降低氯乙烯合成过程中汞消耗的综合措施.pdfVIP

第32届全国聚氯乙烯行业技术年会论文专辑 降低氯乙烯合成过程中汞消耗的综合措施 刘红松。 (唐山三友集团有限公司，河北唐山063305) [关键词]氯乙烯；转化器；氯化汞催化剂；汞消耗；小列管 [摘 要]介绍了电石法氯乙烯合成生产中氯化汞催化剂的损耗情况，指出了降低汞消耗是电石法PVC行业 发展的迫切任务，阐明了转化器泄漏对汞消耗增加的重要影响，提出了降低汞消耗的综合措施。 1 降低汞消耗对电石法PVC行业发展的重措施降低汞消耗是目前PVC企业的首选方案。 要意义 2氯乙烯合成过程中汞消耗的因素 我国的煤炭、石灰石储量丰富，而石油、天然气资 在电石法PVC生产过程中，转化器是氯乙烯生 源相对短缺。电石法PVC生产工艺以资源优势和较 产的主要设备，实际上就是普通的大型列管式碳钢 少的投资，逐步成为国内PVC产业发展的主流。在 换热器，材料为16MnR的上、下管板间固定有列管 国外，特别在欧洲电石法PVC工艺路线早已被乙烯 若干根(材料为20。无缝钢管)，列管和管板之间连 接形式为先胀接后焊接。氯化汞催化剂颗粒装填在 法PVC替代，原因在于电石法PVC的高能耗和严重 的环境影响。氯乙烯转化器中的催化剂以氯化汞(质 转化器列管内。常规的转化器一般设计为：管程工 作介质为氯化氢气、乙炔气、氯乙烯气、催化剂、活性 量分数2．O％～12．5％)为催化活性物，活性炭为载 t 炭、微量水，压力为0．07MPa，温度为(170±10) 体，生产1 PVC消耗氯化汞催化剂为1．1～1．4 MPa，温度为 ℃；壳程工作介质为水，压力为0．32 kg。国内电石法PVC产量在2008年最高，约690 000 (99±2)℃E43。 万t，消耗催化剂约8 t，折合消耗汞约500t，占 国内汞消耗的50％，超过全球汞消耗的10％[1]。 汞及其化合物对人体危害很大，催化剂在生产 汞作为稀缺资源和对环境有高度敏感性的重金 中是按剧毒品来进行管理的。在理论上由于催化剂 属，供应量逐年减少。目前国内汞资源接近枯竭，世 本身不参加化学反应，因此也不会被消耗。但在实 界汞资源也所剩无几，全球汞的交易量约为3800 际应用中，以活性炭为载体的氯化汞催化剂受热容 易升华，其活性会下降并流失，使其使用寿命大大缩 t／a，其中40％～50％来自美国和欧盟。欧盟是世界 上最大的“汞出口地区”，汞的出口量占世界总供应 短，氯化汞催化剂失活就形成汞消耗。造成氯化汞 催化剂失活的主要因素有以下6种。 量的25％。2008年9月25日，欧盟正式通过的一 项法律规定，欧盟将从2011年3月份起禁止出口 (1)由于转化温度高而导致氯化汞升华造成氯 化汞流失。温度越高，氯化汞的蒸气压就越大，挥发 汞[2]。4天后，美国国会于2008年9月29日通过 的法案规定，美国从2013年起禁止出口汞以防止这损失量也就越多。 种神经毒性物质向环境释放，确保其安全储存[3]。 (2)催化剂中毒。乙炔气中的硫、磷等杂质与氯 对汞资源的过度消耗和依赖是电石法PVC发展面 化汞作用生成稳定的化合物，过量的乙炔使氯化汞 临的巨大障碍，汞供应量的短缺将成为电石法PVC 还原成金属汞，从而使氯化汞失去活性。 发展的瓶颈，降低汞消耗和汞污染是关系到PVC行 (3)催化剂积炭。