[发明专利]一种氯丙烯生产过程中的制冷方法

说明书

本发明涉及化工生产中的制冷方法领域，具体涉及一种氯丙烯生产过程中的制冷方法，以反应物液态丙烯为冷源，为反应流出物冷却单元、反应流出物分离回收单元和丙烯储罐尾气回收单元制冷。本发明设计巧妙，使用氯丙烯生产反应系统本身使用的液态丙烯制冷，充分利用液态丙烯进反应器前汽化产生的冷量，为高温反应流出物降温，并使反应流出物各组分分离和回收，可以完全取代传统的采用氟利昂冰机制冷技术，节能环保且设备投资低，较好的解决了氯丙烯生产中环保制冷的技术难题。具有潜在的市场价值。

技术领域

本发明涉及化工生产中的制冷方法领域，具体涉及一种氯丙烯生产过程中的制冷方法。

背景技术

高温氯化法生产氯丙烯，丙烯和氯气在480℃反应，生成氯丙烯、氯化氢和放出大量的热量。传统的氯丙烯生产过程中，工艺上设计一套氟利昂冷冻机组，用于冷却分离反应流出物。氟利昂是上世纪20年代合成的“安全制冷剂”。现在国际公认氟利昂排放到大气中，会慢慢上升进入高空平流层，在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，破坏臭氧分子。地球表面的臭氧层能吸收太阳辐射中的紫外线，保护地球的生态环境，臭氧分子被大量消耗的结果是其吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的严重危害。因此设计一种安全环保的氯丙烯生产制冷系统和方法，对于保护环境和节省能源具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术存在的不足，提供一种以液态丙烯原料为制冷剂的氯丙烯生产过程中的制冷方法。

本发明的技术解决方案是：一种氯丙烯生产过程中的制冷方法，以反应物液态丙烯为冷源，为反应流出物冷却单元、反应流出物分离回收单元和丙烯储罐尾气回收单元制冷。

进一步的，在反应流出物冷却单元，反应物A股液态丙烯与反应流出物以逆流的方式制冷。

进一步的，在反应流出物冷却单元，反应物A股液态丙烯与反应流出物以二级逆流的方式制冷。

进一步的，反应流出物冷却单元的制冷步骤具体包括：(1)反应物A股液态丙烯经过丙烯蒸发器一与反应流出物进行首次换热，后经丙烯蒸发器二与循环水进行二次换热，再在雾沫分离器内蒸发，除去雾沫生成A股气态丙烯，A股气态丙烯在预热器内与热媒进行三次换热后，在反应流出物冷却器一内与反应流出物进行四次换热，最后进入反应器；(2)相反的，反应流出物在反应流出物冷却器一内与A股气态丙烯进行一次换热，后经反应流出物冷却器二与热媒进行二次换热，后经气体分离器分离炭粉后，在丙烯蒸发器一内与反应物A股液态丙烯进行三次换热，再在液体分离器中分成气液两相，气相进入预分馏塔进行组分分离，液相进入丙烯气提塔进行组分分离。

进一步的，反应流出物分离回收单元制冷包括反应物液态丙烯为反应流出物气相在流出物急冷器内进行预分馏冷却和反应物液态丙烯为从预分馏塔顶馏出的丙烯气体制冷。

进一步的，反应流出物分离回收单元的制冷步骤具体包括：(Ⅰ)步骤(2)中的反应流出物气相先进入预分馏塔的塔顶换热器为塔顶馏出物换热后，进入流出物急冷器进行预分馏冷却，在流出物急冷器内，反应物B股液态丙烯作为冷源气化；(Ⅱ)在流出物急冷器内预分馏冷却后，反应流出物进入预分馏塔分馏，塔顶馏出物丙烯、氯化氢气体在塔顶换热器内经反应流出物气相换热后，水洗除去氯化氢气体，剩余丙烯气体进行压缩、液化、液相脱水；(Ⅲ)反应物C股液态丙烯对步骤(Ⅱ)中的经压缩后的丙烯气体在液化换热器内液化制冷；(Ⅳ)步骤(Ⅲ)反应物C股液态丙烯制冷气化后与步骤(Ⅰ)中的反应物B股气态丙烯汇合，再与步骤(1)中经过四次换热后的反应物A股气态丙烯在丙烯蒸发器三内汇合后进入反应器。

进一步的，步骤(Ⅱ)中预分馏塔上部还设有液态丙烯喷淋器控制塔顶温度。

进一步的，丙烯储罐尾气回收单元制冷包括反应物D股液态丙烯在丙烯储罐尾气换热器内为尾气换热后，尾气液化回收，反应物D股液态丙烯气化后经过压缩机进入反应器。