【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 目指 標(biāo)純度(wt,%)≥色度（PTCo）≤20密度(g/cm3 20℃)～PH值6～8水分(wt,ppm)≤50不揮發(fā)物(wt,%)≤穩(wěn)定性試驗(yàn)(mg/cm248h)（銅片腐蝕實(shí)驗(yàn)）≤四氯乙烷、五氯乙烷、六氯乙烷檢測(cè)無(wú)；溴化物不計(jì)。、法規(guī)要求根據(jù)國(guó)際“蒙特利爾議定書”規(guī)定，2007年氯氟烴類致冷劑F1F12將全面禁止。HFC134a作為ODS致冷劑最佳替代品，得到了國(guó)際環(huán)保行業(yè)公認(rèn)。山東XX集團(tuán)有限責(zé)任公司的三氯乙烯裝置是為中化國(guó)際（控股）股份有限公司HFC134a裝置提供充足的原料。根據(jù)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》（2005年本）中化工第9條，有機(jī)氟產(chǎn)品生產(chǎn)是鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)品。三氯乙烯裝置是作為HFC134a裝置的配套項(xiàng)目，符合國(guó)家的有關(guān)政策、法規(guī)的要求。生產(chǎn)規(guī)模是根據(jù)目前市場(chǎng)狀況、國(guó)家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和各裝置配套能力，經(jīng)過廣泛地市場(chǎng)調(diào)研，技術(shù)甄別與篩選，科學(xué)論證而確定的。一期建設(shè)4萬(wàn)噸/年三氯乙烯裝置，是根據(jù)中化公司HFC134a裝置的原料需求而確定的；二期建設(shè)4萬(wàn)噸/年三氯乙烯裝置，是依據(jù)企業(yè)規(guī)劃發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的各套裝置物料平衡而確定的。隨著綠色環(huán)保型致冷劑項(xiàng)目的建設(shè)，三氯乙烯作為致冷劑的生產(chǎn)原料，供應(yīng)上將出現(xiàn)較大的缺口，考慮到國(guó)內(nèi)三氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)區(qū)域高度分散和原料產(chǎn)品銷售半徑的制約，三氯乙烯裝置建設(shè)規(guī)模過小可能成為制約下游產(chǎn)品高速發(fā)展的瓶頸。所以，建設(shè)80 kt/a三氯乙烯裝置是切實(shí)可行的，也屬于國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的項(xiàng)目。4工藝裝置技術(shù)方案在70年代以前，三氯乙烯生產(chǎn)工藝全部采用電石乙炔法，其后由于石油化工的興起，為三氯乙烯生產(chǎn)提供了比電石廉價(jià)的碳二烯烴，美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛開發(fā)石油路線新工藝，七十年代末基本完成了工藝路線的轉(zhuǎn)換。而在電力、煤炭資源豐富，石油化工相對(duì)落后的地區(qū)如東歐、前蘇聯(lián)及我國(guó)仍采用乙炔路線。兩種原料路線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)孰優(yōu)孰劣，主要取決于原料的來(lái)源、生產(chǎn)規(guī)模及乙炔、乙烯原料的價(jià)格差別。（1）皂化法以無(wú)水三氯化鐵為催化劑，在減壓狀態(tài)下乙炔和氯氣加成反應(yīng)生成四氯乙烷，四氯乙烷與石灰乳反應(yīng)，生成三氯乙烯和氯化鈣。生成的三氯乙烯與水共沸蒸出，經(jīng)低沸塔和高沸塔精餾除去低沸物和高沸物，即得三氯乙烯產(chǎn)品。皂化法工藝簡(jiǎn)單，但皂化殘液數(shù)量較多，每生產(chǎn)一噸三氯乙烯產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生5～8噸皂化殘液，對(duì)環(huán)境保護(hù)的壓力較大，因此國(guó)內(nèi)自95年后新上的三氯乙烯裝置已不采用皂化法工藝來(lái)生產(chǎn)三氯乙烯產(chǎn)品。（2）氣相催化脫氯化氫法國(guó)內(nèi)目前新上生產(chǎn)三氯乙烯的工廠采用氣相脫氯化氫工藝。此法是將四氯乙烷氣化，在200～290℃條件下，四氯乙烷氣體進(jìn)入裝有催化劑的固定床反應(yīng)器。四氯乙烷脫氯化氫生成粗三氯乙烯，少量五氯乙烷也轉(zhuǎn)化成為四氯乙烯。反應(yīng)物脫氯化氫后，經(jīng)多塔分離得成品三氯乙烯。乙烯在110℃(G)壓力下氯化生成四氯乙烷的混合物，調(diào)節(jié)乙烯和氯氣的比例可控制不同的產(chǎn)物，四氯乙烷混合物在400～500℃條件下裂解生產(chǎn)不同比例的四氯乙烯和三氯乙烯，分離出氯化氫后未反應(yīng)的四氯乙烷循環(huán)回反應(yīng)器反應(yīng)。粗三氯乙烯經(jīng)精餾、堿洗、脫水等步驟制的成品三氯乙烯。人們所以選擇乙烯作為主要原料生產(chǎn)三氯乙烯的原因是乙烯氯化路線的生產(chǎn)成本低，加之30年工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)和采用經(jīng)濟(jì)規(guī)模的設(shè)備，取得了比乙炔法高的多的經(jīng)濟(jì)效益。使用金屬氯化物催化劑，在反應(yīng)溫度365℃條件下，以二氯乙烷、氯氣、氧氣或氯化氫為原料，在流化床反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)。改變氯氣二氯乙烷進(jìn)料比可調(diào)節(jié)三氯乙烯/四氯乙烯的聯(lián)產(chǎn)比。上海氯堿股份有限公司90年從意大利引進(jìn)的15000噸/年四氯乙烯/四氯化碳裝置技術(shù)，即采用二氯乙烷氧氯化法工藝路線。以上三種工藝路線生產(chǎn)三氯乙烯方法中，單從工藝技術(shù)角度看，二氯乙烷氧氯化法是相對(duì)較先進(jìn)的工藝，由于采用了氧氯化反應(yīng)，避免了通常要產(chǎn)生的大量氯化氫。但是，就目前全球石油價(jià)格高漲和我國(guó)的現(xiàn)狀來(lái)看，二氯乙烷資源非常短缺，且存在成本較高的劣勢(shì)，因此現(xiàn)階段該工藝并不適合在我國(guó)建設(shè)。該三氯乙烯技術(shù)是在原電石法乙炔氯化—?dú)庀啻呋撀然瘹涔に嚰夹g(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量改進(jìn)，生產(chǎn)工藝安全可靠，“三廢”排放量大幅度減少。比傳統(tǒng)的電石法乙炔氯化—皂化工藝的三氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)，在產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)保方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。選用電石法乙炔路線是符合我國(guó)具有豐富煤礦資源的具體國(guó)情，是把我國(guó)傳統(tǒng)工藝路線進(jìn)行改造和深化，在石油價(jià)格高漲的今天，該工藝路線與石油乙烯工藝路線相比具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和很強(qiáng)的生命力。根據(jù)各工藝技術(shù)比較、原料資源和技術(shù)資源情況，擬采用乙炔法及采用先進(jìn)的氣相催化脫氯化氫工藝技術(shù)。本工序生產(chǎn)原理如下：CaC2 + 2 H2O C2H2 + Ca(OH) 2 加料：將破碎好的電石裝到吊斗后，經(jīng)過電子秤稱量后用電動(dòng)葫蘆吊至發(fā)生器裝料口處，經(jīng)過一號(hào)儲(chǔ)斗，二號(hào)儲(chǔ)斗，電磁振蕩器到發(fā)生器內(nèi)。發(fā)生：發(fā)生器內(nèi)，電石遇水發(fā)生水解反應(yīng)生成乙炔氣，從發(fā)生器頂部逸出，經(jīng)過乙炔清洗器，正水封，冷卻塔一部分到水環(huán)泵，一部分到氣柜。反應(yīng)中所放出的熱量借助于NaClO廢水和冷卻塔廢水及自來(lái)水連續(xù)加入發(fā)生器，以控制發(fā)生器溫度在86177。2℃,稀渣漿不斷從溢流管流出，以保持發(fā)生器液面。濃渣漿及其雜質(zhì)由發(fā)生器耙齒耙至底部，由排渣崗位定時(shí)排出。排渣：打開發(fā)生器下部排渣閥門，渣漿由排渣溝沖入渣漿池，用水沖洗后，與溢流管流出經(jīng)渣漿高位槽從底部流出的稀渣漿，用渣漿泵送至環(huán)氧丙烷裝置做為原料使用，代替石灰。由排渣返回的渣漿精液，一部分用于沖洗濃渣漿，一部分用于發(fā)生器，多余排入酸性排水溝中，以便中和酸水。清凈：經(jīng)過冷卻后的乙炔氣體，通過水環(huán)泵加壓，在汽水分離器除去大部分水后，進(jìn)入1 2%的次氯酸納溶液接觸，使粗乙炔氣中的硫化氫、磷化氫等雜質(zhì)氧化成磷酸、硫酸等，再進(jìn)入中和塔，用10～15%的液堿中和硫酸和磷酸形成可溶性鹽（硫酸鈉、磷酸鈉）而除去。精制乙炔經(jīng)乙炔預(yù)冷器－20℃鹽水冷卻除去部分水分送下一工段使用。次氯酸鈉配置流程：堿配制成3～5%的稀堿，打到堿高位槽，氯氣由氯化車間供給，經(jīng)緩沖罐，水等三種原料，分別經(jīng)流量計(jì)計(jì)量，進(jìn)入文丘里反應(yīng)器，配制成PH值在7～～%的次氯酸鈉，配制好的次氯酸鈉進(jìn)入貯槽貯存，由補(bǔ)給泵打到次氯酸鈉高位槽應(yīng)用、連續(xù)、穩(wěn)定地補(bǔ)加到清凈塔除硫、磷雜質(zhì)。出2清凈塔的次氯酸鈉供一部分循環(huán)使用，另一部分補(bǔ)充1清凈塔使用，廢次氯酸鈉由1清凈塔底部排出至廢水槽，作為發(fā)生器補(bǔ)水用。本工序生產(chǎn)原理如下：C2H2 + 2Cl2 C2H2Cl4 來(lái)自乙炔制備工序的乙炔經(jīng)冷卻除水，再用分子篩干燥工藝進(jìn)一步脫水，控制乙炔水量≤5ppm。來(lái)自氯堿裝置的氯氣進(jìn)入緩沖罐，分別由底部導(dǎo)入氯化塔，生成的四氯乙烷從塔頂連續(xù)采出，經(jīng)氯化全凝器冷卻后進(jìn)入粗四氯乙烷罐，尾氣經(jīng)水力噴射泵抽入尾水箱。粗四氯乙烷計(jì)量后加入四氯乙烷塔，塔頂采出物（）去四氯乙烷塔頂液罐，塔釜液（）從塔釜采出，與循環(huán)物料混合后，送往脫HCl反應(yīng)工序。氯化單元設(shè)氯化殘液罐，回收氯化塔母液、汽化器重組分、四氯乙烯塔釜液。本工序生產(chǎn)原理如下：C2H2Cl4 C2HCl3 + HCl 匯集于精四氯乙烷罐的物料，計(jì)量送入換熱器與反應(yīng)氣體熱交換，預(yù)熱至100～140℃進(jìn)入精四氯乙烷汽化器，精四氯乙烷汽化器用中壓蒸汽加熱。加熱后的精四氯乙烷氣體去精四氯乙烷預(yù)熱器，用導(dǎo)熱油加熱后進(jìn)入脫HCl反應(yīng)器反應(yīng)，保持四氯乙烷轉(zhuǎn)化率≥85%，反應(yīng)所需熱量由熱載體導(dǎo)熱油（導(dǎo)熱油采用電加熱）供給。反應(yīng)氣體經(jīng)熱交換器降溫后送往分離工序。來(lái)自反應(yīng)器的氣體混合物進(jìn)入解析塔后，從解析塔頂析出的HCl尚有少量氯代烴，用冷凍鹽水將HCl冷卻，經(jīng)捕集器、吸附塔除去TCE等氯代烴，再用羅茨鼓風(fēng)機(jī)加壓（≥60kPa）后送氯乙烯（VCM）裝置。解析塔塔釜液連續(xù)流入釜液罐，經(jīng)計(jì)量后送低沸塔，低沸物從塔頂餾出。低沸塔釜液用三氯乙烯加料泵連續(xù)送入三氯乙烯塔，%，采出的三氯乙烯送成品儲(chǔ)運(yùn)包裝工序。三氯乙烯塔釜液含有三、四氯乙烯和四氯乙烷。當(dāng)釜液罐液面達(dá)2/3以上時(shí)，啟動(dòng)中間餾分塔和四氯乙烯塔，含有少量四氯乙烯的三氯乙烯從中間餾分塔頂采出，返回解析釜液罐；四氯乙烯從四氯乙烯塔頂采出送包裝工序，未反應(yīng)的四氯乙烷從四氯乙烯塔釜采出，循環(huán)返回至四氯乙烷罐。氯化殘液罐中收集的液體送往殘液回收塔，回收提取四氯乙烷，送往粗四氯乙烷罐，釜液送入高沸物儲(chǔ)罐出售。 三氯乙烯生產(chǎn)過程工藝流程簡(jiǎn)圖及物料平衡圖 環(huán)氧丙烷裝置乙 炔 發(fā) 生 器 電石渣 乙 炔 清 凈 乙 炔 干 燥 CL2 四 氯 乙 烷 塔 (HCl t/h) 脫 HCL 反 應(yīng) 器 精制HCl 四 解 析 塔 氯 乙 低 沸 塔 三氯乙烯等 烷 等 三 氯 乙 烯 塔 三氯乙烯 中 間 餾 份 塔 四 氯 乙 烯 塔 。 三氯乙烯裝置原輔材料消耗定額及消耗量序號(hào)名稱單位噸產(chǎn)品耗量年用量備注1電石（發(fā)氣量285Nm3/噸）噸360002氯氣（≥99%，水份≤50PPM）噸520003催化劑（壽命≥3000h）噸804燒堿噸645分子篩噸6FeCl3噸7導(dǎo)熱油噸688煤炭噸4000注：上表中噸產(chǎn)品耗量以三氯乙烯計(jì)。本項(xiàng)目公用工程消耗定額及消耗量見下表 。 三氯乙烯裝置公用工程消耗定額及消耗量序號(hào)名稱單耗量（每噸TCE）年用量備注1循環(huán)水230噸920萬(wàn)噸/年2自來(lái)水14噸56萬(wàn)噸/年3蒸汽4噸16萬(wàn)噸/年4電270Kwh1080萬(wàn)Kwh/年5氮?dú)?6 Nm3384萬(wàn) Nm3/年6凈化風(fēng) Nm3 Nm3/年注：上表中噸產(chǎn)品耗量以三氯乙烯計(jì)本項(xiàng)目依據(jù)工藝裝置的規(guī)模、工藝流程特點(diǎn)及操作要求，結(jié)合本行業(yè)應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)，并考慮國(guó)內(nèi)外新型儀表的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用，設(shè)置了較完善的檢測(cè)、自動(dòng)控制系統(tǒng)及必要的信號(hào)連鎖保護(hù)系統(tǒng)，確定采用DCS系統(tǒng)及智能儀表對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，完成整個(gè)生產(chǎn)過程的控制、監(jiān)視、操作和自動(dòng)打印報(bào)表。根據(jù)TCE裝置的工藝要求，生產(chǎn)流程特點(diǎn)，設(shè)一個(gè)中央控制室，室內(nèi)儀表采用DCS控制，現(xiàn)場(chǎng)儀表采用國(guó)產(chǎn)智能儀表。所有重要參數(shù)集中到控制室的DCS系統(tǒng)顯示和記錄，進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)和控制。對(duì)于一般的參數(shù)，采用就地顯示或控制。對(duì)于生產(chǎn)操作要求上必須要在現(xiàn)場(chǎng)操作和監(jiān)視的機(jī)組或設(shè)備，則在機(jī)組或設(shè)備附近設(shè)置操作儀表盤。正常情況下，操作人員在控制室就可以操縱裝置連續(xù)安全生產(chǎn)?？刂剖覂?nèi)用電設(shè)備由電氣專業(yè)單獨(dú)設(shè)置UPS進(jìn)行供電。采用集散系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行集中控制?，F(xiàn)場(chǎng)儀表根據(jù)工藝生產(chǎn)要求和不同的介質(zhì)工況，在選型上均做了相應(yīng)的考慮。主裝置界區(qū)屬甲級(jí)防爆區(qū)域，根據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058—92的規(guī)定，上述區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)儀表須選用相應(yīng)等級(jí)的本質(zhì)安全型防爆儀表和隔爆型儀表，還設(shè)有可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警儀器及氯氣濃度檢測(cè)報(bào)警儀。（1）控制室儀表本項(xiàng)目DCS系統(tǒng)所設(shè)置的操作站等設(shè)備應(yīng)滿足裝置工藝操作的要求，操作站之間應(yīng)為互備型。DCS控制器、控制器電源、通訊卡、網(wǎng)絡(luò)總線等均為冗余設(shè)置。（2）流量?jī)x表裝置區(qū)內(nèi)簡(jiǎn)單流量計(jì)可選用差壓和渦街流量計(jì)，節(jié)流裝置計(jì)算和加工按ISO5167標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，為保證加工精度及安裝準(zhǔn)確，減少檢測(cè)誤差可選用廠家定型產(chǎn)品。（3）液位儀表一般選用差壓式液位變送器。（4）溫度儀表集中溫度檢測(cè)選用防爆熱電阻（偶），就地溫度檢測(cè)選用雙金屬溫度計(jì)。（5）壓力儀表集中壓力檢測(cè)選用壓力變送器，就地壓力檢測(cè)選用彈簧管壓力表和隔膜壓力表。（6）執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥可選用單座或雙座氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥加電/氣閥門定位器。本裝置主要控制設(shè)備為DCS系統(tǒng)。該系統(tǒng)由操作站、控制站、打印機(jī)、輔助操作臺(tái)等設(shè)備組成。本項(xiàng)目的DCS系統(tǒng)與其它裝置的DCS系統(tǒng)之間留有通訊接口并能夠互相通訊。裝置監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)（DCS）、主要現(xiàn)場(chǎng)儀表采用不間斷電源（UPS）供電，在電源事故期間，UPS電池至少可供系統(tǒng)正常工作30分鐘。估計(jì)UPS容量為20kVA。電源等級(jí)為220VAC，單相50Hz177。1%。儀表氣源要求為無(wú)油、無(wú)塵、干燥、潔凈的壓縮空氣。含粉塵粒徑：＜3181。m。含油量：＜10mg/m3。壓力：≥(G)。露點(diǎn)溫度：－40℃（常壓）。最大用量：320Nm3/h。儀表用壓縮空氣設(shè)置空氣貯罐，其容量應(yīng)能保持在氣源中斷時(shí)，維持儀表正常工作5～10分鐘。本項(xiàng)目共有設(shè)備249臺(tái)，其中靜設(shè)備183臺(tái)，動(dòng)設(shè)備66臺(tái)。 設(shè)備匯總表序號(hào)設(shè)備類型設(shè)備臺(tái)數(shù)備注1