天然气乙炔法生产PVC

中国化工贸易技术应用第1期China Chemical trade2014年1月天然气乙炔法生产PVC何积忠巨伟(青海盐湖工业股份有限公司,青海海西816000):本文分析了我国夭然气资源的情况,并对夭然气乙炔法生产PVC的工艺方法进行了概述。通过天然气法和电石法在生产技术、经济益、社会效益上的比较,得出天然气乙炔法生产PVC是pVC生产行业的一项重要工艺,对环境保护等将发挥重要作用关键词:天然气乙炔pV目前,我国PⅤC生产能力的60%以上采用电石法。使用天然气乙应在温度为1500-1700℃的燃烧室中发生炔法,从行业发展的角度来说,成本终将降低到电石法生产PVC之总反应式如下下。届时,电石法PⅤC生产企业将不得不面临更加严峻的竞争考验5CH4+302-01b+3m→HC=CH+6H2+3C0+3H2O如果不采取生产工艺的改进措施,部分高成本电石法PVC生产企业面1.2乙炔提浓工段临被淘汰出市场的风险。而天然气乙炔法从长远的角度来说,由于我裂解气在经过冷却、洗涤及压缩等一系列工序后进入提浓工段国天然气产能的逐年提高,尤其在天然气能源丰富的地区,将会比电其目的是将乙炔从裂解气中分离出来。提浓工段采用的方式为溶剂吸石法具有更好的经济效益、更强的抗风险能力,对于环境的保护和资收,选用N-甲基吡咯烷酮(简称NMP)为吸收溶剂。原理如下源的合理利用也更加的有利用N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂在加压、常温条件下对裂解气我国天然气资源概况(及循环气的混合气体)进行选择性吸收,然后通过减压、真空、加热进入二十一世界以来,天然气继石油、煤炭之后已经成为世界能等过程使溶解于NMP溶剂中的气体分步解吸。混合气体经过上述处理源支柱,其清洁、环保、高效利用的特点,越来越得到国际的认可。后被分离成3股气体:富含氢气和一氧化碳的乙炔尾气、纯度约99%据估计,至本世纪中叶,天然气的使用将占到世界能源使用比例的(vol)的粗乙炔气及高级炔气0%左右。因而,包括我国在内的世界各国,都将天然气的开采和利1.3乙炔净化工段用作为了国家重要的战略决策之一。中国天然气储藏量相对丰富的特从提浓工序来的被水饱和的粗乙炔,纯度为988%(V/V干基)点,也保证了中国天然气的开采量将会长期处于世界前列。据调查显净化,获得纯度为99.7%,送至VCM装置作为原料。净化工段采用示,我国天然气常规开发资源储量为(10-14)×1012m3,占地球最先碱洗后酸洗的方式,分别选用氢氧化钠溶液和浓硫酸为洗涤剂。可开发天然气资源储量的1/33-1/2312PVC装置近十年来,我国天然气的产量如图1所示天然气气部分氧化法所制得的乙炔相对于电石乙炔含水量较低,图120032012年天然气产量亿m3本工艺采用浓硫酸单独干燥氯化氢,而后与乙炔气直接进入混合器,从而省去了电石乙炔法制PⅤC工艺中混合冷冻脱水单元,剩余工艺和1050电石乙炔法制PVC相同。我公司是目前唯一投建天然气乙炔法生产1025PVC装置的企业,填补了以天然气为原料生产PⅤC树脂的空白,随着将近一年多运行,装置在逐步稳定运行三、天然气乙炔法生产PVC的优势1工艺先进性比较从乙炔成品的品质来说,采用天然气部分氧化的方法优于电石法天然气部分氧化后成分组成如表1:350表1采用天然气部分氧化法生产的精乙炔气指标2003200420052006200720082009201020112012由图1可以看出,我国天然气产量在逐年的上升之中。据资料显d(甲基乙炔)≤5×10示,我国天然气产量已经进入世界前十,并朝着更高的排名迈进5×10从我国天然气的消费结构来看,以2003年为例,国内天然消费量350亿m3,这其中作为76.6%用于了化工和工业燃料。在化工行业的d(丁烷运用,主要是以天然气合成甲醇和氨。也有部分企业如重庆长寿四川a( cO2)6×10-4维尼纶厂是采用天然气制乙炔,但它生产的是醋酸、醋酸乙烯等。d( co≤2×10d(氮、氩、天然气乙炔法生产PVC的工艺方法d(氧)≤2.1x101.乙炔装置d(丙烯)以天然气为原料,氧气为辅助原料,经甲烷部分氧化、裂解反应d(乙烯基乙炔)生成含约6%(VⅣ干基)乙炔的裂解气,裂解气经用NMP溶剂选择o(水)性吸收、解吸,分离出约99%(V/V干基)纯度的乙炔送至VCM车采用天然气部分氧化的方法制得的乙炔中含有一些不饱和烃,这些不饱和烃存在和HCl发生副反应从而影响VCM纯度的可能,进而此方法分为裂解气生成及压缩、乙炔提浓和乙炔净化三大主要部容易影响PVC树脂的品质,因此在净化工段采用先碱洗后酸洗的方分,以下是各部分的工艺原理式,除去乙炔气体中的二氧化碳,同时乙炔气体被冷却。然后由浓硫裂解气生成及压缩工段酸对乙炔气进行二级洗涤,气体中的不饱和烃及少量乙炔通过聚合反部分氧化是本装置的关键工段,天然气和氧气预热至565℃后进应被浓硫酸洗去,同时气体中的水分也被浓硫酸吸收。入裂解反应炉,按一定比例混合发生燃烧反应(也称为部分氧化反相对而言,天然气法制得的乙炔的品质要好于电石法,因而制得应),生成含乙炔约6%(V/V干基)的裂解气的VCM的质量也会高于电石法,最终的PVC产物的品质也就会比较天然气中的甲烷与氧气发生部分氧化反应,热原料气体进入烧嘴高。因此从工艺上吠气注的更好干电石法,只是天然气板后被引燃火焰点燃,主火焰提供生成乙炔的反应热,并产生CO、法装置的控制节点中国煤化工生造成了一定的影响H2、H2O和CO2。主火焰释放的能量使过量的天然气裂解成自由基而但经过一年多时间CNMHG生成乙炔、高级炔(HA),同时生成氢气、一氧化碳和水,并有少量2经济效益比的二氧化碳、丁二炔、乙烯基乙炔、其他烃类物质以及炭黑。这个反以1.20元/m3的价格作为天然气的核算价格来算,生产1t氯乙228中国化工贸易 China Chemical Tradeww. chemmedia. com. cn中国化工信息网第1期中国化工贸易2014年1月China chemical trade■技术应用花格线首站油气损耗分析与控制措施方杏兰刘伟(中国石油青海油田管道输油处,青海格尔木816000)摘要:现今油气损耗在各油田都普遍存在,但是油气损耗会带来很多诸如环境污染、能源损失、不安全因素等弊端,因此本文着重分析输油首站中存在的油气损耗分类及其相应的控制措施。关键词:油气损耗分类控制措施应花格线首站担负着收集三个采油厂的来油、储存并将已初步处理设备,每天要消耗大量的水,适用于水源比较充足的地区。的油品输送给下站的任务。在油品储运的全过程中,都存在着损耗问2.2正确选用油罐涂料题。储运损耗越大,企业的经济效益就越低,而且能源的损耗会造成由罐涂料不仅起防腐作用,还能影响罐对于太阳辐射热的吸收能定的环境污染,对罐区的安全造成众多不安全因素,同时对员工的力。选用能反射光线,特别是能反射热效应大的红外线涂料,将有助身体健康不利。于降低罐内温度。各种试验表明,白色涂料对降低油品损耗有利,铝、油气损耗分类及及其分析漆粉次之,灰色涂料再次之,黑色涂料最差。油气损耗主要发生在储罐、管道、泵、阀门和装卸设施等储运设2.3安装反射隔热板反射隔热板具有良好的隔热效果,从而降低了气体空间的温度及1.储存损耗变化幅度又称保管损耗,是指油罐静止储油时发生的损耗。3.采用自动仪表提高储罐的严密性如通气损耗,指储罐内油品在没有人为作用的情况下,通过蒸发进行人工检尺、测温、取样操作时,均要打开罐体上部的量样口散、对流等方式,使油气从储罐或容器的不严密之处排入大气的这时储罐的气体空间直接和大气相通,增加了油品的蒸发损耗。若采损耗用较先进的仪表用于采样、测位、测温等项目上,将有效降低油品蒸再如呼吸损耗,呼吸损耗是指油罐内液位不变的情况下,由于温发损耗并减轻工人的劳动强度。差及大气压的不断变化,蒸发增加,油气膨胀增多,从呼吸阀排出罐三、改进措施在花格首站中的应用外的小呼吸损耗。首先,首站内的七个罐均采用外浮顶储罐,而且毎个罐均在罐壁、2.输转损耗保温层的外面安装有一层波纹状银白色的铁皮,有效地起到反射太阳输转损耗是指在油罐和油罐之间通过管道转移过程中发生的损耗。辐射热的作用。如:由于储罐收油使罐内液体产生的油气排岀罐外而产生的装罐损耗」其次,在毎个储罐上都安装了雷达液位计,其测量液位的精度可由于储罐岀油产生的大呼吸损耗;由于浮顶罐往外岀油时,因浮顶下以精确到θ.毫米,在国家规定的液位测量的准确度在1-3毫米的范部分油品附在罐壁上,在大气中蒸发形成的润湿损耗等。围之内,这还在很大程度上减少了人工检尺的次数至于装卸、运输及其他损耗,同样不容忽视,但由于首站中涉及并且,在罐底原油出口处附近安装了双金属温度计,并根据不多,本文不多加叙述直径选择了足够长度的温度计,所测得温度的误差值保证在允许的二、改进措施围之内1.正确选择储罐种类但是,在盘库时要在储罐顶部取样口取三级样,会挥发出相当一固定顶罐:结构简单,造价低,但有较大的蒸发损耗部分油气,对工作人员的身体健康不利。而如果应用储罐多级取样装浮顶罐:基本上没有大呼吸损耗,小呼吸损耗也比较小,适用于置,这种装置会通过原油储罐取样探测器准确测量油、水界位的位置原油蒸汽压较高而且年周转年次数较高的油品。从而自动判断所取三级样各自的液位高度,所取得的油样在安装于罐2.降低油罐内的温度外底部的取样柜内均匀混合,这样就得到了合格的三级样。如此便会由小呼吸损耗的计算式可知降低罐内温度及变化幅度对减少油品很大程度上减少员工的工作量、及上罐操作而产生的众多不利因素。小呼吸损耗具有决定意义。采用的措施有参考文献2.1淋水降温!油库设计与管理郭光臣著[2《岛油库油气挥发损耗分析与控制措舾卿建华、朱建华著此法降低油品小呼吸蒸发损耗的效果非常明显,但要增设一定的3强油品储运管理努力降低储运损耗》郑本智烯,天然气法和电石法的成本对比如表23表21t氯乙烯成本对比通过分析,我们可以发现,无论工艺技术的角度,还是从经济效消耗定额益或者社会效益来看,以天然气为原料生产PⅤVC都具有不可比拟的优电石法13730.15元/t6041.266势。作为清洁、高效、环保、储量丰富的能源之一,天然气为原料进行的化工产业也将会在未来更加凸显其在经济和社会效益上的作用从两种方法的成本对比来看,天然气法具有更强的优势。不过,天然气乙炔法生产PvC将在节能减排、环境保护、循环经济等方面为如果天然气的价格超过了2.0元/m3的话,天然气法在成本上的优势我国做出更多的贡献。也将会被消弭殆尽3.环境保护贡献参考文献天然气属于较清洁的能源,产出率较高,对应的其排放出的污染吴玉初,刘炼钦杨朝富天然气制乙炔生产PVC的可行性研究菜氯乙烯,2010,38物也就比较少,造成的环境污染也就会相对较少。而电石法的生产工艺,则会产生电石渣等固体废物,不但加大了对于环境的污染,也将刘利德,包庆山中国煤化工绍聚氯乙烯,201,39(12):1-13造成了环境治理投入的增长,从而也就影响到了企业的经济效益。而131康金,包庆山hCNMH GIAL2012年全国聚氯乙烯采用天然气制乙炔从而生产PⅤC的工艺,使得PⅤC的原料路线多样行业技术年会论文集20起来,也对环境保护具有十分重要的意义www.chemmedia.com.cn中国化工信息网China Chemical Trade中国化工贸易229