[发明专利]一种乙炔干燥工艺及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种干燥工艺，具体地说是一种乙炔干燥工艺及其设备，属于乙炔生产领域。

背景技术

乙炔性质活泼，用途广泛，是生产氯乙烯、三氯乙烯、丙烯腈、醋酸乙酸酯、氯丁二烯橡胶等产品的主要原料，目前国内生产乙炔工艺多为湿制法，乙炔中水含量高，下游工序容易出现催化剂中毒或设备腐蚀等情况。特别是乙炔含水对氯乙烯转化工艺的影响很大，因为混合脱水效果不好将影响转化的生产能力和氯化汞触媒的使用寿命，所以，要使之长期稳定运行，必须严格控制好混合气的水份。乙炔气体中含水量超标，将直接影响整个生产的正常进行，严重时会导致整个生产系统瘫痪。按照30万吨/年PVC生产能力计算，一年乙炔量为430Nm³/T×30万T/年=1.29×107Nm³。乙炔气从清净出来后含水按照2000ppm计算，一年中乙炔含水为30T/年。按照30%的盐酸计算，30吨水消耗HCL为9T。每年30T的盐酸对整个转化系统的腐蚀危害极大，同时因腐蚀产生的氯化物会严重缩短触媒的使用寿命，每年因设备腐蚀和触媒中毒造成的经济损失不低于600万元。

国内乙炔干燥除水的工艺主要有冷冻脱水、变温变压吸附干燥、浓硫酸干燥等工艺；干燥剂多采用固碱、氯化钙、浓硫酸、分子筛等，除水效果大都在100ppm以上，成本高、脱水效果不好，干燥过程中容易产生废渣、废水、废酸，还容易发生乙炔爆炸燃烧事故。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种乙炔干燥工艺及其设备，除水效果好、设备操作简单、运行安全、不产生污染，能够使乙炔气得到充分的干燥，节省成本，提高经济效益，能够将乙炔含水由3000-5000ppm降至10ppm。

本发明的技术方案为：

一种乙炔干燥工艺，包括以下步骤：

（1）乙炔来自乙炔站，经过清净处理后，含水量控制在5000ppm以下，压力0.1MPa，温度5℃；

（2）将压力0.1MPa含水在3000-5000ppm的乙炔气送入乙炔固碱干燥塔，流速控制在2m/s以下，经过乙炔固碱干燥塔干燥后，测量乙炔水分；所述的乙炔固碱干燥塔设有两个：第一乙炔固碱干燥塔和第二乙炔固碱干燥塔，并联在一起；

（3）当压力0.1MPa的乙炔水分降至2000ppm时，乙炔气进入一级乙炔干燥塔，当含水降至700ppm时进入二级乙炔干燥塔；从二级乙炔干燥塔出来的乙炔气水分低于10ppm后送入后续利用系统；水分高于10ppm的乙炔气返回乙炔气柜重新干燥；

所述的一级乙炔干燥塔设有两个：第一一级乙炔干燥塔和第二一级乙炔干燥塔，并联在一起；

所述的二级乙炔干燥塔设有两个：第一二级乙炔干燥塔和第二二级乙炔干燥塔，并联在一起；

（4）乙炔固碱干燥塔要每天定时排碱液，确保乙炔固碱干燥塔内碱液流出，防止碱液结晶堵塞管道；

一级乙炔干燥塔五天切换一次，二级乙炔干燥塔七天切换一次；待第一一级乙炔干燥塔吸附饱和后切换至第二一级乙炔干燥塔，第一二级乙炔干燥塔吸附饱和后切换至第二二级乙炔干燥塔；

（5）干燥剂再生方法：将一级乙炔干燥塔或二级乙炔干燥塔内的乙炔气排至乙炔气柜，待乙炔气排尽后用氮气彻底置换出干燥塔里面的残余乙炔尾气，取样分析尾气排放口乙炔含量小于2%后，用氮气加热器把加热的200℃氮气送入干燥塔内烘出里面的水分，待干燥塔上下部温度都超过150℃后，停止加热，用氮气继续对干燥器降至常温20℃后，停止通氮气，关闭所有阀门，再生时间12-36小时左右。

（6）该工艺全程采用DCS控制，各项工艺指标包括温度、流量、压力、水分都能迅捷传输至操作员站监控，变压及时调节。

以下是本发明对上述工艺的进一步改进：

步骤（2）中乙炔气进入第一乙炔固碱干燥塔，所含的水分被固碱吸收掉一部分，固碱吸水后呈液体存于干燥器的下部，定时排除，使用过程中，固碱会逐渐消耗，待第一乙炔固碱干燥塔出口水分超过2000ppm，停止第一乙炔固碱干燥塔，投用第二乙炔固碱干燥塔，第一乙炔固碱干燥塔重新投入固碱备用，两个乙炔固碱干燥塔交替循环动作，时间上相互交错。

步骤（3）中经过乙炔固碱干燥塔的出气口后，干燥后的乙炔气体进入一级乙炔干燥塔，使用过程中第一一级乙炔干燥塔吸附饱和,停止第一一级乙炔干燥塔，投用第二一级乙炔干燥塔，第一一级乙炔干燥塔利用氮气加热器加热氮气，置换出里面的水分，再生，两台交替循环操作。