一种氯乙烯生产工段乙炔气干燥脱水方法

技术领域：

本发明适用于乙炔气后处理领域，具体涉及氯乙烯生产工段乙炔气干燥脱水方法。

背景技术：

目前氯乙烯(VCM)生产工艺已经相当成熟，一般是有电石法(天然气乙炔法)、联合法、氧氯化法和平衡氧氯化法，其中电石法生产工艺占了相当大是比例。这些方法都对原料气水含量有很高的要求。目前常用的干燥乙炔气方法是有：(1)乙炔气与合成工段合成炉生产的HCl混合并采用-35℃盐水冷冻干燥的方法，其缺点是除水效果差，石墨冷却器泄漏、触媒结块、转化器利用率低、转化器腐蚀等问题(2)浓硫酸干燥脱水的方法，其缺点是占地面积大，投资多，大修时清理检修难度较大，且产生废酸比较多，非常不利于环保。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足之处，提供一种除水效果好、工艺简洁、操作简单、绿色环保的氯乙烯生产工段乙炔气干燥脱水方法。

为了实现以上发明目的，本发明采用的具体技术方案为：

一种氯乙烯生产工段乙炔气干燥脱水方法，包括：

将湿乙炔气从干燥塔底部连续进入塔内，同时亲水性离子液体作为吸湿剂从干燥塔顶部连续喷淋进入塔内，控制塔内温度在-10℃～30℃之间进行气液接触，脱水后的乙炔气从塔顶连续排出，干燥塔塔底得到富水的亲水性离子液体；富水的亲水性离子液体进入闪蒸罐进行再生，再生后的亲水性离子液体回用至干燥塔塔顶继续作为吸湿剂使用。

本发明中，为了提高离子液体的吸水效果，需要控制气液接触温度在-10℃～30℃之间，优选控制在-10℃～10℃之间。为了便于控制干燥塔内温度，优选将进入干燥塔前的湿乙炔气和亲水性离子液体的温度控制在-10℃～30℃之间，如湿乙炔气在进入干燥塔前可先经过冷却器降温处理，使冷却器降温后乙炔气的温度为-10℃～30℃(优选为-10～10℃)；如闪蒸罐再生处理后的亲水性离子液体在进入干燥塔之前也需要进行冷却处理至-10℃～30℃(优选为-10～10℃)。

作为优选，所述湿乙炔气的水分含量为15000-20000ppm。

作为优选，所述亲水性离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(EMIMAC)、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐(BMIMAC)、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐(BMIMDEP)、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐(EMIMDEP)、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐(EMIMDMP)、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐(BMIMDMP)、EMIMBF

作为优选，所述的湿乙炔气与吸湿剂的气液比为0.2～30：1。

作为优选，所述的湿乙炔气进入干燥塔时的流速为30～500ml/min。

作为优选，所述的干燥塔采用2台以上干燥塔串联，使前一台干燥塔塔顶排出的乙炔气从后一台干燥塔的塔底连续进入，每一台干燥塔塔底得到的富水的亲水性离子液体均进入闪蒸罐进行再生。

作为优选，所述的湿乙炔气在每台干燥塔内的停留时间为30～100s。

与现有技术相比，本发明专利的具体优势体现在：

(1)本发明以亲水性离子液体作为吸湿剂，吸湿效果好，可以将乙炔气中的水分控制在100ppm以下。

(2)亲水性离子液体作为吸湿剂，绿色环保，具有良好的热稳定性和化学稳定性，易与其它物质分离，可以循环利用。

(3)工艺流程简单，易于操作。

附图说明：

图1为本申请实施例中所述乙炔气干燥脱水装置的结构示意图。其中：1——冷冻塔，2——干燥塔一，3——冷却器，4——干燥塔二，5——冷却器，6——恒流泵，7——恒流泵，8——闪蒸罐。

具体实施方式：

下面以具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：

实施例1

如图1所示，电石法生成氯乙烯乙炔工段生产出来的湿乙炔气经冷冻塔冷却降温后，温度为10℃，水分含量为20000ppm的湿乙炔气通过流量计以100ml/min的流速从底部连续进入2台串联的干燥塔，湿乙炔气在每个干燥塔的停留时间为50s，同时0℃EMIMDEP亲水性离子液体溶液按照气液比为15比1，通过恒流泵连续送至塔内喷淋，最后干燥塔塔顶出口乙炔气含水量下降至100ppm。塔底富水的EMIMDEP离子液体进入闪蒸罐进行再生，闪蒸罐罐底的亲水性离子液体经过冷却器冷却至0℃送往干燥塔塔顶继续作为吸湿剂使用。

实施例2

如图1所示，电石法生成氯乙烯乙炔工段生产出来的湿乙炔气经冷冻塔冷却降温后，温度为10℃，水分含量20000ppm的湿乙炔气通过流量计以100ml/min的流速从底部连续进入2台串联的干燥塔，湿乙炔气在每个干燥塔的停留时间为90s，同时-5℃EMIMDEP亲水性离子液体溶液按照气液比为15比1，通过恒流泵连续送至塔内喷淋，最后干燥塔塔顶出口乙炔气含水量下降至87ppm。塔底富水的EMIMDEP离子液体进入闪蒸罐进行再生，闪蒸罐罐底的亲水性离子液体经过冷却器冷却至-5℃送往干燥塔塔顶继续作为吸湿剂使用。

实施例3

如图1所示，电石法生成氯乙烯乙炔工段生产出来的湿乙炔气经冷冻塔冷却降温后，温度为10℃，水分含量20000ppm的湿乙炔气通过流量计以200ml/min的流速从底部连续进入2台串联的干燥塔，湿乙炔气在每个干燥塔的停留时间为90s，同时0℃EMIMDMP亲水性离子液体溶液按照气液比为20比1，通过恒流泵连续送至塔内喷淋，最后干燥塔塔顶出口乙炔气含水量下降至76ppm。塔底富水的EMIMDMP离子液体进入闪蒸罐进行再生，闪蒸罐罐底的亲水性离子液体经过冷却器冷却至0℃送往干燥塔塔顶继续作为吸湿剂使用。

实施例4

如图1所示，电石法生成氯乙烯乙炔工段生产出来的湿乙炔气经冷冻塔冷却降温后，温度为10℃，水分含量20000ppm的湿乙炔气通过流量计以200ml/min的流速从底部连续进入2台串联的干燥塔，湿乙炔气在每个干燥塔的停留时间为100s，同时-5℃EMIMDMP亲水性离子液体溶液按照气液比为20比1，通过恒流泵连续送至塔内喷淋，最后干燥塔塔顶出口乙炔气含水量下降至65ppm。塔底富水的EMIMDMP离子液体进入闪蒸罐进行再生，闪蒸罐罐底的亲水性离子液体经过冷却器冷却至-5℃送往干燥塔塔顶继续作为吸湿剂使用。

实施例5

如图1所示，电石法生成氯乙烯乙炔工段生产出来的湿乙炔气经冷冻塔冷却降温后，温度为10℃，水分含量20000ppm的湿乙炔气通过流量计以200ml/min的流速从底部连续进入2台串联的干燥塔，湿乙炔气在每个干燥塔的停留时间为100s，同时0℃EMIMAC亲水性离子液体溶液按照气液比为20比1，通过恒流泵连续送至塔内喷淋，最后干燥塔塔顶出口乙炔气含水量下降至50ppm。塔底富水的EMIMAC离子液体进入闪蒸罐进行再生，闪蒸罐罐底的亲水性离子液体经过冷却器冷却至0℃送往干燥塔塔顶继续作为吸湿剂使用。

实施例6

如图1所示，电石法生成氯乙烯乙炔工段生产出来的湿乙炔气经冷冻塔冷却降温后，温度为10℃，水分含量20000ppm的湿乙炔气通过流量计以200ml/min的流速从底部连续进入2台串联的干燥塔，湿乙炔气在每个干燥塔的停留时间为100s，同时-10℃EMIMAC亲水性离子液体溶液按照气液比为20比1，通过恒流泵连续送至塔内喷淋，最后干燥塔塔顶出口乙炔气含水量下降至30ppm。塔底富水的EMIMAC离子液体进入闪蒸罐进行再生，闪蒸罐罐底的亲水性离子液体经过冷却器冷却至-10℃送往干燥塔塔顶继续作为吸湿剂使用。

实施例7

如图1所示，电石法生成氯乙烯乙炔工段生产出来的湿乙炔气经冷冻塔冷却降温后，温度为10℃，水分含量20000ppm的湿乙炔气通过流量计以200ml/min的流速从底部连续进入2台串联的干燥塔，湿乙炔气在每个干燥塔的停留时间为100s，同时0℃混合亲水性离子液体(EMIMAC和EMIMDEP质量比1：1)溶液按照气液比为20比1，通过恒流泵连续送至塔内喷淋，最后干燥塔塔顶出口乙炔气含水量下降至20ppm。塔底富水的混合离子液体进入闪蒸罐进行再生，闪蒸罐罐底的亲水性离子液体经过冷却器冷却至-10℃送往干燥塔塔顶继续作为吸湿剂使用。

实施例8

如图1所示，电石法生成氯乙烯乙炔工段生产出来的湿乙炔气经冷冻塔冷却降温后，温度为10℃，水分含量20000ppm的湿乙炔气通过流量计以200ml/min的流速从底部连续进入2台串联的干燥塔，湿乙炔气在每个干燥塔的停留时间为100s，同时-10℃混合亲水性离子液体(EMIMAC和EMIMDEP质量比1：1)溶液按照气液比为20比1，通过恒流泵连续送至塔内喷淋，最后干燥塔塔顶出口乙炔气含水量下降至15ppm。塔底富水的混合离子液体进入闪蒸罐进行再生，闪蒸罐罐底的亲水性离子液体经过冷却器冷却至-10℃送往干燥塔塔顶继续作为吸湿剂使用。