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合成转化触媒干燥的新方法 潘文平，赵鹏涛 （陕西金泰氯碱化工有限公司 陕西 榆林 718100） [关键词] 转化器； 触媒； 干燥 [摘 要]本文探讨了合成转化触媒水份超标对系统的影响，分析了传统触媒干燥方法的不足，提出用氮气干燥触媒的新方法及其优点。 1 氯乙烯合成工艺介绍 1.1 工艺过程 在聚氯乙烯生产过程中，氯乙烯的合成是关键的一个工序。在这个工序，自乙炔工送来的精制乙炔气（纯度≥99%）经乙炔砂封后，与氯化氢工送来的氯化氢(纯度≥93%，不含游离氯)在混合器以一定比例混合后进入一级石墨冷却器用-35℃冷冻盐水间接冷却至-10℃，再经二级石墨冷却器用-35℃冷冻盐水间接冷却至-14±0.5℃左右，在这两级石墨设备内重力作用除去大部分液后依次进入一级酸雾过滤器、二级酸雾过滤器靠过滤捕集除去少量粒径很小的酸雾得到含水分≤0.0%的混合气依次进入石墨预热器，预热至70～85℃温度送入装有氯化高汞触媒的转化器在氯化高汞触媒的作用下，在10～180℃温度下反应生成氯乙烯。反应方程式如下： C2H2 + HCl C2H3Cl＋29.8 kcal/mol 触媒传统干燥方法流程说明： 空气在引风机的作用下经过空气加热器加热至70～75℃，从下部进入触媒干燥器，通过热空气加热触媒干燥器中的触媒，加热后热空气经活性碳过滤器吸附其中的少量氯化汞后，经旋风除尘器除去气流中的活性碳粉尘，然后经风机排入大气中。 2.2 传统触媒干燥过程存在的问题 A、需要将触媒进行多次搬运，由于触媒干燥器容积为9m3，实际可利用容积为6m3，每次只能烘干4吨，因此，以年产10万吨聚氯乙烯生产规模为例，每年各翻倒一次计算，需干燥约20次，在搬运过程中造成部分触媒破碎，粉末增多。 B、需要用较多的人力进行搬运触媒，同时在烘干期间需专门安排人员监控操作。 C、需要控制合适的温度，一般小于75℃，否则温度过高会造成触媒在热空气的作用下着火燃烧，既不安全，又会造成触媒损失。在干燥过程中热空气是从底部进入，触媒烘干器底部温度是最高的，由于加热不均匀，中部及上部温度无法达到同样的温度，所以水分无法保证达标。 D、干燥效果不好。由于只是将空气加热，空气中的水分仍然较大，特别是在夏季空气湿度大时，当烘干到一定程序时，触媒中的残留水分无法彻底去除。 E、触媒干燥完成后，在装填过程中受天气影响，容易再次吸收空气中的水分而返潮。 当把装有该触媒的转化器投入运行后，在刚开始运行时，在转化器排净管一般会有凝酸流出，反映出触媒未彻底干燥。 3 触媒干燥新方法 3.1 干燥步骤及流程 针对2.2中问题，我们对干燥触媒的方法进行技改，采用氮气进行烘干，方法如下： A、触媒直接装入转化器。 B、在转化器中通入干燥的氮气，流量50~100Nm3/h。 C、在转化器壳程通入热水，对通过转化器的氮气进行加热，提高干燥速率。 D、在转化器排净口处进行检测，直到无水雾排出。 触媒干燥流程示意图 触媒干燥新流程示意图 3.2 触媒干燥新流程说明 关闭需要翻倒的某一组转化器一段转化气相进口阀门，从该组一段转化器气相进口处通入氮气，对转化器触媒吸附的氯乙烯进行回收。回收完成后，关闭该组二段转化器出口阀门，并在该组转化器进、出口插入盲板使该组转化器与系统隔离。通入氮气置换该组转化器，合格后打开转化器上封头盖子，将一段转化器的旧触媒抽出作为废触媒处理，将二段转化器的触媒装入一段转化器，将新触媒装入二段转化器，干燥时从一段转化器的气相进口接入氮气，氮气通量50～100Nm3，在97℃±2℃热水的作用下，氮气经过一、二段转化的触媒床层，将触媒中含有的水分以气态的形式带出来在放净口部分凝结后排出。 3.3 触媒干燥新方法的优点 A、触媒直接装入转化器，不用装入触媒干燥器干燥后再装袋运到转化器装入，减少了触媒搬运次数，减少了搬运及干燥过程中的损耗及产生的粉末对环境的污染。 B、节省人力。采用新的干燥方法后不用安排人员在触媒干燥器处进行装卸，不用安排专人进行干燥过程的监控操作，仅由当班人员监控调节氮气用量即可。 C、除水效果好。由于采用干燥的氮气进行烘干，能够彻底去除触媒中的水分。 D、干燥过程中通入97℃热水循环，保证了加热温度，加热均匀，加热效果较好，同时由于加入的是热水，并且通入的是氮气，不会出现温度过高触媒着火燃烧的情况。 E、该热水使用的是其他转化器反应过程的循环热水，利用了转化器的余热，节省了蒸汽用量。 F、避免了因天气原因造成触媒干燥后再次返潮的现象。 4 使用总结 采用触媒干燥新方法后，转化器在并入系统运行后，无凝酸流出，运行效果良好。 触媒干燥新方法有效地延长了转化器的使用时间，简化了烘干流程，节约了蒸汽以及劳动力成本，值得推广