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1、严禁外传、复印Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.关于尽快实施“甲烷氯化物装置填平补齐,调整产品结构的技改工程”的报告经济运行部部:公司甲烷氯氯化物装置置是离子膜膜法烧碱装装置的氯气气平衡调剂剂的重要组组成部份,但但由于历史史原因因四四氯化碳比比例较高,执执行四氯化化碳限产的的法制规定定,本装置置规模仅有有60000吨,其氯氯气平衡能能力较弱。经氯碱分部部仔细研究究,认为公公司甲烷氯氯化物装置置氢氯部份份能力达到到100000吨,主主体装置可可以生产甲甲烷氯化物物11000150000吨,现在
2、在主要在于于部分设备备陈旧或能能力偏小,影影响了装置置的总体发发挥。公司司可以利用用近两年的的设备更新新机会,增增加少量投投资,对包包括热氯化化系统在内内的少部分分设备或工工序进行改改造,调整整产品结构构,使装置置适度扩产产。力争实实现主产二二氯甲烷、三三氯甲烷,尽可能减少四氯化碳的副产。一方面,通过改造可降低CTC比例,满足国家方案的要求,确保现有资产的保质增值;另一方面,可适当提高甲烷氯化物装置的附加值较高的产品如二氯甲烷的产量,提高氯气平衡能力,促进离子膜装置的连续稳定运行,优化电解槽的科学、经济运行,同时,可利用周期性的市场变化,实现规模化产量,可为公司实现较好的效益。甲烷氯化物物装置
3、作为为氯气调剂剂装置现阶阶段存在是必要要的,建议议公司尽快快投入少量量资金对现现有甲烷氯氯化物装置置进行适度度改造,否否则按相关关法律规定列列入关、停停计划。附:甲烷氯氯化物装置置调结构技改改工程可行行性研究氯碱分部二一一年年一月十二日修订抄报:赵董董事长、邓邓总经理 甲烷氯化物物装置调结构构技改工程可行性性研究1. 前 言甲烷氯化物物装置是离子膜法法烧碱装置置的氯气平平衡调剂的的重要组成成部份,但但其生产规规模由于历历史原因四四氯化碳比比例较高,执执行国家方方案的法制制规定,四四氯化碳限限产,且本本装置规模模只有60000吨,其其氯气平衡衡能力较弱弱,同时由由于维护不不到位、部部分设备老老化
4、、腐蚀蚀严重,装装置连续运运行稳定性性较差。现现每天产量量只有255吨(未控控制CTCC比例),氯氯气消耗量量25330吨;控制调整整CTC比比例,产量量只有188吨左右,氯氯气平衡能能力只有220255吨。氯气气平衡能力力差,严重重影响烧碱碱装置的正正常运行。同时,甲烷烷氯化物装装置经过历历次技改,氢氢氯化部份能力力按80000小时计计达到122000吨吨,装置能能力发挥770%左右右,即可以以最大生产甲甲烷氯化物物150000200000吨吨,现在主主要在于部部分设备陈陈旧或能力力偏小,影影响了装置置的总体发发挥。并且且本装置由由于历史保保护不到位位,些多设设备需要更新,因此此,公司可以以
5、利用设备备更新的机机会,增加加少量投资资,对少部部分设备或或工序进行行改造或扩扩容,实现现调整产品品结构,主主产二氯甲甲烷、三氯氯甲烷,并并使装置适度度扩产。一一方面,通通过改造可可降低CTTC比例,满满足国家家方案的的要求,确确保现有资资产的保质质增值;另另一方面,可可适当提高高甲烷氯化化物装置的的产量,提提高氯气平平衡能力,按按计划每天天可达到550655吨的氯气气消耗,促促进离子膜膜装置的连连续稳定运运行,优化化电解槽的的科学、经经济运行,同同时,可利利用周期性性的市场变变化,实现现规模化产产量,可为为公司实现现较好的效效益。甲烷烷氯化物即即使处于历历史低谷,效效益也比液液氯、盐酸酸、氯
6、乙酸酸的效益好好,因此,甲甲烷氯化物物装置作为为氯气调剂剂装置是必必要的,在在近阶段保保留是必须须的,建议议公司投入入少量资金金对现有甲甲烷氯化物物装置进行行适度改造造是可行的的。2. 甲烷氯化物物装置目前前状况公司甲烷氯氯化物装置置是北方化化学工业公公司经过原原有装置二二十多年、多多位技术人人员艰苦自自行摸索、调调试发展成成熟的成规规模的化工工装置。该该装置技术术与美国道道化学的热热氯化技术术相同,具具有工艺流流程成熟、操操作简单、甲甲烷氯化物物产品比例例易于调节节等优点,同同时,经过过多年的发发展本装置置也形成了了自己的一一些优点:热氯化采采用低压法法,动力消消耗低、对对设备要求求不高、投
7、投资低、安安全性较好好;氢氯化化采用低压压法、系统统压力低,氯氯化氢采用用不清晰分分割、系统统冷量消耗耗低;精馏馏采用二氯氯甲烷加压压精馏和共共沸干燥技技术,产品品质量好,三三氯甲烷可可达到999.9%,达达到国内优优质产品标标准。但本本装置由于于历史原因因和市场的的波动,未未实现或抓抓住效益黄黄金时机,装装置长期处处于争议的的焦点,从从而维护上上不足、管管理缺位、技技术重视不不够,装置置现在基本本处于应付付的局面,只只能维持短短期生产,没没有长远的的考虑。装装置的部份份设备、部部份工艺技技术落后,消消耗偏高,运运行极为不不稳定,并且由于技术改造停停止(热氯氯化改造未未进行),CCTC比例例过
8、高,按按国家方案案要求已应应该关闭。但但一旦关闭闭甲烷氯化化物装置,公公司只有CCPP耗氯氯(3.55吨/天)、氯氯乙酸耗氯氯(15吨吨/天),有有机硅因故故停工,且且烧碱装置置氯气(880吨/天天)无法平平衡,生产产盐酸、液液氯亏损严严重,烧碱碱装置只能能停工,间间歇生产严严重影响膜膜和电槽的的安全和运运行质量。甲烷氯化物物装置于22005年年实施的7002A、7702B的的技改工程程,现形成成年产一氯氯甲烷1万万吨、精馏馏系统装置置1.5万吨的能能力,其中中二氯甲烷烷67400吨、三氯甲烷烷5200吨吨/年、CCTC40000吨/年。但由由于设计时时CTC比比例按小于于10%考考虑,前端设
9、备备淬冷塔、脱脱氯甲烷塔塔等处理能能力为111360吨吨/年。由于热氯化化反应系统统未进行改改造,现热热氯化反应应器生产的的反应气组组成中CTTC比例高高达2535%、经冷凝凝分离下的的粗氯化液液中CTCC比例达33045%。经常造成成脱氯甲烷烷塔堵塞和组份不同同造成能力力发挥不出出,实际处处理能力仅仅达到65500吨9000吨吨。现将实实际生产情情况统计如如下:表11热氯化反反应器生产产的反应气气组成情况况组份%氯化氢一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷CTC高沸物及碳碳备注批次23.97720.54427.56627.93316.44419.74432.73331.09915.72222.98831.
10、09930.222平均18.71121.02230.53329.755表12粗氯化液液组成情况况组份%氯化氢一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷CTC高沸物及碳碳备注批次1.9623.10036.84431.0330.052.0822.17749.25535.3550.072.2019.86639.62245.2330.09平均2.0821.71138.90037.5440.07从表中可以以看出,现现有装置瓶瓶颈在于热热氯化反应应系统和脱脱氯甲烷塔塔,如不改改造,装置置能力按二二氯甲烷、三三氯甲烷计计最大产能能50000吨,并且且副产受控控物质CTTC 30000吨,由于于CTC计计划价较低低,将造成成装
11、置无法法运行。因此,装置置改造势在在必行。3. 项目提出背背景及意义义离子膜法烧烧碱装置是是承接公司司纤维素醚醚类、纤维维素酯类、有机硅产业的基基础产业,各各项产品对对碱、酸、氯氯产品有稳稳定的需求求,因此,稳稳定和优化化氯碱装置置的运行,是是做大做强强公司各项项产业的基基础。根据据氯碱产业业的以氯定定碱、以氯氯养碱的特特点,公司司氯碱板块块关键是做做好氯碱的的平衡,针针对公司氯氯气用户用用氯的不平平衡、间歇歇性的特点点,为确保保烧碱装装置的稳定定、长周期期、经济运运行,在公公司氯碱用用户基础上上进行研究究,建议对对现有甲烷烷氯化物装装置进行填填平补齐改改造,调整产品品结构,使使其能力达达到1
12、.3万吨/年年甲烷氯化化物装置(其中:二二氯甲烷55000吨吨/年,三三氯70000吨/年年,四氯11000吨吨/年,根根据市场情情况,可适适当提高四四氯,氯平平衡规模可可较大),以以提高公司司氯平衡调调剂能力,提提高烧碱装装置的运行行负荷,提提高综合经经济效益。3.1 用用氯的不平平衡、间歇歇性决定了了公司甲烷烷氯化物生生产装置作作为氯气调剂装置的的长期保留留。3.1.11氯平衡现现状:公司总部现现有氯碱生生产能力33万吨,可可联产氯气气2.6555万吨。主主要耗氯产产品有甲基基氯硅烷、甲甲烷氯化物物、一氯乙乙酸、氯化化聚丙烯、次次氯酸钠、盐盐酸、液氯氯等。根据据公司经营营要求和市市场需求情
13、情况、现有有氯产品盈盈利能力和和运行指数数分析,氯氯碱分部氯氯气优先保保证有机硅硅、氯化聚聚丙烯、甲甲烷氯化物物、氯乙酸酸的顺序进进行安排。正常每天氯产品平衡方案如下表3-1序号氯产品耗氯量吨吨备注注1有机硅303006600N3计2甲烷氯化物物30正常3氯乙酸18正常4氯化聚丙烯烯3.55盐酸及其它它6含次钠、乙乙基用盐酸酸、甲纤用用酸、高纯纯酸自用、三三氯副酸等等6小计87.57烧碱产氯气气79.513.6KKA、双组组电槽8氯气缺口8吨从表311可以看出出,正常时时,氯气用用户的耗氯氯能力是平平衡的。有有机硅正常常使用时或或满负荷时时,氯气缺缺口8吨,一一般采用压压缩和普公公司氯乙酸酸用
14、氯来平衡。但但有机硅生生产特点是是周期性,每每轮生产时时间2025天,并并且由于设设备众多、工工艺流程长长,不可避避免因故停停工,因此此,其用氯氯是间歇性性的,当其其停工时,用用氯量大幅幅降低。用用氯总量为为49.55吨/天,其烧烧碱负荷只只能开622%左右负负荷。液氯氯、盐酸调调剂由于市市场原因,量量是起不来来的,并且且,盐酸、液液氯、氯气气分别亏损损2177元、5520元、470元元/吨(尚尚未计入三三项费用摊摊销)。22010年年1月3月,盐酸、液液氯、氯气气亏损总额额达到866万元。因因此,公司司的氯气用用户是不平衡的,氯氯气调剂能能力较弱,全部装置满负荷时氯气不够用、有机硅不开工时氯
15、气又有富余。已严重影响烧碱装置的运行和膜的优化使用、无法确保其使用寿命和效果。2010年元月3月,烧碱装置开工率只有49.38%。故建议对甲甲烷氯化物物进行填平平补齐改造造,提高产产量到155000吨吨,每天产产量达到550555吨,氯气气耗量达到到60770吨。当当有机硅停停工时,将将氯气用于于生产甲烷烷氯化物,确确保系统平平衡、稳定定生产。如如对现有装装置不改造造,由于CCTC原因因,只有关关闭甲烷氯氯化物装置置,则公司司氯气用量量当有机硅硅停用时,只只有24吨吨左右,则则烧碱负荷荷30%左左右,烧碱碱装置将无无法运行。氯碱装置置不可能随随着有机硅硅的开工情情况来随便便开停工、降降升负荷,
16、经经常性的降降升电流对对电解槽的的膜运行相当不不好,容易易导致膜的的恶化,而而这种恶化化是无法弥弥补的,直直接导致电电解效率降降低,用电电量剧增,生生产成本升升高。3.1.22二期氯平平衡预测:根据公司近近期发展计计划,正在在抓紧建设设的扩建77万吨/年年有机硅单单体装置,用用氯量将增增加近200000吨吨/年,每每天增加用用最大氯气880吨(2250天计计),因此此,烧碱扩扩产是必须须的;则公司每每天用氯量量见表32序号氯产品耗氯量吨吨备注注1有机硅11060011100NN3计2甲烷氯化物物30(600)正常3氯乙酸18正常4氯化聚丙烯烯3.55盐酸及其它它6含次钠、乙乙基用盐酸酸、甲纤用
17、用酸、高纯纯酸自用、三三氯副酸等等6小计167.55(1977.5)7烧碱产氯气气79.513.6KKA、双组组电槽11913.6KKA、三组组电槽15913.6KKA、四组组电槽8氯气缺口7.5吨()内为扩扩建甲烷氯氯化物后的的氯气用量量。从表322可以看出出,二期有有机硅上马马后,必须须配套烧碱碱装置的扩扩建,即使使关掉甲烷烷氯化物、氯氯乙酸等也也是不够的的。因此,扩扩建后用氯氯仍是不平平衡的,仍仍存在氯气气调剂的需需要,当有有机硅装置置出现停工工检修或其其它,且由由于无其它它调剂装置置烧碱将被被迫停工。如如保留甲烷烷氯化物并并适当提高高产量,则则有机硅停停工后,氯氯气消耗总总量仍可达达到
18、50%的负荷,可可以维持正正常生产,并并且,有机机硅可以错错开停工,可可以确保烧烧碱的总体体运行。并并且可利用用有机硅停停工的氯气气多生产其其它产品,实实现装置的的优化运行行。同时,由于于有机硅副副产物的综综合利用和和回用氯化化氢比例可可继续提高高、CMSS的市场进进一步恶化化,可能氯氯气将有富富裕量,但但烧碱装置置有弹性,按按80%的的负荷(行行业平均负负荷68%),氯气气仍能基本本平衡。因因此,甲烷氯化化物装置适当扩扩产,用于于调剂生产产,氯气装装置规模较较大些,利利于产品的的调配,增增强氯碱板板块的盈利利能力和市市场竞争力力,并有力力支持有机机硅单体及及下游的发发展。 二期100万吨/年
19、年有机硅工工程将于22011年年6月建成成投产,配套而建建的二期烧烧碱装置如如不同期上上马,给有机硅提提供生产原原料氯化氢氢气体将无无法满足。当出现现现阶段的市市场状况和和氯甲烷供供不应求时时,二期有有机硅项目目将无法正正常运行。3.2国内内市场变化化和降低成成本的需要要:甲烷氯化物物行业是国国内第二大大氯气平衡衡产业,全全国现有产产能达到1130万吨吨,与国内内需求基本本持平。20077年、20008年国国内甲烷氯氯化物虽处处于历史低低谷,但其其开工率仍仍在氯碱行行业中处于于较高水平平。以20008年为为例,烧碱碱装置开工工率67%、聚氯乙乙烯63%、甲烷氯氯化物达到到83%,因因此,国内内
20、甲烷氯化化物的刚性性需求决定定了短期的的市场的稳稳定和好转转。从20088年下半年年开始甲烷烷氯化物市市场发生扭扭转,市场场出现产销销两旺,就就目前市场场价格来看看,二氯甲甲烷价格高达6000元元/吨,三三氯甲烷价格也也达58000元/吨吨,边利约约达20000元/吨吨,公司甲甲烷氯化物物装置由于于历史维护护水平低、设设备老化、腐腐蚀严重,开开工率低,部分工艺过程较为落后,并且四氯化碳比例过高,其价格最高只有4400元,其亏损较大(四氯化碳公司完全成本约5817.84元/吨,其售价不含税3760.68元/吨,吨亏损额2056元/吨),造成甲烷氯化物装置在价格高位运行时,装置本身仍然大幅度亏损,
21、已严重影响了公司的效益。因此,公司司如能填平平补齐,扩扩建甲烷氯氯化物达到到目标,月月生产甲烷烷氯化物11000吨,则则可多实现现计划边利利140万万元,20010年11月3月月则可多实现4200万元,基基本可实现现实际扭亏亏为盈。当然,甲烷烷氯化物由由于国内扩扩产,规模模在不断扩扩大,市场场可能出现现去年的低低谷,但是是即使低谷谷也比卖液液氯、盐酸酸、氯气边边利好,并并且作为调调剂装置,效效益不能作作为首要条条件。根据20110年13月实际际三氯甲烷烷的变动成成本为37713元/吨,其中中工资性支支出及管理理费用占7750元/吨,如扩扩大产量由由现每月4400吨到到1000吨,且且仅上述支支
22、出仅为3000元/吨,产产品增加边边利450元/吨,全年年可增加4495万元元边利。因此,从市市场需要、降降低成本、增增加效益上上看,本方方案实施是是可行的。3.3国国家方案实施的需需要: 甲烷氯氯化物包括括一氯甲烷烷、二氯甲甲烷、三氯氯甲烷、四四氯化碳等等,其中,一一氯甲烷自自产自销为为主,并主主要用于有有机硅的生生产配套,其其它氯化物物具有一定定限制,其其政策、法法规及限制制倾向如下下1、四氯化化碳联合国关关于消耗臭臭氧层物质质的蒙特利利尔议定书书伦敦修修正案把四四氯化碳列列为第一批批受控生产产和消费的的物质。为为了履行我我国在关关于消耗臭臭氧层物质质的蒙特利利尔议定书书上规定定的义务,落
23、落实国务院院批准的中中国逐步淘淘汰消耗臭臭氧层物质质家方案,执执行20002年111月第388次多边基基金执委会会会议上联联合国保护护臭氧层多多边基金执执委会与我我国政府签签订的关关于四氯化化碳和化工工助剂淘汰汰协定,我国于2003年起开始执行关于实施四氯化碳化工生产配额许可证管理的通知中的规定,对CTC进行生产配额控制管理,至2007年我公司及国内所属企业均已按零配额控制生产,2010年1月1日起完全停止四氯化碳的生产和消费。2010年国家将加大残液中的CTC的监控并进行了CTC在线监控设施的安装、于9月底投运。公司得到了了国家环保保总局关于于CTC的的补偿,理理应执行国国家方案中中的要求,
24、但但从公司甲甲烷氯化物物装置情况况可以看出出,甲烷氯氯化物装置置必须抓紧紧进行改造造,尽快完完成热氯化化系统的改改造,降低低CTC的的比例,进进一步提高高二氯甲烷烷、三氯甲甲烷的产量量比例,使使四氯化碳碳产量不仅仅满足蒙蒙特利尔协协议及国国家方案要要求,且要要进一步降降低在甲烷烷氯化物中中的比例,实实现关、停、并并、转的企企业生产目目标。20010年应应尽快投入入资金和人人力进行改改造,实现现合法生产产。2、三氯甲甲烷 (1) 联合国关关于消耗臭臭氧层物质质的蒙特利利尔议定书书伦敦修修正案对三三氯甲烷的的生产和消消费作了具具体限制,22030年年开始限制制,20445年完全全禁止。(2)三氯氯
25、甲烷属易易制毒品,我我国政府对对三氯甲烷烷的生产和和销售实行行许可制度度。3、二氯甲甲烷欧盟环境委委员会19993年通通过了关关于挥发性性有机物的的指令,将二氯氯甲烷列入入管辖对象象,要求在在9年以内内,相关行行业的挥发发性有机物物的排放量量要减少667%,并并且,2年年内在欧盟盟所有成员员国生效。美国环保部部总署将二二氯甲烷列列入B2级级管理,认认为是一种种可疑的致致癌物质,但但于20008年证实实并没有致致癌可能。国家方案案要求决决定本项目目尽快实施施,否则装装置运行有有法律风险险。3.4降低低残液量的的需要:一氯甲烷热热氯化过程程产生的比比四氯化碳碳沸点高的的物质,主主要有四氯氯乙烯、六
26、六氯乙烷、碳碳黑或多氯氯代烃,由由于其高度度稳定性,不不易分解,处处理难度较较高,统称称“残液”。其产生生的机理如如下:在一氯甲烷烷氯化物反反应过程中中,反应温温度不高时时反应按自自由基链锁锁反应进行行。当反应应温度(指指热氯化法法)升到3370时,链锁锁反应机理理的相对作作用随之减减少,反应应温度超过过430,一氯甲甲烷的氯化化反应实际际上是一逐逐级取代不不可逆的双双分子均相相反应。反反应过程中中三种氯化化物同时生生成,因此此一氯甲烷烷氯化反应应不可得到到单一产品品。一氯甲烷烷反应是强强烈的放热热反应。在在反应开始始前供给能能量,当反反应开始后后所需能量量可由反应应热供给。由由于放热量量大,
27、如果果不采取措措施控制反反应热并及及时移走,温温度会急剧剧升高,这这样会产生生强烈的燃燃烧反应或或使氯化物物产生裂解解反应。CHCl33 C2Cl4+2HCll3CHCll3C2Cl6+ CH2Cl2 +HCll2CCCl4C2Cl4+2Cll22CCl44C2Cl6+ Cl2 在氯氯化反应器器中,对CCH3Cl进行氯氯化,其过过程的反应应速率各步步聚是不同同的,各步的反反应速率是是不同的,通通常是通过过改变原料料的配比及及反应气体体的循环量量来控制甲甲烷氯化物物比例。实实验研究得得到的投料料Cl2与CH3Cl的比率率与产物的的关系如图图。图1 CCl2/CH3Cl比率与与产物关系系因此,产生
28、生甲烷氯化化物的残液液主要原因因在于:温温度过高,热热量来不及及带走,产产生燃烧或或裂解反应应、氯比过过高,反应应过于激烈烈、系统带带入二碳物物杂质(甲甲醇、天然然气带入)。要要减少残液液一是降低低反应温度度、二是降降低氯比、三三是不使用用天然气,减减少C2带入。从从图1可以以看出主产产二氯甲烷烷时、氯比比低,不易易产生残液液。同时主主产二氯甲甲烷时,反反应温度主主要在3880400,而主产四四氯化碳时时反应温度度在42004311,因此,本本技改后生生产二氯甲甲烷、三氯氯甲烷为主主,并且,增增设了一氯氯甲烷汽化化系统,使使用一氯甲甲烷作为系系统补充气气,减少或或尽可能不不用天然气气,残液将将
29、大幅减少少。目前,CTTC比例高高时,残液液在粗氯化化液中的比比例约为00.50%,根据国国内同类厂厂家和技术术推断,技技改后残液液在粗氯化化液中的比比例预计将将降约为00.20%,因此,装装置规模增增加,(880000.500%400吨,1550000.200%300吨)残液液量并不会会增加,由由于产量增增加,残液液量反而减减少,处理理成本分摊摊可以降低。4.技术方方案的可行行性此方案的改改造目的是是使甲烷氯氯化物年产产1.31.55万吨/年年,其中二二氯甲烷占400%即50000吨/年、三氯氯甲烷占50%即即7000吨吨/年、CCTC占110%即11000吨/年。生成成二氯、三三氯及CTT
30、C的原料料主要有HHCL,CCH3CL,CCL2,因CLL2由3万吨吨/年离子子膜烧碱装装置提供,能能满足生产产需求,而而HCL,CCH3CL这两种种原料是自自产自用,扩扩产后能不不能满足生生产需求,下下面我们就就此论证:4.1一氯氯甲烷的平平衡:甲烷氯化物物装置的氢氢氯化部份份设计一氯氯甲烷的能能力为100500吨吨/年70000小时时,按化工工装置的通通用生产时时间80000小时计计,可达到到120000吨/年年,考虑装装置设计压压力和运行行压力有差差别和设备备维护水平平,装置效效率按855%考虑110500吨,按按国家方案案要求,按按50000吨、50000吨、5500吨分分别用于生生产
31、二氯甲甲烷、三氯氯甲烷、CCTC,则则 CH33Cl + 3Cl2 = CCl4 + 3HCl 50.55 213 154 109.5500 210881524410844 CH3CCl + 2Cl2 = CHCll3 + 2HCl50.5 142 119.5 7735000 140059118331 72227CH3Cll + Cl2 = CH2Cl2 + HCll50.5 711 85 36.555000 70229 84155 36133根据上式列列表411:序号氯甲烷用量量吨/年年氯气量吨/年甲烷氯化物物产量吨吨/年氯化氢副产产量备注1500210815241084CTC2500014
32、05991183117227三氯甲烷35000702984153613二氯化碳小计105000231966218300119244从表411可以看出出:以氯甲甲烷能力计计算,现有有甲烷氯化化物装置可可经填平补补齐实现最最大甲烷氯氯化物产量量218330吨,考考虑精馏设设计能力二二氯甲烷66740吨吨/年77000小小时、三氯氯甲烷52200吨/年70000小时、CCTC44000吨吨/年,按按80000小时计可可达到144000吨吨,考虑CCTC量,装置不经经大的调整整可实现1150000吨,因此此,本次技技改目标甲甲烷氯化物物总量133000150000吨是可可行的,存存在的主要要瓶颈在于于
33、热氯反应应系统。4.2氯化化氢的平衡衡:按上式计计算氯化氢氢最大产量量119224吨,按按150000吨折算算为89443吨,按按氯化氢回回收率800%计,则则可生产氯氯甲烷:CH3OHH + HHCl = CH33Cl + H2O36.5 50.55 7154 9898按150000吨甲甲烷氯化物物计算,其其副产的氯氯化氢可生生产98998吨,而而其生产需需氯甲烷77875吨吨,尚副产产氯甲烷产产品近20000吨,考考虑现有甲甲烷氯化物物运行时,氯氯甲烷生产产氯化氢过过量较大,且且基本上讲讲,氯化氢氢的回收率率只达到775%,氯氯甲烷能自自身平衡。但但由于产品品比例的原原因、反应器效效率、操
34、作作不当等可可能会导致致短时氯化反反应系统副副产HCll量不能保保证自给自自足。本方案实施时时考虑采用用以下方案案进行解决决:新增一一氯甲烷汽汽化器装置置一套(已已实施),一方面,解解决系统补补加天然气气量,减少少残液,另另一方面,可可适量外购购一氯甲烷烷产品或由由有机硅氯氯甲烷装置置提供,分分部供氯化化氢给有机机硅,有机机硅反供氯氯甲烷,通通过汽化工工艺将一氯氯甲烷气体体直接由水水洗塔或压压前缓冲罐罐处送入系系统参与热热氯化反应应,较为彻彻底解决了了HCl不不足的问题题,同时有有助于降低低产品的成成本消耗、增增大装置产产量的作用用。因此,本本装置具备备扩产的技技术基础,至至少可实现现制得二氯
35、氯50000吨/年,三三氯70000吨/年年,四氯11143吨/年年,年总量量131443吨。另另一方面,生生产需131433吨甲烷氯氯化物需一一氯甲烷66257吨吨/年,装装置的氯化化氢是能平平衡的,从从理论上来来讲是可以以满足扩产产后的生产产需求。5.具体实实施内容根据现有甲甲烷氯化物物生产装置置的情况,要要实现最终终达到1.3万吨/年年能力,各各装置具体体情况分析析方案如下下:5.1氢氯氯化部分:氢氯化装置置(一氯甲甲烷)设计计能力最大大达到122000吨吨,实际只只需要62257吨,装装置负荷仅仅为60%,完全全经过适当当调整是完完全能满足足的。根据现有有设备运行行情况需调调整如下:(
36、1)100%NaOOH输送泵泵需改型换换大:10%NaaOH输送送泵不仅供供碱洗塔使使用,还要要供精馏二二氯甲烷及及三氯甲烷烷共沸碱洗洗系统使用用,目前输输送泵设计计能力仅为为最大流量量0.055m3/h(单单碱洗塔需需要碱量00.03mm3/h),随随着二氯甲甲烷和三氯氯甲烷产量量的增加,共共沸碱洗系系统用碱量量随之增加加,因此该该设备已制制约扩产后后实际生产产的需要,需重新选型。(2)氢氯氯化反应器器的改造: 目前前,氯化反反应由于分分布器不合合理,分散散效果差,甲甲醇转化率率较低,根根据项目实实施进度进进行改造:一是需更更新反应器时时,考虑反反应器改型型,如加长长设备、分分布器改型型;二
37、是提提压后,考考虑串联等等。( 3) 氯化工序序更新600m2(一氯冷冷凝器),30m2(反应气气回流冷凝凝器)的石墨冷却却器各1台。该2台设备备安装于22005年年三氯7002A技改改工程,至至今已5年年,因使用用年限过长长,受环境境和物料腐腐蚀性较大大,设备在在以后的使使用过程中中不可避免免会发生各各种泄漏,如如果在使用用过程中出出现泄漏而而无备用设设备来更换换,将会造造成生产线线停车的状状况,既存存在安全风风险,又直直接影响生生产的正常常运行新购3JKK66-660m2,YKDD50-330m2,高强度度细颗粒石石墨设备22台(底部部含气液分分离器)。主主要建设内内容包括:旧设备的的拆除
38、、吊吊装及新设设备、工艺艺管道的安安装等(4)一氯氯精制塔再再沸器的更更新 一氯精制制塔再沸器器经多年的使用用,设备腐腐蚀严重,已已经十数次修补,处于于报废状态态,对于一一氯甲烷的的正常生产产和产品质质量有着直直接的影响响,应予尽尽快更换。(5)一氯氯精制塔釜釜冷却器 该设备始始用于20005年,列列管全部穿穿孔且已报报废,现只只能当做管管道使用,不不具备冷却却功能,对对于正常生生产工艺的的控制失去去作用,应应尽快予以以更新。(6)2组组压缩机大大修 压缩机安安装于20005年三三氯7022A技改工工程,使用用时间已达达五年,从从20099年开始因因甲烷氯化化物生产线线停产未开开,使该设设备内
39、部受受到严重的的腐蚀。在在“8.277事故”中又使两两组压缩机机进一步受受损,后进进行了大修修,但由于于当时时间间紧,大修修不彻底,如如B组压缩缩机一级缸缸盖、缸体体、缸座和和A组压缩缩机的二级级缸盖均未未更换,使使设备在运运行时存在在不安全隐隐患,所以以需进行彻彻底的大修修以保证安安全生产。5.2热氯氯化部分:5.2.11氯化反应器系统(将将热氯化反反应两套反反应装置能能力由原设设计年产11万吨能力力提高至11.3万吨)的改改造:氯化反应机机理:甲烷烷氯化物属属自由基链链锁反应,首首先是氯气气在热、光光或催化剂剂的作用下下,生成活活泼的氯原原子中心(游游离基)而而引起的,然然后一个氯氯自由基
40、与与一个甲烷烷分子作用用下生成一一个甲基游游离基和一一个氯化氢氢,生成的的甲基游离离基立即与与氯气作用用生成一个个一氯甲烷烷和一个氯氯自由基,一一氯甲烷可可继续与氯氯游离基作作用,然后后依次生成成二、三、四四氯甲烷。具体见图示示及说明:说明:甲烷烷氯化物装装置的热氯氯化反应器器设计于22004年年初,设计计能力为两两组反应器器,每组反反应器设计计能力为66000吨吨,其中:三氯甲烷烷36000吨、CTTC 24400吨,设设备规格:130078000。由于本本装置设计计主要生产产三氯甲烷烷、CTCC,CTCC比例高达达40%。实实际运行两两组最大年年产量达到到90000多吨。因因此,本方方案要
41、实现现主产二氯氯甲烷、三三氯甲烷,满满足国家方方案的要求求,热氯化化反应器设设备本身是是应经过改改造的。氯化反应过过程中二氯氯甲烷、三三氯甲烷及及四氯化碳碳几乎是同同时生成的的,而装置置本身又安安装有回流流管,则意意味着反应应后的二、三三、四氯部部分气体回回流继续参参与氯化反反应,致使使四氯化碳碳、炭黑及及其他高沸沸点物质的的大量生成成,降低了了二氯甲烷烷在氯化物物中的比例例,最终导导致装置无无法达到设设计比例的的要求,要要想根本解解决这种现现状,就必必须对氯化化反应系统统进行改造造,避免低低氯化物的的二次反应应。同时,主产产二氯甲烷烷时,反应应温度主要要在3800400,温度低低反应没有有生
42、产CTTC巨烈,局局部反应不不彻底,容容易产生游游离氯。因因此,结构构上有所调调整,可采采取加长反反应器、串串联等形式式解决。本本方案思路路在现有反反应器上进进行摸索,在不动原系统主体设备的前提下进行扩产改造相关数据摸索,然后重新设计,也或委托国内设计院完成。从而实现降低CCL4比例,并解决好瓶颈问题,实现产量适当增长。1. 根据产量需需求进行试试验。热氯化目前前使用的两两组反应装装置从20004年至今已已有五年多多时间,虽虽经三类压压力容器检检验合格仍仍可使用,但但其壁厚已已逐步变薄薄,尤其反反应器出口口管道腐蚀蚀较为严重重。随着产产量的增加加,反应气气体对反应应器及管道道的冲刷必必将加剧缩
43、缩短设备管管线的使用用周期,出出于安全生生产的必须须性,结合合生产现场场场地实情情,考虑委委托设计院院参与校核核设计相结结合的方式式重新设计计1台产能为为1.5万万吨/年、材质质316LL的氯化反应器器,并新购购反应器出出口管道进进行更换。根据企业长长远发展和和安全生产产、节能减减排的要求求,热氯化化反应器考考虑采用碳碳化硅远红红外辐射加加热装置对对系统进行行升温,取取缔天然气气的使用。经经市场调研研及咨询相相关生产厂厂家:该加加热装置(含含温控系统统)单套价格仅仅为16万元左右,且且装置升温温速度快而而均匀、平平稳、温度度热缓冲小小、温度控控制精、运运行无噪音音、对环境境无污染、对对人体无伤
44、伤害、适用用性强,解解决了天然然气加热能能耗高、安安全隐患大大、对环境境污染严重重等、需设设置长明火火,天然气气消耗高的的缺点。同时时该加热装装置可并入入计算机远远程连锁控控制,直接接由DCSS操作人员员合上开关关就能自动动运行,具具有减少劳劳动强度,提提高经济效效益等优点点。主要改造内内容:热氯氯化反应器器、喷咀、一一级混合器器、二级混混合器、空空冷管。另反应器器改造利用用原甲烷氯氯化物副产产酸区域,新新建一个两两层水泥结结构操作平平台及基础础。(2)旋风风分离器:现有旋风分分离器一直直使用原33000吨吨能力装置设设计设备,现由由于设备偏小,碳碳黑分离不不彻底,经经常带入脱脱氯甲烷塔塔,造
45、成塔塔堵塞,造造成系统停停车,早应应该更换。为为满足1.3万吨/年年的生产要要求,需对对该设备进进行重新计计算、放大大更新。主要改造内内容:新上上10000旋风分分离器1台台(3)淬冷冷液循环系系统:淬冷的目的的是洗涤氯氯化反应气气体,达到到除尘、高高沸物,降降低气体温度,由由于反应器器的改造可可使氯化反反应产生的的副产物、碳碳黑大幅减少,系统的堵塞塞将减少,孔孔隙率增加加,从理论论上讲塔径径满足要求求。虽本设设计只比原原11000吨吨产能扩大大3000吨吨,但淬冷冷塔与淬冷冷釜通气量量不足将会会成为制约约系统产能能发挥的瓶瓶颈,同时考虑虑氯化系统统将逐步提提压(设计计最大工作作压力0.3Mpaa)生产,现现有搪瓷淬淬冷釜不能能满足这一一要求,所所以将进行淬淬冷塔设备备设计更新新,淬冷釜釜采用碳钢钢材料加工工以解决受受压问题。淬冷液循环环冷却器根据据能量的变化将将更新为255 m2石墨冷却