4.8.2 电石乙焕法制氯乙烯系统的腐蚀
1混合脱水
在乙炔净化和氯化氢合成工艺中,均会带入水分,由于水的存 在,流捏中的设备会产生盐酸腐蚀。乙炔与氯化氨经充分混合进行 冷冻脱水时,其冷凝水分liJUo%的盐酸雾形式析出。混合气的含水量取决于冷冻温度下的40^^盐酸溶液上的蒸汽分压。温度越低水蒸气分压就越低,混合气的含水量亦越少,可大大减轻后工序设备例 如热热器、转化器的腐蚀。但是,温度过低会形成水化物的结晶。
通常采用列昔式石墨挨热器作为混合脱水的主要设备。为了避 免水化物结晶影响石墨骨的传热效率和堵塞管路,工艺上取脱水溫 度在一12〜一16C。混合气先在混合器中充分混合,浪合温度为 日0C,然后再进人列管式石墨换热器间接冷凝脱水。管程系 0.06MPa的混合气,壳程为一35C、O.SMPa的冷冻盐水。经冷凝 至一12〜一16 C,混合气会析出40%冷凝盐酸,沿石墨管内壁流至 下封头汇集后流出。但该冷凝盐酸的大部分则会呈细微的"酵雾" (直径仅数个微米)悬浮于混合气中,带至下工序。
2 酸雾过滤
经冷冻脱水后的混合气中含水里控制的关镇*在于盐酸雰的去 除。由于该盐酸募极细微,必须采用专门的气液相分离设备捕集。在 趁巧社滤器中采用了浸溃有憎水型的含氣有机娃树脂的玻璃棉*纤 维直径控制在日〜l(Vm,由于在其表面凝聚的酸滴易下流,因而不 易巧气流带走。适过酸雾过滤器的夹套冷冻盐水冷却,仍使混合气流保持一12〜一16C的低温,便于水分、酸巧的过滤。
3混合气预热
经酸复过滤后的干燥溫合气,在进人转化器前预热通过巧热器热至70〜75C,在工艺上有利于转化器转化率的提高,
预热器存在的腐蚀,主要还是混合气中存在水分,水分来自于:混合脱水的列管式石墨冷凝器存在渗漏,有冷却水进人潜合中!
酸雾过滤器的玻璃棉质量不合格,或已失效未及时更换.便细微酸吳被带至预热器;
预热器系列脊式结构*由于本身制造质量,在焊缝或胀管部 位有水蒸气渗人管内。
氯化氢气体在含水量小于0.06%时,不存在盐酸腐烛,当排除 下列管式石墨冷凝器及预热器本身的制造质量问题后,被带人的 水分,只能来自于酸雾过滤器。前已述及,混合气脱水的大部分工 作在酸雰过滤器内完成,由于浸溃玻璃棉的有机珪树脂的耐盐酸性 能较差,在使用一段时间后,玻璃棉被侵蚀后成玻璃纤维盾•而随 混合气流带至预热器而沉积在管板与列管的焊接口或胀管部位,部 分还彼带至管内,造成列管堵塞。这样,含水的盐酸雰就会积聚•使 预热器受到了盐酸腐蚀。
预热器系列脊式结构*由于本身制造质量,在焊缝或胀管部位有水蒸气渗人管内。
氯化氢气体在含水量小于0.06%时,不存在盐酸腐烛,当排除 下列管式石墨冷凝器及预热器本身的制造质量问题后,被带人的水分,只能来自于酸雾过滤器。前已述及,混合气脱水的大部分工作在酸雰过滤器内完成,由于浸溃玻璃棉的有机珪树脂的耐盐酸性 能较差,在使用一段时间后,玻璃棉被侵蚀后成玻璃纤维盾•而随混合气流带至预热器而沉积在管板与列管的焊接口或胀管部位,部分还彼带至管内,造成列管堵塞。这样,含水的盐酸雰就会积聚,使预热器受到了盐酸商浊。
4转化
乙快和氯化氨的混合气体在HgCk触媒(活性炭为载体)存在 下,进行气相催化加成反应,生成氯化烯。反应在转化器内完成,是 电石乙铁法生产氣乙娇的主要设备。系钢制列嘗式的換热器结构*钢管与管板采用胀管结构,转化温度低于180 C.起始转化的热水预热温度为97〜99摄氏度。反 应余热由热水带走。转化器的腐蚀亦缘自于混合气中的水分超标。它 的腐蚀产物FeCls及其水解物Fe (OH),还会堵塞转化器的列管及 其出口曾路,导致气流阻力急廚上升,触棋翻换困难。具体表现在转化器上有如下腐蚀现象:
在转化器上盖顶部存在冷疑酸液,将上替板外环腐化成 沟痕;
赁)转化器上部气相分配盘被腐浊,造成列管中触媒结挟,系统 阻力明显诣加,最终导致列管腐浊泄漏;
管板胀管部位腐蚀、混合气中带人酸雾过饭器中的玻璃纤维 屑,造成列管堵塞、巧蚀穿孔,
同时由于转化初期和后期的温差(自7〜ISO广,约有80 C温差>, 而产生的温度差应力,造成转化器列管胀管部位的秘动泄漏,亦会使管外的热水进入触媒层,接触混合气后产生盐酸腐蚀。
5合成气的净化
合成气中的主要杂质为氯化氢气体,由水喷淋吸收,即水洗,然后由磁液吸收残留的氯化氢气体。水洗后的含二氯乙煥的20%〜 25%浓度的盐酸,对系统设备造成了严重腐蚀。水洗后的废盘盐至酸槽另用。碱洗后的循环碱液最后至汚水处理池作中和处理。
(1)水洗系统
以定量水低温吸收90%粗氯乙斌中的氯化氢.采用筛扳结构的水洗塔。由于系放热反应,塔内温度在10〜80C之间波动.当断水或氛化氨过量时,塔内温度会达到100C或更高。工作压力为 O.OSMPa。因此,水洗系统承受了高温的含有机溶剂(二氯玄饒)的中等浓度盐酸腐蚀。
天然橡胶衬里不耐二氯乙烷和氯化烯的溶胀腐蚀,使用1年后会因溶胀腐蚀、大面积堵塞管路而不得不全部更新。
酚醛树脂湿示了优良的耐氣乙猜、二氯乙烧和盐酸功能。环氧树脂的耐二氯乙烷、氯乙烯的性能不如酚醛,在低温中尚可便用。酯树脂和乙烯基诸树脂则不能使用。
(2)碱洗系统
采用15%浓度的氨氧化納溶液,吸收氣乙硝气体中的残留窗化氨,操作温度在日0C,工作压力0•09MPa.但受水洗系统影响,非正常操作时*温度会高达80 C。碱洗系统的氣乙猜中的氣化氧与二氣石烧含量已减少了很多,属稀盐酸、碱交替的有机溶剂腐蚀。
水分离经水洗、碱洗后的氯乙烯,经水分离盾,再经精猫制得精制氯乙猜。当敢工序处理不当时,可能还会有残留盐酸存在,造成水分离器的腐蚀。水分离器的工作温度为40,工作压力为0MPa,由于是残留的盐酸腐蚀,故水分离器的腐蚀,在压力条件下,多发生在鹿邦。经水分离后的氯乙烯,在精馏工序经低沸塔、高沸塔中有机低沸物、高沸物杂质的去除,即获静氯乙烯,可供聚合