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(jì)系山東東營(yíng)257091;2.錦化化工(集團(tuán))有限責(zé)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(duì)氯氣、丙烯高溫氯化反應(yīng)生產(chǎn)氯丙烯過程中影響生產(chǎn)的因素進(jìn)行了討論[中圖分類號(hào)]TQ22.424[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B[文章編號(hào)]1008-133X200603-0031-02氯丙爔主要指3-氯-1-丙烯,又名烯丙基1反應(yīng)溫度的控制氯)常溫下是無色、透明、易揮發(fā)的可燃液體具有反應(yīng)溫度是決定氯丙烯高溫氯化反應(yīng)收率的關(guān)有機(jī)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(yīng)。當(dāng)反應(yīng)間體和精細(xì)化工原料用于合成環(huán)氧氯丙烷、樹脂、溫度低于450℃時(shí)丙烯與氯氣的反應(yīng)以加成反應(yīng)農(nóng)藥、香料增塑劑、穩(wěn)定劑表面活性劑醫(yī)用藥品為主主要生成12-二氯丙烷反應(yīng)方程式如下等。我國(guó)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(guó) Shell公司于1948年開發(fā)的其工當(dāng)反應(yīng)溫度超過500℃時(shí)則反應(yīng)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(yù)熱至350-400℃后進(jìn)入反產(chǎn)周期因而縮短。應(yīng)器在470-500℃進(jìn)行氯化反應(yīng)生成氯丙烯和2丙烯與氯氣的配比氯化氬氣體。反應(yīng)方程式如下從主反應(yīng)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(yīng)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(duì)均勻氯氣濃度一旦局部過高品同時(shí)副產(chǎn)D-D混劑12-二氯丙烷和13則發(fā)生副反應(yīng)生成13-二氯丙烯和23-二氯丙二氯丙烯的混合物)反應(yīng)的尾氣——氯化氫氣體烯反應(yīng)劇烈時(shí)甚至燃燒生成大量的碳粉。反應(yīng)方用水吸收后得到工業(yè)鹽酸。程式如下目前我國(guó)生產(chǎn)氯丙烯的總能力為12.6萬t/aCH2=CHCH3+2Cl2一主要生產(chǎn)廠家及能力分別為CHCI= CHCH Cl+2HCI齊魯石化股份有限公司氯堿廠3.2萬taCH =CHCH +20巴陵石化有限責(zé)任公司環(huán)氧樹脂事業(yè)部CH, CCICH, CI +2HCI4.4萬ta;CH2=CHCH3+3C1-3C +6HCl東營(yíng)市聯(lián)成化工公司3.0萬ta為了減少副反應(yīng)必須保持丙烯過量。實(shí)驗(yàn)發(fā)東營(yíng)金嶺集團(tuán)2.0萬ta?，F(xiàn)丙烯與氯氣的摩爾比小于3:1時(shí)結(jié)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?jǐn)?shù)小于73%當(dāng)丙烯與氯氣的因此氯丙烯生產(chǎn)過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(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,下列幾方面尤其要嚴(yán)格控制。于生成氣的后應(yīng)具熱坤攴應(yīng)過量的丙烯不但中國(guó)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(xì)化⊥CNMH肌王凱人八學(xué)讀MBA現(xiàn)任教于山東省東營(yíng)市職業(yè)教育學(xué)院經(jīng)濟(jì)系。曾在東營(yíng)市化工廠、山東天輪鋼絲股份有限公司任職在《氯堿工業(yè)》《臺(tái)聲中國(guó)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(yīng)熱洏而且能夠防止深度氯化和70℃。當(dāng)氯氣壓力過低時(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(tǒng)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(dāng)3反應(yīng)時(shí)間溫度過低時(shí)氯氣會(huì)在管道內(nèi)液化造成反應(yīng)器內(nèi)局丙烯與氯氣在反應(yīng)器內(nèi)一經(jīng)混合就立即發(fā)生部氯氣過濃加速系統(tǒng)結(jié)碳當(dāng)溫度過高時(shí)氰化反反應(yīng)。因此要控制反應(yīng)程度,就必須控制反應(yīng)時(shí)應(yīng)劇烈難以有效控制。間。若反應(yīng)時(shí)間過短則丙烯與氯氣不能全部作用,7加強(qiáng)設(shè)備管理氯化收率較低塒間過長(zhǎng)則生成的氯丙烯與氯氣會(huì)設(shè)備是安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)要保證安全生產(chǎn)就必發(fā)生二次反應(yīng)生成二氯丙烷、二氯丙烯和三氯丙須搞好設(shè)備的全過程管理。烷。反應(yīng)方程式如下設(shè)備的全過程管理可分解為設(shè)備選型定貨、開CH2=CHCH2Cl+HCl—→CH3 CHCICH2Cl箱驗(yàn)收、安裝調(diào)試、驗(yàn)收投運(yùn)、運(yùn)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(shè)備報(bào)廢CHCl=CHCH2Cl+HCl,等10個(gè)環(huán)節(jié)。為了搞好設(shè)備的全過程管理每個(gè)環(huán)CH2=CHCH, CI+Ch-節(jié)都必須由專人負(fù)責(zé)層層把關(guān)。在設(shè)備的選型和CH2= CHCHC2+HCl,生產(chǎn)廠家的選擇方面都要經(jīng)過認(rèn)真分析和考察確CH,=CHCH,CI+ClCH, CICHCICH2Cl。保設(shè)備的可靠性、合理性。對(duì)新安裝的設(shè)備必須進(jìn)根據(jù)實(shí)踐選擇反應(yīng)時(shí)間以1.5~2.0s為宜。行嚴(yán)格測(cè)試達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)備嚴(yán)禁運(yùn)行。對(duì)反應(yīng)壓力正在運(yùn)行的設(shè)備要定期巡視檢查發(fā)現(xiàn)問題立即匯反應(yīng)壓力對(duì)整個(gè)氯化過程有很大的影響。反應(yīng)報(bào)檢修人員及時(shí)維修保證設(shè)備始終處于良好狀壓力升高將促進(jìn)副反應(yīng)的進(jìn)行使高沸物的含量增態(tài)。對(duì)主要設(shè)備要建立完整的技術(shù)檔案根據(jù)設(shè)備大結(jié)碳量增加。這表明反應(yīng)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(yīng)修必修修必修好。反應(yīng)和分解反應(yīng)的進(jìn)行因此反應(yīng)壓力一般應(yīng)控制8嚴(yán)格控制反應(yīng)系統(tǒng)中的水含量在0.1MPa以下。生產(chǎn)氯丙烯過程中副產(chǎn)氯化氬氣體。在正常情5丙烯的預(yù)熱溫度況下整個(gè)氯化反應(yīng)系統(tǒng)不含水。當(dāng)有水出現(xiàn)時(shí)氯丙烯高溫氯化反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)速度快?；瘹錃怏w吸水變成鹽酸將迅速腐蝕碳鋼設(shè)備和不為保證反應(yīng)的進(jìn)行除依靠自身的反應(yīng)熱外還需要銹鋼設(shè)備最明顯的特征是換熱器被腐蝕漏水整個(gè)將丙烯預(yù)熱到所需的反應(yīng)溫度。預(yù)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(yīng)系是如果在低溫下丙烯與氯氣混合則沒有足夠的能統(tǒng)最大的敵人。所以要嚴(yán)格控制整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)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(dá)到450℃之前反應(yīng)控制反應(yīng)系統(tǒng)中水含量的管理措施包括:控以加成反應(yīng)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?jǐn)?shù)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(tǒng)中設(shè)置脫水裝置和干燥裝反應(yīng)的放熱量很大反應(yīng)過程異常劇烈發(fā)生深度反置悠經(jīng)常觀察和分析冷凝器、再沸器的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況應(yīng)甚至燃燒生成碳這既不安全又影響生產(chǎn)的正常發(fā)現(xiàn)泄漏及時(shí)修補(bǔ)防止水進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。進(jìn)行而且氯丙烯的收率也下降。丙烯預(yù)熱至300~當(dāng)系統(tǒng)中含水量輕微超標(biāo)時(shí)成品氯丙烯的顏400℃此時(shí)進(jìn)入反應(yīng)器可以很快達(dá)到丙烯與氯氣色會(huì)由無色或淡黃色轉(zhuǎn)為淡紅色影響產(chǎn)品銷售反應(yīng)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(tǒng)的控制度罩公認(rèn)以下鄒排出廢堿液得到無色、在氯丙烯的正常生產(chǎn)中氰氯氣系統(tǒng)的壓力一般透盱中國(guó)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]