專利名稱：一種乙炔干燥工藝及其設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種干燥工藝，具體地說是一種乙炔干燥工藝及其設備，屬于乙炔生產領域。
背景技術：
乙炔性質活潑，用途廣泛，是生產氯乙烯、三氯乙烯、丙烯腈、醋酸乙酸酯、氯丁二烯橡膠等產品的主要原料，目前國內生產乙炔工藝多為濕制法，乙炔中水含量高，下游工序容易出現催化劑中毒或設備腐蝕等情況。特別是乙炔含水對氯乙烯轉化工藝的影響很大， 因為混合脫水效果不好將影響轉化的生產能力和氯化汞觸媒的使用壽命，所以，要使之長期穩定運行，必須嚴格控制好混合氣的水份。乙炔氣體中含水量超標，將直接影響整個生產的正常進行，嚴重時會導致整個生產系統癱瘓。按照30萬噸/年PVC生產能力計算，一年乙炔量為430Nm3/T X 30萬T/年=1. 29 X 107Nm3。乙炔氣從清凈出來后含水按照2000ppm計算，一年中乙炔含水為30T/年。按照30%的鹽酸計算，30噸水消耗HCL為9T。每年30T的鹽酸對整個轉化系統的腐蝕危害極大，同時因腐蝕產生的氯化物會嚴重縮短觸媒的使用壽命，每年因設備腐蝕和觸媒中毒造成的經濟損失不低于600萬元。國內乙炔干燥除水的工藝主要有冷凍脫水、變溫變壓吸附干燥、濃硫酸干燥等工藝；干燥劑多采用固堿、氯化鈣、濃硫酸、分子篩等，除水效果大都在IOOppm以上，成本高、 脫水效果不好，干燥過程中容易產生廢渣、廢水、廢酸，還容易發生乙炔爆炸燃燒事故。

發明內容
為了解決上述問題，本發明設計了一種乙炔干燥工藝及其設備，除水效果好、設備操作簡單、運行安全、不產生污染，能夠使乙炔氣得到充分的干燥，節省成本，提高經濟效益，能夠將乙炔含水由3000-5000ppm降至lOppm。本發明的技術方案為
一種乙炔干燥工藝，包括以下步驟
(1)乙炔來自乙炔站，經過清凈處理后，含水量控制在5000ppm以下，壓力O.IMPa，溫度
50C ；
(2)將壓力O.IMPa含水在3000-5000ppm的乙炔氣送入乙炔固堿干燥塔，流速控制在 2m/s以下，經過乙炔固堿干燥塔干燥后，測量乙炔水分；所述的乙炔固堿干燥塔設有兩個 第一乙炔固堿干燥塔和第二乙炔固堿干燥塔，并聯在一起；
(3)當壓力O.IMPa的乙炔水分降至2000ppm時，乙炔氣進入一級乙炔干燥塔，當含水降至700ppm時進入二級乙炔干燥塔；從二級乙炔干燥塔出來的乙炔氣水分低于IOppm后送入后續利用系統；水分高于IOppm的乙炔氣返回乙炔氣柜重新干燥；
所述的一級乙炔干燥塔設有兩個第一一級乙炔干燥塔和第二一級乙炔干燥塔，并聯在一起;
所述的二級乙炔干燥塔設有兩個第一二級乙炔干燥塔和第二二級乙炔干燥塔，并聯在一起;
(4)乙炔固堿干燥塔要每天定時排堿液，確保乙炔固堿干燥塔內堿液流出，防止堿液結
晶堵塞管道；
一級乙炔干燥塔五天切換一次，二級乙炔干燥塔七天切換一次；待第一一級乙炔干燥塔吸附飽和后切換至第二一級乙炔干燥塔，第一二級乙炔干燥塔吸附飽和后切換至第二二級乙炔干燥塔；
(5 )干燥劑再生方法將一級乙炔干燥塔或二級乙炔干燥塔內的乙炔氣排至乙炔氣柜， 待乙炔氣排盡后用氮氣徹底置換出干燥塔里面的殘余乙炔尾氣，取樣分析尾氣排放口乙炔含量小于2%后，用氮氣加熱器把加熱的200°C氮氣送入干燥塔內烘出里面的水分，待干燥塔上下部溫度都超過150°C后，停止加熱，用氮氣繼續對干燥器降至常溫20°C后，停止通氮氣，關閉所有閥門，再生時間12-36小時左右。(6)該工藝全程采用DCS控制，各項工藝指標包括溫度、流量、壓力、水分都能迅捷傳輸至操作員站監控，變壓及時調節。以下是本發明對上述工藝的進一步改進
步驟(2)中乙炔氣進入第一乙炔固堿干燥塔，所含的水分被固堿吸收掉一部分，固堿吸水后呈液體存于干燥器的下部，定時排除，使用過程中，固堿會逐漸消耗，待第一乙炔固堿干燥塔出口水分超過2000ppm，停止第一乙炔固堿干燥塔，投用第二乙炔固堿干燥塔，第一乙炔固堿干燥塔重新投入固堿備用，兩個乙炔固堿干燥塔交替循環動作，時間上相互交錯。步驟(3)中經過乙炔固堿干燥塔的出氣口后，干燥后的乙炔氣體進入一級乙炔干燥塔，使用過程中第一一級乙炔干燥塔吸附飽和，停止第一一級乙炔干燥塔，投用第二一級乙炔干燥塔，第一一級乙炔干燥塔利用氮氣加熱器加熱氮氣，置換出里面的水分，再生， 兩臺交替循環操作。步驟(4)中經過一級乙炔干燥塔出氣口后，干燥后的乙炔氣體進入二級乙炔干燥塔，使用過程中第一二級乙炔干燥塔吸附飽和，停止第一二級乙炔干燥塔，投用第二二級乙炔干燥塔，第一二級乙炔干燥塔利用氮氣加熱器加熱氮氣，置換出里面的水分，再生，兩臺交替循環操作。一種用于上述乙炔干燥工藝的設備，包括依次連通的乙炔固堿干燥塔、一級乙炔干燥塔、二級乙炔干燥塔；
所述的乙炔固堿干燥塔設有兩個第一乙炔固堿干燥塔和第二乙炔固堿干燥塔，并聯在一起;
所述的一級乙炔干燥塔設有兩個第一一級乙炔干燥塔和第二一級乙炔干燥塔，并聯在一起;
所述的二級乙炔干燥塔設有兩個第一二級乙炔干燥塔和第二二級乙炔干燥塔，并聯在一起;
所述的一級乙炔干燥塔和二級乙炔干燥塔均設有氮氣置換口，所述的氮氣置換口連接氮氣加熱器，加熱氮氣；所述氮氣加熱器設有進氣口和出氣口，并且加熱器采用PLC自動調溫控制；所述的一級乙炔干燥塔和二級乙炔干燥塔均與乙炔氣柜相連；
所述的第一二級乙炔干燥塔和第二二級乙炔干燥塔均與水分檢測儀相連，時刻監測乙炔氣中的水含量。
所述的乙炔固堿干燥塔的入口端連接乙炔站乙炔輸入管道。所述的一級乙炔干燥塔和二級乙炔干燥塔均為分子篩干燥塔。所述的乙炔固堿干燥塔，包括塔體，所述塔體的上下兩端均設有封頭；所述上封頭處設有進氣口，所述下封頭處設有出氣口 ；
所述塔體內設有填料支撐柵板，所述填料支撐柵板上填充有固堿填料，填料上方設有填料壓板，用于壓實填料；
所述下封頭正中心位置設有排堿口，所述排堿口直徑為IOOmm ；
所述填料支撐柵板鋪設有10目的不銹鋼網；
所述填料支撐柵板的下部265mm處設有夾套，所述夾套內徑為1800mm，夾套一側設有蒸汽進口，所述夾套下部設有冷凝液出口。所述上封頭進氣口處設有緩沖板。進一步地，所述進氣口直徑為200mm，出氣口位于塔體相對于進氣口的另一側，所述塔體內部設有隔離板，隔離板將塔體及封頭分為二個隔離的腔，隔離板平面垂直于出氣口中心線，距離出氣口法蘭平面450mm。在出氣口一側腔室加一氮氣出口，進氣口一側腔室加一氮氣進口。所述上封頭正中心位置設有公稱直徑為500人孔。所述填料支撐柵板按照直徑長度平分為三段。乙炔固堿干燥塔做了重新設計，既可以使乙炔氣與固堿充分接觸，又避免了固堿在冬季結晶造成設備堵塞；
乙炔固堿干燥塔的最佳塔徑為I. 5m,高3. 7m,確保與干燥劑充分接觸。本發明的優點在于
1、乙炔氣經過乙炔固堿干燥塔后，脫除一部分水分，除去最大為3000ppm，降低了乙炔干燥塔的負荷，降低30-50%，大大延長了分子篩干燥塔的使用周期，延長1-2天；
2、乙炔干燥塔采用串并聯接方式，能夠進行不間斷地連續干燥生產，并可以最大限度的除去乙炔氣中的水分，除去3000ppm左右，乙炔干燥塔同時可以對乙炔氣進出口進行隔離，安全可靠；
3、能耗低、投資少、操作簡單方便；工藝中需要耗電能的設備為電加熱器(功率 100KW)，干燥IT乙炔氣耗電能能5. 75KWh，氮氣消耗量為6Nm3/t，設備少，操作簡單，投資少，維護方便；
4、沒有廢棄物產生，干燥劑可以再生，可以重復使用，不會產生廢酸、廢氣、廢水、廢渣等，對環境不會造成污染，符合當前國家提倡的清潔生產要求。下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。


圖I為本發明實施例2乙炔干燥設備的結構示意圖2為本發明實施例2乙炔固堿干燥塔的結構示意圖中1-氮氣出口 ；3_進氣口 ；4_緩沖板；5_上封頭；6-塔體；7-夾套；8_下封頭； 9-冷凝液出口 ； 10-排堿口 ； 11-蒸汽進口 ；12_填料支撐柵板；13-隔離板；14-出氣口 ； 101-乙炔站、102-第一固堿干燥塔、103-第二固堿干燥塔、104-第一一級乙炔干燥塔、105-第二一級乙炔固堿干燥塔、106-第一二級乙炔干燥塔、107-第二二級乙炔固堿干燥塔、108-氮氣加熱器、109-水分檢測儀、110-乙炔氣柜。
具體實施例方式以下對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。除非另有說明，本發明中所采用的百分數均為體積百分數。實施例I
一種乙炔干燥工藝，包括以下步驟
(1)乙炔來自乙炔站，經過清凈處理后，含水量控制在5000ppm以下，壓力O.IMPa，溫度 50C，如果水分過高，增加O度脫水器一臺；
(2)將壓力O.IMPa含水在3000-5000ppm的乙炔氣送入乙炔固堿干燥塔，流速控制在 2m/s以下，經過乙炔固堿干燥塔干燥后，測量乙炔水分；
(3)當壓力O.IMPa的乙炔水分降至2000ppm時，乙炔氣進入一級乙炔干燥塔，當含水降至700ppm時進入二級乙炔干燥塔；從二級乙炔干燥塔出來的乙炔氣水分低于IOppm后送入后續利用系統；水分高于IOppm的乙炔氣返回乙炔氣柜重新干燥；
所述的一級乙炔干燥塔設有兩個第一一級乙炔干燥塔和第二一級乙炔干燥塔，并聯在一起;
所述的二級乙炔干燥塔設有兩個第一二級乙炔干燥塔和第二二級乙炔干燥塔，并聯在一起;
(4)乙炔固堿干燥塔要每天定時排堿液，確保乙炔固堿干燥塔內堿液流出，防止堿液結
晶堵塞管道；
一級乙炔干燥塔五天切換一次，二級乙炔干燥塔七天切換一次；待第一一級乙炔干燥塔吸附飽和后切換至第二一級乙炔干燥塔，第一二級乙炔干燥塔吸附飽和后切換至第二二級乙炔干燥塔；
(5 )干燥劑再生方法將一級乙炔干燥塔或二級乙炔干燥塔內的乙炔氣排至乙炔氣柜， 待乙炔氣排盡后用氮氣徹底置換出干燥塔里面的殘余乙炔尾氣，取樣分析尾氣排放口乙炔含量小于2%后，用氮氣加熱器把加熱的200°C氮氣送入干燥塔內烘出里面的水分，待干燥塔上下部溫度都超過150°C后，停止加熱，用氮氣繼續對干燥器降至常溫20°C后，停止通氮氣，關閉所有閥門，再生時間12-36小時左右。(6)該工藝全程采用DCS控制，各項工藝指標包括溫度、流量、壓力、水分都能迅捷傳輸至操作員站監控，變壓及時調節。通量在2000Nm3/h、乙炔含水在2900-5000ppm波動時，本工藝完全可以把乙炔水分控制在5ppm以下，且一級干燥運行周期在5天以上，二級干燥運行周期在7天以上，運行平穩。表I.不同含水量的乙炔氣采用本發明干燥工藝后的水分檢測表
權利要求
1.一種乙炔干燥工藝，其特征在于包括以下步驟(1)乙炔來自乙炔站，經過清凈處理后，含水量控制在5000ppm以下，壓力O.IMPa，溫度5 0C ；(2)將壓力O.IMPa含水在3000-5000ppm的乙炔氣送入乙炔固堿干燥塔，流速控制在 2m/s以下，經過乙炔固堿干燥塔干燥后，測量乙炔水分；所述的乙炔固堿干燥塔設有兩個第一乙炔固堿干燥塔和第二乙炔固堿干燥塔，并聯在一起;(3)當壓力O.IMPa的乙炔水分降至2000ppm時，乙炔氣進入一級乙炔干燥塔，當含水降至700ppm時進入二級乙炔干燥塔；從二級乙炔干燥塔出來的乙炔氣水分低于IOppm后送入后續利用系統；水分高于IOppm的乙炔氣返回乙炔氣柜重新干燥；所述的一級乙炔干燥塔設有兩個第一一級乙炔干燥塔和第二一級乙炔干燥塔，并聯在一起;所述的二級乙炔干燥塔設有兩個第一二級乙炔干燥塔和第二二級乙炔干燥塔，并聯在一起;(4)乙炔固堿干燥塔每天排堿液；一級乙炔干燥塔五天切換一次，二級乙炔干燥塔七天切換一次；第一一級乙炔干燥塔吸附飽和后切換至第二一級乙炔干燥塔，第一二級乙炔干燥塔吸附飽和后切換至第二二級乙炔干燥塔；所述固堿干燥塔、一級乙炔干燥塔和二級乙炔干燥塔內干燥劑的再生方法為將一級乙炔干燥塔或二級乙炔干燥塔內的乙炔氣排至乙炔氣柜，待乙炔氣排盡后用氮氣徹底置換出干燥塔里面的殘余乙炔尾氣，取樣分析尾氣排放口乙炔含量小于2%后，用氮氣加熱器把加熱的200°C氮氣送入干燥塔內烘出里面的水分，待干燥塔上下部溫度都超過150°C 后，停止加熱，用氮氣繼續對干燥器降至常溫20°C后，停止通氮氣，關閉所有閥門，再生時間 12-36小時。
2.根據權利要求I所述的乙炔干燥工藝，其特征在于所述的步驟(2)中乙炔氣進入第一乙炔固堿干燥塔，所含的水分被固堿吸收掉一部分，固堿吸水后呈液體存于干燥器的下部，定時排除，待第一乙炔固堿干燥塔出口水分超過2000ppm，停止第一乙炔固堿干燥塔，投用第二乙炔固堿干燥塔，第一乙炔固堿干燥塔重新投入固堿備用，兩個乙炔固堿干燥塔交替循環動作，時間上相互交錯。
3.根據權利要求I所述的乙炔干燥工藝，其特征在于所述的步驟(3)中經過乙炔固堿干燥塔的出氣口后，干燥后的乙炔氣體進入一級乙炔干燥塔，使用過程中第一一級乙炔干燥塔吸附飽和，停止第一一級乙炔干燥塔，投用第二一級乙炔干燥塔，第一一級乙炔干燥塔利用氮氣加熱器加熱氮氣，置換出里面的水分，再生，兩臺交替循環操作。
4.根據權利要求I所述的乙炔干燥工藝，其特征在于所述的步驟(4)中經過一級乙炔干燥塔出氣口后，干燥后的乙炔氣體進入二級乙炔干燥塔，使用過程中第一二級乙炔干燥塔吸附飽和，停止第一二級乙炔干燥塔，投用第二二級乙炔干燥塔，第一二級乙炔干燥塔利用氮氣加熱器加熱氮氣，置換出里面的水分，再生，兩臺交替循環操作。
5.一種用于權利要求1-4中任意一項所述的乙炔干燥工藝的設備，包括依次連通的乙炔固堿干燥塔、一級乙炔干燥塔、二級乙炔干燥塔；所述的乙炔固堿干燥塔設有兩個第一乙炔固堿干燥塔和第二乙炔固堿干燥塔，并聯在一起;所述的一級乙炔干燥塔設有兩個第一一級乙炔干燥塔和第二一級乙炔干燥塔，并聯在一起;所述的二級乙炔干燥塔設有兩個第一二級乙炔干燥塔和第二二級乙炔干燥塔，并聯在一起;所述的一級乙炔干燥塔和二級乙炔干燥塔均設有氮氣置換口，所述的氮氣置換口連接氮氣加熱器，加熱氮氣；所述氮氣加熱器設有進氣口和出氣口，并且加熱器采用PLC自動調溫控制；所述的一級乙炔干燥塔和二級乙炔干燥塔均與乙炔氣柜相連；所述的第一二級乙炔干燥塔和第二二級乙炔干燥塔均與水分檢測儀相連，時刻監測乙炔氣中的水含量；所述的乙炔固堿干燥塔，包括塔體，所述塔體的上下兩端均設有封頭；所述上封頭處設有進氣口，所述下封頭處設有出氣口 ；所述塔體內設有填料支撐柵板，所述填料支撐柵板上填充有固堿填料，填料上方設有填料壓板；所述下封頭正中心位置設有排堿口，所述排堿口直徑為100mm;所述填料支撐柵板鋪設有不銹鋼網；所述填料支撐柵板的下部設有夾套，夾套一側設有蒸汽進口，所述夾套下部設有冷凝液出口。
6.根據權利要求5所述的乙炔干燥設備，其特征在于所述的一級乙炔干燥塔和二級乙炔干燥塔均為分子篩干燥塔。
7.根據權利要求5所述的乙炔干燥設備，其特征在于所述上封頭進氣口處設有緩沖板。
8.根據權利要求5所述的乙炔干燥設備，其特征在于所述乙炔固堿干燥塔的塔體內部設有隔離板，隔離板將塔體及封頭分為二個隔離的腔，隔離板平面垂直于出氣口中心線， 距離出氣口法蘭平面450mm。
9.根據權利要求5中任意一項所述的乙炔干燥設備，其特征在于所述乙炔固堿干燥塔塔體的塔徑為I. 5m,高3. 7m。
10.根據權利要求9所述的乙炔干燥設備，其特征在于所述的乙炔固堿干燥塔進氣口直徑為200mm，出氣口位于塔體相對于進氣口的另一側；在出氣口一側腔室設有氮氣出口， 進氣口一側腔室設有氮氣進口。
全文摘要
本發明公開了一種乙炔干燥工藝及其設備，乙炔送入乙炔固堿干燥塔，流速控制在2m/s以下，當壓力0.1MPa的乙炔水分降至2000ppm時，乙炔氣進入一級乙炔干燥塔，當含水降至700ppm時進入二級乙炔干燥塔；從二級乙炔干燥塔出來的乙炔氣水分低于10ppm后送入后續利用系統；水分高于10ppm的乙炔氣返回乙炔氣柜重新干燥，所述設備包括依次連通的乙炔固堿干燥塔、一級乙炔干燥塔、二級乙炔干燥塔；本發明的優點在于除水效果好、設備操作簡單、運行安全、不產生污染，能夠使乙炔氣得到充分的干燥，節省成本，提高經濟效益，能夠將乙炔含水由3000-5000ppm降至10ppm。
文檔編號C07C7/00GK102580480SQ20121000671
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者常炳恩, 李通, 楊秀玲, 苗乃芬 申請人:山東新龍硅業科技有限公司