乙烯直接氯化生产二氯乙烷的技术进展

中国氯碱No.32006年3月China Chlor- AlkaliMar.,200621乙烯直接氯化生产二氯乙烷的技术进展顾卫民(.上海氯碱化工股份有限公司,上海200241)摘要:介绍了 乙烯直接氯化到二氯乙烷的技术进展情况,对比了液相法中的低温、中温、高温的技术特点。在分析了高温氯化法的有关工艺的基础上,认为该工艺将逐步成为发展主流。关键词:乙烯;直接氯化;二氯乙烷;进展中图分类号:TQ222.2t3文献标识码:B文章编号:1009-1785(2006)03 -0021-02Technology development of dichloroethane by ethylene directchlorinated processGU Wei-min(PVC plant of Shaihai Chlor- alkali Chemical Co., Ltd, Shanghai 200241)Abstract: The development status of technology of dichloroethane by ethylene chlorinated process wereintroduced. The technology characteristics of liquid phase in low temperature, and middle temperature andhigh temperature were compared. The basic of high temperature chlorination process were analysed, and itpointed that this process would be the mainstream of development.Key words: ethylene; direct chlorination; dichloroethane; development1前言化工艺的反应温度在110~120 C ,反应热可以充分氯乙烯工业化生产工艺主要有电石乙炔法和平利用,降低了装置的能耗,是乙烯直接氯化反应的主衡氧氯化法,其中以后者居多。直接氯化是平衡氧氯要发展方向。化法的重要工艺单元,它是气一液非均相反应,催化2乙烯直接氯化技术进展剂为FeCl3。通常催化剂溶解在二氯乙烷(EDC)液相2.1中 温氯化技术发展中,乙烯和氯气自反应器底部通入，在EDC液相层中上海氯碱和山东齐鲁在上世纪80年代引进了日反应生成EDC,该反应为放热反应,反应式如下。本三井东压直接氯化反应技术。该工艺主要设备为C.H,+Cl2催化型C2H2Cl2(EDC)+180 kJ/mol立式圆筒型不锈钢反应器，反应温度约为九十摄氏乙烯直接氯化反应有气相法和液相法。但气相.度,反应压力0.015 MPa,乙烯和氯气反应的分子摩法目前还只停留在实验室阶段，由于反应选择性差尔比为1.00:1.25，反应在含有FeCl,催化剂的液相而没有工业化。液相法工艺按反应温度可分为低温EDC中进行,反应热由气化的EDC带出,冷凝后大部氯化、中温氯化和高温氯化工艺。这3种工艺目前世分EDC循环回反应器,另一部分经冷凝液相去精馏。界均有采用。低温氯化反应温度为50 C,特点是反反应器内装有拉西环金属填料。工艺流程示意图见应选择性高,液相氯化和液相出料催化剂损失多,生图1成EDC需水洗产生大量废水,EDC效率并不比其他进行MH中国煤化工:鲁对中温氯化技术工艺的效率高,设备工艺复杂投资大,属今后淘汰工CN M H G了一定比例的NaCl艺。中温氯化技术反应温度约九十摄氏度，液相氯助催化剂,反应选择性有了进一步提高,产品中EDC化、气相出料,特点是催化剂留在反应液中,不需要的，质量分数由99.5%提高到99.65%，降低了装置的水洗,只需脱轻、重组分就可用于EDC裂解。高温氯单耗。在反应器拉西环，上增加了高度为0.5 m的金属2中国氯碱2006年第3期再沸器热源换热后返回反应器;部分闪蒸的EDC气体经冷凝后EDC的质量分数高于99.9% ,其中一部分直接用于裂解,另-部分返回反应器。该工艺除混合直接氯化CH4反应器器材料为不锈钢外,其余设备材料均为碳钢,设备造/EDC循环冷凝器价低,而且该工艺尾气量较少,尾气无需再送乙烯氧循环氯化单元利用。2.2.3维诺 里特沸腾反应工艺流程示意困见图3。+ EDC去精制圈1三井东亚中温直接氧化工艺流程示意圈在维诺里特新沸腾氯化反应工艺中，乙烯和氯波纹规整填料,反应传热、传质效果得到大幅度的提气首先分别溶解于EDC,然后在非腐蚀性无机铁络高,不仅反应器直径不变,反应生产能力增加30%，合物催化剂作用下,于120 C.0.25 MPa下反应。该产品中EDC的质量分数进一步提高到99.70%，取得工艺考虑到乙烯在EDC中溶解比氯气差的特点,用了可喜成绩。于溶解乙烯的提升管比氯气溶解提升管长，而且考2.2高温氯化技术进展虑到保证EDC循环动力的特点，在氯气溶解提升管2.2.1 EVC 公司高温反应技术上设计了冷却器,以提高氯气溶解度,而且氯气溶解EVC公司高温氯化工艺流程示意图见图2。是通过一个文丘里喷嘴实现混合,进一步保证溶解轻组分+ 1效果。由于乙烯和氯气进人反应器前已充分溶解于EDC,能在液相中快速反应，即使反应温度较高,反0-应副产物也很少,这大大有利于反应热回收利用。精EDC该工艺产品纯度很高,EDC质量分数直接达到|精99.93% ,无需精制。由于对反应热进行了有效回收，馆粗EDC该工艺能耗与一-般高温工艺相比，节能约3/5以上,(反应器副产物也比其他工艺大大减少，设备投资费用减少|重组分15%~20%,大大提高了VCM装置市场竞争能力。CH- +制冷剂废气團2 EVC高温氯化工艺流程示意圄至HC1回收EVC公司高温氯化技术主要设备是- -体化的反I热量回收冷却水沸腾反应器应器和精馏塔,反应器材质为不锈钢。与传统的直接氯化工艺的反应器不同，反应器采用热虹吸式反应气[釜,反应温度110 C,压力0.11 MPa,乙烯和氯气分乙烯冷提塔子摩尔比为1.00:1.25，反应釜内产生的气相EDC全回路N部进人精馏塔,EDC裂解后未反应EDC也回到该精J江热量回收馏塔提纯,塔底液体作为循环EDC返回反应器,直接液态EDCEDCC EDC用于销售氯化反应热能直接用于精馏，不需在精馏塔底设计用作裂解原料”圈3维诺里特直接氯化沸腾反应工艺再沸器。该工艺比传统工艺的VCM装置节约加热蒸汽0.8 /VCM,并节约了相应的循环冷却水用量,产3结束语品中EDC的质量分数达到99.9%,无需进--步精制可乙烯直接氯化单元作为氧氯化平衡法制VCM直接用于裂解生产VCM。装置重要部分,经历了从低温、中温到高温氯化的技2.2.2赫 司特公司高温反应技术术发展历程。从目前看,低温直接氯化工艺正逐步淘赫司特公司乙烯直接氯化反应器为立式圆筒反汰,中滬和高泪氯化T艾并存,而从未来看,高温氣应器，首先Cl2经静态混合器溶解在循环EDC中,然化H中国煤化工艺，VCM装置能耗将.后C2H与溶解Cl2的EDC混合后进人反应器，反应温大幅CNMH G步下降的可能。度控制在- -百二十摄氏度左右，反应压力约为零点收稿日期2005-11-02--五兆帕。反应器内部分液相送EDC精制单元作为