫酸的消耗。优选的，硫酸清净塔采用两台塔串联操作。更优选的，硫酸清浄塔的第一级为填料塔，第二级为填料泡罩组合塔。更优选的,粗こ炔气进入第一级填料塔与经过循环冷却的78-85wt%硫酸逆向接触，除去氧化硫磷等杂质并吸收水分；然后进入第二级填料泡罩塔，塔下部为填料，こ炔气与循环冷却的85-93wt%的硫酸逆向接触，进ー步除去硫磷和干燥。为确保こ炔气中含水合格，第二级塔上部采用泡罩塔板，用95、8wt%硫酸进ー步吸收水分，干燥后出塔こ炔气的含水量<50wtppm。干こ炔气经酸雾捕集器除去硫酸雾后送至转化工序。在氯こ烯合成エ艺中，还包括以下步骤氯化氢単独用-25'35°C冷冻盐水冷冻 至-12'14°C脱水后再送至转化工序，与干燥后的こ炔气混和后，预热到85-90°C后送至转化器进行合成反应。本发明的硫酸清浄こ炔气体エ艺适用于有こ炔清净和干燥的エ艺过程中，尤其是在氯こ烯合成エ艺中的应用。本发明采用的上述技术方案与传统エ艺相比具有如下优点I)在浄化こ炔气体的同时，将こ炔气干燥，且干燥效果要好于混合冷冻脱水，減少了副反应的发生，有利于合成反应的进行；2)在利用こ炔的エ艺中，可以减少设备投资以及冷冻水或冷冻盐水的消耗，降低了运行费用。
图I为传统的硫酸清浄こ炔气体エ艺的流程示意图；图2为本发明的硫酸清浄こ炔气体エ艺的エ艺流程图。图中11-水洗ニ塔、12-硫酸洗涤塔、13-硫酸清净塔、14-碱洗塔、15-こ炔冷却器、16-こ炔除雾器、17-混和器、18- ー级石墨冷却器、19- ニ级石墨冷却器、20-酸雾捕集器。I-碱洗冷却塔、2-硫酸洗涤塔、3-硫酸清浄塔、4-酸雾捕集器、5-混和器。
具体实施例方式以下以こ炔气体用于氯こ烯合成エ艺为例，详细阐述本发明的技术方案。传统的硫酸清净こ炔气体エ艺如图I所示，将经こ炔压缩机压缩的温度为40°C的含有饱和水蒸气的こ炔气先进入水洗ニ塔11冷却至20°c后，进入两级硫酸清浄塔硫酸洗涤塔12和硫酸清净塔13，除去其中的硫磷后进入到碱洗塔14中碱洗；之后こ炔气在こ炔冷却器15中用5°C水冷却至15°C后进入こ炔除雾器16，除雾后送入转化工段，在转化工段，与温度为15°C的氯化氢气体在混合器17中混和后，经过ー级石墨冷却器18和ニ级石墨冷却器19，用-35°C冷冻盐水将混和气冷却至-14°C，再经酸雾捕集器20除去其中夹带的酸雾后送入预热器，预热到85-90°C后送至转化器进行合成反应。本发明的硫酸清浄こ炔气体如图2所示，来自こ炔压缩机的压カ为40°C粗こ炔气进入碱洗冷却塔1，碱洗冷却塔I内为循环的稀碱液氢氧化钠，先中和一部分的硫磷杂质，并通过换热器用5°C的冷冻水将稀碱液的温度降低至15°C，出碱洗冷却塔I的こ炔气温度为20°C。然后进入两级硫酸清浄塔硫酸洗涤塔2和硫酸清浄塔3，硫酸洗涤塔2为填料塔，硫酸清净塔3为填料泡罩组合塔。粗こ炔气进入硫酸洗涤塔2与经过循环的78-85wt%硫酸逆向接触氧化硫磷等杂质并吸收水分，循环的硫酸通过换热器用5摄氏度冷冻水降温。然后进入硫酸清浄塔3，塔下部为填料，こ炔气与循环的85-93%的硫酸逆向接触，循环的硫酸通过换热器用5°C冷冻水降温，进ー步除去硫磷和干燥，硫酸清浄塔3上部采用五层泡罩塔板，用98wt%硫酸进ー步吸收水分,干燥后出塔こ炔气的含水量< 50wtppm。干こ炔气经酸雾捕集器4除去硫酸雾后送至转化工序。氯化氢用-35°C冷冻盐水冷冻至_14°C脱水后再送至转化工序，与干燥后的こ炔气在混合器5中混合后，预热到85-90°C后送至转化器进行合成反应。在浄化こ炔气体的同时，将こ炔气干燥，取消了こ炔冷却器以及こ炔的深冷脱水，減少了设备投资及5°C冷冻水和_35°C冷冻盐水的消耗，降低了运行费用，带来了较大的经济效益。
以上对本发明的较佳实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
权利要求
1.硫酸清浄こ炔气体エ艺，其特征在于碱洗冷却塔与硫酸清浄塔依次连接，并将碱洗冷却塔移至硫酸清浄塔前。
2.根据权利要求I所述的硫酸清浄こ炔气体エ艺，其特征在于所述硫酸清净塔采用两台塔串联操作，优选的，第一级为填料塔，第二级为填料泡罩组合塔。
3.根据权利要求2所述的硫酸清浄こ炔气体エ艺，其特征在于粗こ炔气进入第一级填料塔与经过循环冷却的78-85wt%硫酸逆向接触。
4.根据权利要求2所述的硫酸清浄こ炔气体エ艺，其特征在于第二级填料泡罩塔的塔下部为填料，其中こ炔气与循环冷却的85-93wt%硫酸逆向接触。
5.根据权利要求2所述的硫酸清浄こ炔气体エ艺，其特征在于第二级填料泡罩塔上部采用泡罩塔板，用95、8wt%硫酸进ー步吸收水分。
6.根据权利要求2所述的硫酸清浄こ炔气体エ艺，其特征在于干燥后出第二级填料泡罩塔的こ炔气的含水量< 50wtppm。
7.权利要求I所述的硫酸清浄こ炔气体エ艺在有こ炔清净和干燥的エ艺过程中的应用。
8.根据权利要求7所述的硫酸清净こ炔气体エ艺的应用，其特征在于所述硫酸清浄こ炔气体エ艺在氯こ烯合成エ艺中的应用。
9.根据权利要求8所述的硫酸清净こ炔气体エ艺的应用，其特征在干氯化氢単独用_25'35°C冷冻盐水冷冻至-12'14°C脱水后再送至转化工序，与干燥后的こ炔气混和后，预热到85-90°C后送至转化器进行合成反应。
全文摘要
本发明涉及硫酸清净乙炔气体工艺及其应用，碱洗冷却塔与硫酸清净塔依次连接，并将碱洗冷却塔移至硫酸清净塔前，硫酸清净塔采用两台塔串联操作，第一级为填料塔，第二级为填料泡罩组合塔。本发明的硫酸清净乙炔气体工艺适用于有乙炔清净和干燥的工艺过程中，尤其是在氯乙烯的合成工艺中。本发明的优点在净化乙炔气体的同时，将乙炔气干燥，且干燥效果要好于混合冷冻脱水，减少了副反应的发生，有利于合成反应的进行；同时可以减少设备投资以及冷冻水或冷冻盐水的消耗，降低了运行费用。
文档编号C07C7/11GK102826952SQ20121035197
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者谢蕊, 严永华, 方凤岭, 李 荣, 杨克俭, 程鹏, 许景洋, 梁军湘 申请人:中国天辰工程有限公司, 天津天辰绿色能源工程技术研发有限公司