氯丙烯生产中的控制与管理

第3期氯碱工业2006年3月Chlor- Alkali IndustryMar. 200ar. 2【产品】氯丙烯生产中的控制与管理陈珍民*于洪艳1.山东省东营市职业教育学院经济系山东东营257091;2.锦化化工(集团)有限责任公司辽宁葫芦岛125001)[关键词]氯丙烯生产氰气丙摘要]对氯气、丙烯高温氯化反应生产氯丙烯过程中影响生产的因素进行了讨论[中图分类号]TQ22.424[文献标识码]B[文章编号]1008-133X200603-0031-02氯丙爔主要指3-氯-1-丙烯,又名烯丙基1反应温度的控制氯)常温下是无色、透明、易挥发的可燃液体具有反应温度是决定氯丙烯高温氯化反应收率的关有机氯化合物和烯烃的双重特性是重要的化工中键因素不同的温度下会发生不同的反应。当反应间体和精细化工原料用于合成环氧氯丙烷、树脂、温度低于450℃时丙烯与氯气的反应以加成反应农药、香料增塑剂、稳定剂表面活性剂医用药品为主主要生成12-二氯丙烷反应方程式如下等。我国生产氯丙烯的企业大多采用丙烯高温氯化CH,=CHCH,+CICH, CICHCICH3法。该法是美国 Shell公司于1948年开发的其工当反应温度超过500℃时则反应剧烈进行甚艺流程是丙烯与氯气经干燥处理以(4-5)1(摩至发生氯化物裂解生碳阻塞换热器和分离塔器生尔比)比例混合再预热至350-400℃后进入反产周期因而缩短。应器在470-500℃进行氯化反应生成氯丙烯和2丙烯与氯气的配比氯化氬气体。反应方程式如下从主反应方程式可以看出丙烯与氯气的理论CH2=CHCH3+Cl2—CH,= CHCH, CI+ hclo配比是1:1(摩尔比)但在实际反应中丙烯与氯生成的混合气体经分离、精制、得到精氯丙烯产气不可能混合得绝对均匀氯气浓度一旦局部过高品同时副产D-D混剂12-二氯丙烷和13则发生副反应生成13-二氯丙烯和23-二氯丙二氯丙烯的混合物)反应的尾气——氯化氢气体烯反应剧烈时甚至燃烧生成大量的碳粉。反应方用水吸收后得到工业盐酸。程式如下目前我国生产氯丙烯的总能力为12.6万t/aCH2=CHCH3+2Cl2一主要生产厂家及能力分别为CHCI= CHCH Cl+2HCI齐鲁石化股份有限公司氯碱厂3.2万taCH =CHCH +20巴陵石化有限责任公司环氧树脂事业部CH, CCICH, CI +2HCI4.4万ta;CH2=CHCH3+3C1-3C +6HCl东营市联成化工公司3.0万ta为了减少副反应必须保持丙烯过量。实验发东营金岭集团2.0万ta。现丙烯与氯气的摩尔比小于3:1时結碳多而且产氯丙烯生产装置具有易燃、易爆、剧毒的特点,物中氯丙烯的质量分数小于73%当丙烯与氯气的因此氯丙烯生产过程中的控制与管理非常重要。摩尔比大于4.5:1时氯丙烯的收率几乎不变。由根据生产实践,下列几方面尤其要严格控制。于生成气的后应具热坤攴应过量的丙烯不但中国煤化[作者简介]陈珍民1971-)男毕业于青岛化工学院精细化⊥CNMH肌王凯人八学读MBA现任教于山东省东营市职业教育学院经济系。曾在东营市化工厂、山东天轮钢丝股份有限公司任职在《氯碱工业》《台声中国科技》等杂志上发表文章近10篇。[收稿日期]2005-12-08产氯碱工业2006年能够带走大量的反应热洏而且能够防止深度氯化和70℃。当氯气压力过低时,方面是氯气的喷速降析岀碳故在实际生产中选用丙烯与氯气的摩尔比低不利于丙烯与氯气的混合溻一方面丙烯系统为(4~5)1。的压力波动丙烯流入氯气管道因而引发爆炸。当3反应时间温度过低时氯气会在管道内液化造成反应器内局丙烯与氯气在反应器内一经混合就立即发生部氯气过浓加速系统结碳当温度过高时氰化反反应。因此要控制反应程度,就必须控制反应时应剧烈难以有效控制。间。若反应时间过短则丙烯与氯气不能全部作用,7加强设备管理氯化收率较低埘间过长则生成的氯丙烯与氯气会设备是安全生产的基础要保证安全生产就必发生二次反应生成二氯丙烷、二氯丙烯和三氯丙须搞好设备的全过程管理。烷。反应方程式如下设备的全过程管理可分解为设备选型定货、开CH2=CHCH2Cl+HCl—→CH3 CHCICH2Cl箱验收、安装调试、验收投运、运行管理、缺陷管理、Ch=CHCh Cl +ch-A大修改造、技术资料管理、备品备件管理、设备报废CHCl=CHCH2Cl+HCl,等10个环节。为了搞好设备的全过程管理每个环CH2=CHCH, CI+Ch-节都必须由专人负责层层把关。在设备的选型和CH2= CHCHC2+HCl,生产厂家的选择方面都要经过认真分析和考察确CH,=CHCH,CI+ClCH, CICHCICH2Cl。保设备的可靠性、合理性。对新安装的设备必须进根据实践选择反应时间以1.5~2.0s为宜。行严格测试达不到标准要求的设备严禁运行。对反应压力正在运行的设备要定期巡视检查发现问题立即汇反应压力对整个氯化过程有很大的影响。反应报检修人员及时维修保证设备始终处于良好状压力升高将促进副反应的进行使高沸物的含量增态。对主要设备要建立完整的技术档案根据设备大結碳量增加。这表明反应压力升高促进了聚合状态确定大修、小修时间做到应修必修修必修好。反应和分解反应的进行因此反应压力一般应控制8严格控制反应系统中的水含量在0.1MPa以下。生产氯丙烯过程中副产氯化氬气体。在正常情5丙烯的预热温度况下整个氯化反应系统不含水。当有水出现时氯丙烯高温氯化反应是放热反应,反应速度快。化氢气体吸水变成盐酸将迅速腐蚀碳钢设备和不为保证反应的进行除依靠自身的反应热外还需要锈钢设备最明显的特征是换热器被腐蚀漏水整个将丙烯预热到所需的反应温度。预热丙烯的目的装置瘫痪。从这个方面讲水是氯丙烯生成反应系是如果在低温下丙烯与氯气混合则没有足够的能统最大的敌人。所以要严格控制整个反应系统中量使丙烯分子中甲基上的氢原子和碳原子间的键断的水含量裂产生两个活泼的游离基在达到450℃之前反应控制反应系统中水含量的管理措施包括:控以加成反应为主二氯丙烷的生成量增加氯丙烯的制原料丙烯和氯气中的水质量分数小于1.0×收率下降若在高温下丙烯与氯气混合则由于氯化10-②2氯丙烯生产系统中设置脱水装置和干燥装反应的放热量很大反应过程异常剧烈发生深度反置悠经常观察和分析冷凝器、再沸器的运转状况应甚至燃烧生成碳这既不安全又影响生产的正常发现泄漏及时修补防止水进入反应系统。进行而且氯丙烯的收率也下降。丙烯预热至300~当系统中含水量轻微超标时成品氯丙烯的颜400℃此时进入反应器可以很快达到丙烯与氯气色会由无色或淡黄色转为淡红色影响产品销售反应生成氯丙烯所需的温度得到较高收率的氯丙其主要原因是产品中含有Fe这时的处理方法是烯。用碱液进行洗涤洗去铁离子利用氯丙烯和碱液密6氯气系统的控制度罩公认以下邹排出废碱液得到无色、在氯丙烯的正常生产中氰氯气系统的压力一般透盱中国煤化工CNMHG保持在0.3~0.4MPa氯气的温度一般保持在30[编辑滈旭东]