聚氯乙烯合成低压回收单体的净化处理装置的制作方法

本实用新型涉及聚氯乙烯合成技术领域，尤其是一种聚氯乙烯合成低压回收单体的净化处理装置。

背景技术：

本体法聚氯乙烯聚合工艺起步较晚，研究发展较缓慢。我国本体法聚氯乙烯聚合工艺是引进法国阿托公司技术，聚合工艺特点是聚合过程及聚合完未反应的大量氯乙烯单体要进行脱气回收，回收单体量约占投料单体量的43％，包括高压回收单体和低压回收单体两部分。高压回收单体为聚合压力下降到0.4MPa的脱气，其直接进入回收冷凝器进行二级冷凝回收，该部分回收单体约占总回收单体量的75％；低压回收单体为：a.从0.4MPa下降为气柜压力的脱气；b.从气柜压力下降到-0.09MPa的真空脱气。该部分氯乙烯通过自压脱气及用真空泵抽吸到气柜，然后再通过氯乙烯压缩机加压后进入回收冷凝器进行二级冷凝回收，该部分回收单体约占总回收单体量的25％。

国内对氯乙烯本体聚合反应机理研究相对较少，对单体质量影响聚合反应及系统平稳性的研究不多，导致本体聚合工艺靠一种经验进行生产，聚氯乙烯树脂质量波动较大。原有回收系统工艺存在一定缺陷，回收单体质量不稳定，特别是低压回收单体部分含惰性气体、含氧、含水等杂质含量波动较大，该部分回收单体进入氯乙烯加料储槽与新鲜单体混合后再次进行投料，导致聚合反应体系偏弱，聚合压力波动大，产品质量变差。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种聚氯乙烯合成低压回收单体的净化处理装置，解决聚合反应体系偏弱，聚合压力波动大问题，使生产系统保持长周期平稳运行，提高低压回收单体质量，从而提高聚氯乙烯树脂产品质量，且保证产品质量的稳定性。

本实用新型所采用的技术方案是：聚氯乙烯合成低压回收单体的净化处理装置，包括并联在聚合釜或预聚合釜的单体收集管上且可选择打开或关闭的高压单体回收单元、低压单体回收单元，其中，低压单体回收单元包括依次连通的气柜、压缩机、预冷凝器、第一一级冷凝器、第一二级冷凝器，第一倾晰器、中间储槽、单体泵、低沸精馏塔，第一一级冷凝器、第一二级冷凝器均并联在低沸精馏塔上，低沸精馏塔顶部与第一一级冷凝器的入口端连通；高压单体回收单元包括依次连通的第二一级冷凝器、第二二级冷凝器、第二倾晰器、单体日贮槽；单体冷凝器连通有贮槽，第二一级冷凝器、气柜均并联在聚合釜或预聚合釜的单体收集管上；

第二一级冷凝器、第二二级冷凝器、第二倾晰器、单体日贮槽底部通过液相管道连通，第二一级冷凝器、第二二级冷凝器的顶部与聚合釜或预聚合釜的单体收集管形成气相回路；气柜、压缩机、预冷凝器通过气相管道连通；上述的高压单体回收单元指的是聚合压力大于等于0.4Mpa时的单体回收单元，低压单体回收单元指的是聚合压力从0.4Mpa降至0.035Mpa，以及从0.035Mpa降至-0.09Mpa时的单体回收单元，将来自聚合反应的高压纯净氯乙烯气体与低压惰性气体含量高的氯乙烯气体分开处理回收，并将低压氯乙烯气体经过除水、除杂后再回收与新鲜氯乙烯气体混合再次投料，提高了回收氯乙烯单体的质量，进而提高了聚氯乙烯树脂的产品质量，同时提高了生产系统运行的平稳性。

进一步地，第一一级冷凝器为冷却温度为5℃的泠凝器，第一二级冷凝器为冷却温度为-35℃的冷凝器，大部分的氯乙烯气体经5℃的泠凝器后冷凝液化，再经-35℃的冷凝器将剩余的氯乙烯气体冷凝液化。

进一步地，第二一级冷凝器为冷却温度为5℃的冷凝器，第二二级冷凝器为冷却温度为-25℃的冷凝器。

进一步地，预冷凝器为冷却温度为20至25℃的冷凝器，压缩机出口的气态氯乙烯中夹带有一部分水分，通过预冷凝器将该水分冷凝，并排出。

进一步地，第二一级冷凝器、气柜通过三向阀并联在聚合釜或预聚合釜的单体收集管上，在三向阀与聚合釜或预聚合釜之间设置有压力传感器，检测从聚合釜或预聚合釜的聚合压力，如压力大于等于0.4Mpa，则三向阀与第二一级冷凝器相通的一侧阀门打开，该氯乙烯单体经过一级冷凝、二级冷凝、分析后至单体日贮槽内；如聚合压力小于0.4Mpa，则三向阀与气柜相通的一侧阀门打开，该氯乙烯单体经过气柜、压缩机、预冷凝器、第一一级冷凝器、第一二级冷凝器、第一倾晰器、中间贮槽、单体泵、低沸精馏塔、再沸器、单体冷凝器后送至贮槽。

进一步地，冷凝器、气柜与聚合釜或预聚合釜的单体收集管之间均设置有控制阀，也可以通过冷凝器或者气柜支路上的控制阀来实现采用高压还是低压回收单元进行回收。

进一步地，在气柜与第一二级冷凝器之间还串联有膜回收装置，将第一二级冷凝器未冷凝的气体过滤后再放空。

进一步地，低沸精馏塔上还依次串联有再沸器、单体冷凝器，用于加热低沸精馏塔内的液体，从再沸器中出来的气体再进入单体冷凝器冷却成产品送至贮槽后。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的装置将来自聚合反应的高压纯净氯乙烯气体与低压惰性气体含量高的氯乙烯气体分开处理回收，并将低压氯乙烯气体经过除水、除杂后再回收与新鲜氯乙烯气体混合再次投料，提高了回收氯乙烯单体的质量，回收单体质量达到：总酸度≤2ppm，低沸物≤50ppm，微量水≤300ppm，氧含量≤3％，其它微量杂质含量≤10ppm。

(2)提高了聚氯乙烯树脂产品质量，树脂优级品率从70％提高到85％以上；

(3)提高了生产系统运行平稳性，解决聚合反应体系偏弱，聚合压力波动大问题，使生产系统保持长周期平稳运行。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型实施例2的结构示意图。

图中标记为：1-第二一级冷凝器，2-第二二级冷凝器，3-第二倾晰器，4-单体日贮槽，5-气柜，6-压缩机，7-预冷凝器，8-第一一级冷凝器，9-第一二级冷凝器，10-第一倾晰器，11-中间储槽，12-单体泵，13-低沸精馏塔，14-再沸器，15-单体冷凝器，16-膜回收装置，17-聚合釜或预聚合釜的单体收集管,18-三向阀，19-控制阀，20-控制阀，三向阀与第二一级冷凝器相通的一侧阀门为A向，三向阀与气柜相通的一侧阀门为B向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1，图2所示，本实用新型的聚氯乙烯合成低压回收单体的净化处理装置，包括并联在聚合釜或预聚合釜的单体收集管17上且可选择打开或关闭的高压单体回收单元、低压单体回收单元，第二一级冷凝器1、气柜5通过三向阀18并联在聚合釜或预聚合釜的单体收集管17上，可以是在三向阀18与聚合釜或预聚合釜之间设置有压力传感器，也可以是冷凝器、气柜5与聚合釜或预聚合釜的单体收集管17之间均设置有控制阀来实现将来自聚合反应的高压纯净氯乙烯气体与低压惰性气体含量高的氯乙烯气体分开处理回收，其中，低压单体回收单元包括依次连通的气柜5、压缩机6、预冷凝器7、第一一级冷凝器8、第一二级冷凝器9，第一倾晰器10、中间储槽11、单体泵12、低沸精馏塔13，预冷凝器7为冷却温度为20至25℃的冷凝器，第一一级冷凝器8为冷却温度为5℃的泠凝器，第一二级冷凝器9为冷却温度为-35℃的冷凝器，先将氯乙烯冷却成液态，第一一级冷凝器8、第一二级冷凝器9均并联在低沸精馏塔13上，低沸精馏塔13顶部与第一一级冷凝器8的入口端连通，低沸精馏塔13上还依次串联有再沸器14、单体冷凝器15，在气柜5与第一二级冷凝器9之间还串联有膜回收装置16；高压单体回收单元包括依次连通的第二一级冷凝器1、第二二级冷凝器2、第二倾晰器3、单体日贮槽4，第二一级冷凝器1为冷却温度为5℃的冷凝器，第二二级冷凝器2为冷却温度为-25℃的冷凝器；单体冷凝器15连通有贮槽，第二一级冷凝器1、气柜5均并联在聚合釜或预聚合釜的单体收集管17上。

第二一级冷凝器1、第二二级冷凝器2、第二倾晰器3、单体日贮槽4底部通过液相管道连通，第二一级冷凝器1、第二二级冷凝器2的顶部与聚合釜或预聚合釜的单体收集管17形成气相回路；气柜5、压缩机6、预冷凝器7通过气相管道连通；上述的高压单体回收单元指的是聚合压力大于等于0.4Mpa时的单体回收单元，低压单体回收单元指的是聚合压力从0.4Mpa降至0.035Mpa，以及从0.035Mpa降至-0.09Mpa时的单体回收单元，将来自聚合反应的高压纯净氯乙烯气体与低压惰性气体含量高的氯乙烯气体分开处理回收，并将低压氯乙烯气体经过除水、除杂后再回收与新鲜氯乙烯气体混合再次投料，提高了回收氯乙烯单体的质量，进而提高了聚氯乙烯树脂的产品质量，同时提高了生产系统运行的平稳性。

实施例1：

具体工作时，当压力传感器检测到预聚合釜或聚合釜的压力大于等于0.4Mpa时，如果第二一级冷凝器1、气柜5通过三向阀18并联在聚合釜或预聚合釜的单体收集管17上，则三向阀18A向打开，氯乙烯单体经过一级冷凝、二级冷凝、分析后至单体日贮槽4内；如聚合压力小于0.4Mpa，则三向阀18B向打开，氯乙烯单体经过气柜5、压缩机6、预冷凝器7、第一一级冷凝器8、第一二级冷凝器9、第一倾晰器10、中间贮槽、单体泵12、低沸精馏塔13、再沸器14、单体冷凝器15后送至贮槽。

实施例2：

如果在冷凝器、气柜5与聚合釜或预聚合釜的单体收集管17之间分别设置有控制阀19、20，反应过程期间高压脱气，聚合反应结束后等压脱气，当压力传感器检测到预聚合釜或聚合釜的压力大于等于0.4Mpa时，控制阀19打开，氯乙烯单体经过一级冷凝、二级冷凝、分析后至单体日贮槽4内；如聚合压力小于0.4Mpa，控制阀20打开，氯乙烯单体经过气柜5、压缩机6、预冷凝器7、第一一级冷凝器8、第一二级冷凝器9、第一倾晰器10、中间贮槽、单体泵12、低沸精馏塔13、再沸器14、单体冷凝器15后送至贮槽。