1、乙炔干燥項目建議書項目名稱：乙炔干燥編制人：貴敏日期:2011年10月17日審核：日期:批準(zhǔn)：日期:乙炔、氯化氫單獨干燥項目建議書一、 實施的目的和意義根據(jù)原料的不同，氯乙烯的生產(chǎn)方法主要分為乙烯法和乙炔法。我 國于 1958 年開始采用乙炔法生產(chǎn)氯乙烯，至今仍是生產(chǎn)氯乙烯的主要生 產(chǎn)方法之一， 在生產(chǎn)能力和產(chǎn)量上超過氯乙烯生產(chǎn)總量的一半以上， 特別 是近幾年， 隨著國際油價的不斷上漲， 乙烯法氯乙烯的成本居高不下， 顯 示出乙炔法氯乙烯生產(chǎn)成本的優(yōu)越性，特別是中西部資源豐富地區(qū)。采用乙炔法生產(chǎn)氯乙烯，乙炔和氯化氫在裝有氯化汞觸媒的轉(zhuǎn)化器 裂管中進行反應(yīng)，原料氣中水分含量過高存在以下危害： 、

2、水分過高易與混合氣中的氯化氫形成鹽酸， 使轉(zhuǎn)化器設(shè)備及管道 受到嚴(yán)重腐蝕， 腐蝕產(chǎn)物二氯化鐵、 三氯化鐵結(jié)晶體還會堵塞管道， 威脅 正常生產(chǎn)。 、水分還易使催化劑結(jié)塊，降低催化劑活性，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化器阻力上升， 乙炔流量提不上來，觸媒消耗增加。 、水分在合成反應(yīng)中與乙炔反應(yīng)生成對聚合有害的雜質(zhì)乙醛：C2H2 + H20 CH3CHO在氯乙烯精制過程中乙醛的存在還會增加精餾能耗、降低氯乙烯收率。 、水分能促進乙炔與氯化汞反應(yīng)生成有機絡(luò)合物，后者覆蓋于催化 劑的表面而降低了催化劑活性。氯化汞易升華，在翻倒觸媒過程中，對環(huán)境污染嚴(yán)重，危害員工的 身心健康。 2009 年末，國務(wù)院批轉(zhuǎn)了環(huán)保部、工信部等八個

3、部門關(guān)于 加強重金屬污染防治工作的指導(dǎo)意見 ，工信部于 2010年5 月發(fā)布了電 石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染綜合防治方案 ，汞污染問題已被列為乙炔法 PVC 行業(yè)重金屬污染防治的重點問題，由于我國可開采的汞資源已接近 枯竭，進口汞受制于國際汞公約，氯化汞觸媒價格已從開車時的 2.4 萬元 /噸上升到目前的 6 萬/噸左右。由于我公司目前采用的混合脫水工藝，乙炔和氯化氫混合后用冷凍 鹽水冷凍脫水，脫水效果不好，從 2007 年底聚氯乙烯工程一期開車后 轉(zhuǎn)化器一直在頻繁泄漏， 頻繁維修， 頻繁翻倒更換觸媒， 造成轉(zhuǎn)化器維修 成本居高不下，觸媒消耗過高，員工勞動強度增大。二 、 工藝方案選擇1、國氯乙烯

4、生產(chǎn)中原料氣脫水方法 、乙炔氣固堿干燥乙炔單獨采用固堿進行干燥，氣體水分含量高，堿消耗量大，目前 已經(jīng)被淘汰。 、混合脫水混合脫水即燒堿裝置送來的氯化氫與乙炔裝置來的濕乙炔氣直接進行混合，然后通過二級石墨換熱器，用-35C冷凍鹽水深冷到-14士 2C, 原料氣中的水分被氯化氫吸收， 呈 40%的鹽酸霧析出， 再通過除霧器進行 分離。這種方法理論上可以將原料氣中的水分降低到 0.0165% (wt),實 際上冷凝過程中形成的鹽酸霧不可能全部分離下來， 生產(chǎn)中測到的水分含 量遠(yuǎn)大于理論值。 、混合脫水+硫酸干燥近年企業(yè)新建的裝置中有采用混合脫水后再加硫酸干燥的工藝，在 混合脫水后再用 98%的濃硫

5、酸進行深度干燥， 進一步降低了原料氣中的水 分含量。只是在對混合氣進行硫酸干燥的同時部分乙炔氣被硫酸碳化， 當(dāng) 溫度高時，此種情況更加嚴(yán)重，導(dǎo)致吸收水后 95%的硫酸雜質(zhì)含量增加。 被污染的硫酸無法回收利用，銷售困難。 、變壓吸附脫水此技術(shù)利用活性吸附物質(zhì)吸附水分，通過氣體壓力變化脫除乙炔氣 水分，由于乙炔具有不飽和三鍵， 性質(zhì)不穩(wěn)定， 在壓力較高時易發(fā)生自聚 分解，進而發(fā)生爆炸，在實際操作中，使用壓力不得超過150kpa(g),壓力變化圍較小， 不宜采用此方法脫水。 且脫水深度不夠， 產(chǎn)品氣仍含有較 多水分，不能滿足生產(chǎn)需要。 、變溫吸附脫水此技術(shù)是引進國外先進氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)的一部分，乙炔氣

6、采用變溫 吸附進行干燥，乙炔氣中的水分含量最低可以達到 3ppm (v/v)。原料氯 化氫采用 98%濃硫酸進行干燥，可將氯化氫氣體中的水分含量控制到 50 ppm( v/v)以下。2、原料氣脫水工藝選擇根據(jù)我廠現(xiàn)有的混合脫水工藝，綜合考慮投資、運行及滿足生產(chǎn)要 求，可采用原料氣單獨脫水工藝， 將現(xiàn)有混合脫水的系統(tǒng)單獨用于脫除氯化氫氣體中的水分，乙炔采用變溫吸附工藝，將水分控制在50 ppm(v/v) 以下，即可滿足生產(chǎn)要求，降低投資及運行費用；又可避免因原料氣含水 高而帶來的對生產(chǎn)的不利影響。三、工藝方案及流程說明1、工藝方案本方案采用變溫吸附技術(shù)，分為兩條獨立的生產(chǎn)線，每條線配套20萬噸氯

7、乙烯裝置。1、原料及產(chǎn)品氣規(guī)格序號項目原料氣產(chǎn)品氣1組 成%v/vC2H295.86598.25N21.2451.75H2O2.8950ppm2溫度C33153壓力kPa (g)80 10060 804氣體流量Nm3/h100002、工藝流程說明乙炔氣經(jīng)過阻火器進入本裝置，冷卻到 2C,進入乙炔氣聚結(jié)器， 除去冷凝水霧，送入乙炔干燥塔進行干燥，干燥合格的乙炔氣供氯乙烯合 成用。每條生產(chǎn)線使用三臺并聯(lián)的干燥塔，其中兩臺吸附，一臺進行再生再生過程中先通入一定量的氮氣吹掃干燥塔； 經(jīng)過加熱的氮氣進入干燥塔，帶出水分后進入冷卻器，冷凝分離出水分；加熱過程結(jié)束后，用冷 氮氣將干燥塔冷卻。整個加熱、冷卻過

8、程中，氮氣由鼓風(fēng)機進行循環(huán)利用, 只有極少量的補充。3、工藝流程簡圖：乙炔干燥工藝簡圖乙炔干燥塔再生工藝簡圖四、主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)及關(guān)鍵閥門序號設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量備注1干燥塔© 2000X10000LL62乙炔冷卻器© 1200 X 6000LL23乙炔氣聚結(jié)器© 2000X6000LL24再生氣鼓風(fēng)機Q=10000Nm3/h P=50kPa4兩開兩備5再生氣鼓風(fēng)機冷卻器© 900X 3000LL26再生氣加熱器© 800X 3000LL27再生氣電加熱器48再生氣冷卻器© 900X 4500LL29再生氣二級冷卻器© 1100

9、X 3000LL210再生氣聚結(jié)器© 2000X6000LL211自控閥門DN50212自控閥門DN80613自控閥門DN100414自控閥門DN150215自控閥門DN200216自控閥門DN250217自控閥門DN4001218自控閥門DN4501219手動閥門DN4001220手動閥門DN4502121液壓站成套設(shè)備1自控閥用五、公用工程消耗1、氮氣（再生干燥塔用）壓力： 100kPa（G） 溫度：環(huán)境溫度最大流量：1450Nm3/h （間歇使用）單耗：19.3 Nm3/t VCM2、循環(huán)水（再生氣冷卻器用）壓力： 500 kPa（G）上水溫度：32 C回水溫度：w 40C流量

10、： 220 t/h3、電（電加熱器、鼓風(fēng)機用）380/10000 V 380 Hz單耗：14 KWh/ t VCM4、蒸汽壓力： 700kPa（G）溫度：飽和溫度最大流量：1.6 t/h （間歇使用）單耗：0.024 t/t VCM5、冷量規(guī)格：0 °C最大量： 5275440 KJ/h六、項目投資估算序號工程項名稱費用備注-一-設(shè)計費估算80-二二專利費和專有技術(shù)費100三工程建設(shè)費1428.51設(shè)備購置費957.752安裝工程費360.753建筑工程費110四開車費及人員培訓(xùn)費28五分子篩190總費用1826.5上述費用不包括配套公用工程，公用工程可利用現(xiàn)有公用工程系統(tǒng)的余量。所

11、需占地面積約1200m2左右（不包括冷凍及公用工程裝置）七、實施計劃、計劃實施進展情況:2012年1月項目立項、初步設(shè)計、完成相關(guān)審批手續(xù)2012年2月審批手續(xù)完成后，進行設(shè)計、設(shè)備制造等工作。2012年4月土建施工2012年7月設(shè)備、管道安裝2012年9月管道吹掃打壓、設(shè)備調(diào)試，電氣儀表調(diào)試2012年10月假物料試車八、資金來源:項目資金來自集團自籌。九、經(jīng)濟效益分析目前轉(zhuǎn)化器泄漏維修成本項目上下封頭、管道拆裝轉(zhuǎn)化器修理觸媒翻倒稅費合計費用（萬元）0.250.50.20.051轉(zhuǎn)化器泄漏統(tǒng)計表2010 年8月9月10月11月12月泄漏臺數(shù)5591242011 年1月2月3月4月5月6月7月8

12、月9月泄漏臺數(shù)27817132212511合計泄漏132臺2010年10月-2011年9月一年泄漏122臺修理費用132萬2010年10月-2011年9月修理費用122萬2010年10月到2011年9月，轉(zhuǎn)化器更換33臺算，轉(zhuǎn)化器大修費用為30萬/臺，轉(zhuǎn)化器大修費用為33臺X 30萬治=990萬。我廠2011年觸媒消耗為1.73Kg/噸PVC,設(shè)計為1.2 Kg/噸PVC，比設(shè)計值偏高0.53K g/噸PVC，觸媒消耗成本比設(shè)計增加 40萬噸x 0.53Kg/噸PVC=212噸，目前觸媒價格為6.5萬/噸，觸媒消耗成本比設(shè)計增加212X 6.5=1378萬，若與采用乙炔分子篩干燥的廠家相比，如

13、茌平信發(fā)觸媒消耗為：0.8 Kg/噸PVC,每年我們觸媒消耗成本比茌平信發(fā)高：（） Kg/噸X 40萬噸 X 6.5 萬/噸=2418 萬。每年因混合脫水效果不好，原料氣含水過高，轉(zhuǎn)化器泄漏造成的生產(chǎn)成本為990+1378=2368萬，此成本不含因原料氣含水過高副反應(yīng)增多導(dǎo) 致的乙炔損失和氯乙烯精制過程中乙醛的存在增加精餾能耗、降低氯乙烯收率造成的生產(chǎn)成本增加。乙炔干燥裝置生產(chǎn)運行成本:序號消耗項單耗部核算單價40萬噸/年成本備注1氮氣19.3Nm3/t VCM0.32 元 /m3247萬2循環(huán)水220 t/h0.12 元 /t21.12 萬每年按8000小時3電14KWh/ t?VCM0.3

14、2 元 / KWh179.2 萬4蒸汽0.024t/t?VCM98 元 /t94萬5冷量120495KJ/ t?VCM0.67 元 /t153萬單耗為0度水合計694.32 萬投資回收期限：投資回收期二裝置投資成本-(節(jié)省成本一裝置運行成本)二1826.5-( 2368 694.32) =1.09年，投資回收期為1年零兩個月。十、結(jié)論、綜上所述，新增乙炔變溫吸附脫水干燥裝置， 將現(xiàn)有的乙炔、氯化氫 混合氣干燥裝置改為氯化氫脫水裝置， 乙炔、氯化氫先單獨脫水，然后混 合，相比現(xiàn)有混合脫水工藝，脫水混合工藝原料氣含水量較低，轉(zhuǎn)化器不 易泄漏，維修成本低，觸媒使用壽命較長，觸媒消耗成本低，翻倒次數(shù)少， 有利于減少職業(yè)危害，副反應(yīng)少，氯乙烯質(zhì)量好。由于我國汞資源已經(jīng)接近枯竭，國際間汞貿(mào)易受制于國際汞公約, 在新