本發(fā)明涉及化工產(chǎn)品的資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

聚氯乙烯樹脂(polyvinylchloride，簡稱pvc)，是由氯乙烯單體(vinylchloridemonomer，簡稱vcm)聚合而成的高分子化合物。pvc樹脂是目前深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應(yīng)用的一種合成材料，現(xiàn)已成為世界上僅次于聚乙烯樹脂的第二大通用樹脂，占世界合成樹脂總消費量的29％。pvc樹脂易加工，可通過模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式進(jìn)行加工，pvc樹脂主要用于生產(chǎn)人造革、薄膜、電線護(hù)套等塑料軟制品，也可生產(chǎn)板材、門窗、管道和閥門等塑料硬制品。

pvc樹脂的制備方法中一般都需要以氯乙烯單體作為生產(chǎn)原料，然后經(jīng)過聚合、汽提以及干燥制得pvc樹脂，在我國pvc的生產(chǎn)方法包括乙炔法生產(chǎn)pvc與乙烯法生產(chǎn)pvc兩種工藝路線，由于我國是“貧油、富煤、少氣”的現(xiàn)狀，所以乙炔法生產(chǎn)氯乙烯制造的pvc樹脂占據(jù)主導(dǎo)地位，目前用此法生產(chǎn)pvc樹脂廠家主要集中在我國，占我國pvc樹脂總量的70％。

乙炔法生產(chǎn)pvc的原料是煤炭，煤炭與石灰石在高溫下制成電石，電石遇水生成乙炔，在氯化汞催化劑作用下，乙炔與氯化氫加成直接合成氯乙烯(vcm)，然后經(jīng)聚合制得pvc樹脂。其生產(chǎn)過程可分為乙炔制備和凈化、氯乙烯合成、產(chǎn)品精制及氯乙烯聚合。其中氯化氫作為主要的原料，質(zhì)量要求較高，在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生氯乙炔，可能發(fā)生爆炸，因此常常需要提供氯化氫的處理裝置或者采取其他措施以防止爆炸，既增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，也提高了生產(chǎn)成本。

乙烯法生產(chǎn)pvc的原料為石油，石油經(jīng)過裂解產(chǎn)生乙烯，乙烯經(jīng)過氯化或氧氯化反應(yīng)合成二氯乙烷，再加壓加熱裂解脫去氯化氫生成氯乙烯，聚合后形成pvc樹脂。生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量副產(chǎn)物氯化氫，常見的是用水吸收變?yōu)閺U酸，大量廢酸如果進(jìn)行處理則過程比較復(fù)雜，提高生產(chǎn)成本，如果不處理又會污染環(huán)境，不利于清潔生產(chǎn)。

所以，現(xiàn)有的乙炔法或乙烯法制備聚氯乙烯樹脂時存在生產(chǎn)成本高、對環(huán)境污染大的問題，故急需開發(fā)出一種新方法來制備聚氯乙烯樹脂。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)及其方法，用于解決現(xiàn)有方法制備聚氯乙烯樹脂時存在的生產(chǎn)成本高、對環(huán)境污染大的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)包括氯氣發(fā)生裝置、乙烯生產(chǎn)裝置、乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置、以及乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置，其中，所述氯氣發(fā)生裝置、乙烯生產(chǎn)裝置分別與所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置連接，所述氯氣發(fā)生裝置制得的氯氣、以及所述乙烯生產(chǎn)裝置制得的乙烯提供給所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置，用于生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂；所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置與乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置連接，由電石和水制得的乙炔、以及所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置的副產(chǎn)物氯化氫提供給所述乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置，用于生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂。

優(yōu)選地，所述氯氣發(fā)生裝置包括電解氯化鉀裝置和電解氯化鎂裝置，所述電解氯化鉀裝置和電解氯化鎂裝置分別與所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置連接，為所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置提供氯氣，所述電解氯化鉀裝置還與所述乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置連接，所述電解氯化鉀裝置制得的氯化氫提供給所述乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置，用于生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂。

優(yōu)選地，所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置中，氯氣由所述電解氯化鉀裝置提供，所述電解氯化鉀裝置提供的氯氣不足時所述電解氯化鎂裝置提供一部分氯氣進(jìn)行補充。

優(yōu)選地，所述乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置中，氯化氫由所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置的副產(chǎn)物提供，所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置提供的氯化氫不足時所述電解氯化鉀裝置提供一部分氯化氫進(jìn)行補充。

優(yōu)選地，所述聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)還包括聚丙烯生產(chǎn)裝置，所述聚丙烯生產(chǎn)裝置與所述乙烯生產(chǎn)裝置連接，所述乙烯生產(chǎn)裝置制得的副產(chǎn)物丙烯提供給所述聚丙烯生產(chǎn)裝置，用于生產(chǎn)聚丙烯樹脂。

優(yōu)選地，所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置采用高低溫氯化聯(lián)合生產(chǎn)工藝，所述氯氣發(fā)生裝置制得的氯氣、以及所述乙烯生產(chǎn)裝置制得的乙烯送入低溫直接氯化反應(yīng)器、高溫直接氯化反應(yīng)器制得二氯乙烷，再經(jīng)高沸塔精制、低壓裂解以及聚合反應(yīng)，制得聚氯乙烯樹脂。

本發(fā)明還提供一種聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)方法，包括以下工藝步驟：

1)乙烯生產(chǎn)裝置采用甲醇裂解催化裂化工藝制得乙烯和丙烯；

2)所述乙烯生產(chǎn)裝置制得的乙烯、以及氯氣經(jīng)乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置制備得到聚氯乙烯樹脂，氯氣由電解氯化鉀裝置提供，所述電解氯化鉀裝置提供的氯氣不足時電解氯化鎂裝置提供一部分氯氣進(jìn)行補充；

3)電石和水制得的乙炔、以及氯化氫經(jīng)乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置制備得到聚氯乙烯樹脂，氯化氫由乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置的副產(chǎn)物提供，所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置提供的氯化氫不足時所述電解氯化鉀裝置提供一部分氯化氫進(jìn)行補充；

4)所述乙烯生產(chǎn)裝置制得的丙烯經(jīng)聚丙烯生產(chǎn)裝置制備得到聚丙烯樹脂。

優(yōu)選地，所述乙烯生產(chǎn)裝置采用甲醇裂解催化裂化工藝，甲醇與催化劑在流化床反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)失活的催化劑在再生器內(nèi)燒焦后進(jìn)入流化床反應(yīng)器循環(huán)反應(yīng)，經(jīng)干燥分離處理制得乙烯和丙烯。

優(yōu)選地，所述乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置中，電石與水反應(yīng)制得的乙炔、以及氯化氫在反應(yīng)器中制得氯乙烯，再經(jīng)變溫變壓脫水、高低沸塔精餾以及聚合反應(yīng)，制得聚氯乙烯樹脂。

優(yōu)選地，所述聚丙烯生產(chǎn)裝置采用連續(xù)式流化床聚合工藝，來自所述乙烯生產(chǎn)裝置的副產(chǎn)物丙烯與氫氣進(jìn)入含有催化劑體系的立式氣相流化床反應(yīng)器生產(chǎn)聚丙烯粉料樹脂，制得的聚丙烯粉料樹脂經(jīng)過循環(huán)氣壓縮機和循環(huán)氣冷卻器脫氣后進(jìn)入擠壓造粒機組生成聚丙烯粒料樹脂。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)及方法具有以下優(yōu)勢：

一、本發(fā)明提供乙烯法和乙炔法聯(lián)合生產(chǎn)pvc，設(shè)計了一種創(chuàng)新的pvc聯(lián)合生產(chǎn)工藝路線，將乙烯法生產(chǎn)pvc時產(chǎn)出的副產(chǎn)物氯化氫直接用于乙炔法生產(chǎn)pvc當(dāng)中，由于乙烯法生產(chǎn)pvc時裂解二氯乙烷產(chǎn)生的氯化氫不含游離氯和水分，大大降低了乙炔法生產(chǎn)pvc中生成氯乙炔發(fā)生爆炸的可能性，而且極大的減少了對vcm轉(zhuǎn)化器的腐蝕性，增加了設(shè)備的使用壽命；同時，省略了傳統(tǒng)乙烯法生產(chǎn)pvc工藝中的氧氯化單元部分，減少了相應(yīng)的投資、原料和催化劑的使用以及操作人員的勞動強度，有效減少生產(chǎn)成本；另一方面，氯化氫也可以由電解氯化鉀裝置提供，保證了原料來源充足；

二、本發(fā)明提供的兩套pvc生產(chǎn)裝置既可以聯(lián)合生產(chǎn)，也可以單獨運行，極大地提高了操作彈性，可以根據(jù)實際生產(chǎn)的情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)控，更具靈活性；同時利用電解氯化鉀裝置和電解氯化鎂裝置制得氯氣提供給乙烯法生產(chǎn)pvc，降低了生產(chǎn)成本、減少了環(huán)境污染，也實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈的綜合循環(huán)利用；

三、本發(fā)明將制備乙烯時聯(lián)產(chǎn)的丙烯用于生產(chǎn)聚丙烯樹脂，將乙烯生產(chǎn)裝置、聚丙烯生產(chǎn)裝置等工藝結(jié)合起來，形成整體的工藝產(chǎn)業(yè)鏈，圍繞pvc樹脂使得產(chǎn)品更加多元，進(jìn)一步提高了資源利用率，產(chǎn)業(yè)鏈整體競爭力更強；

四、本發(fā)明提供汽提回收裝置，采用漿料汽提與廢水汽提的方式，在液相方面，盡可能的回收原料vcm，不僅降低了原料消耗,而且減少了vcm對環(huán)境的污染；本發(fā)明同時提供離心母液處理裝置，對所述汽提回收裝置處理后的液體進(jìn)行處理，所產(chǎn)生的一部分離心母液過濾處理后，用于工藝沖洗水，可減少脫鹽水的用量；另一部分離心母液深化處理后，用于循環(huán)水補水，提高了水的重復(fù)利用率；本發(fā)明還提供尾氣處理裝置，在氣相方面，用以回收尾氣中的vcm，從而降低了氯乙烯的消耗定額，也減少了vcm對環(huán)境的污染，因此本發(fā)明從氣相和液相兩個方面對廢氣和廢水均進(jìn)行處理，既可有效回收原料，也使得整個聯(lián)合生產(chǎn)工藝更環(huán)保更經(jīng)濟。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1示出了本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了圖1所示聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝流程圖。

附圖說明

10-氯氣發(fā)生裝置，11-電解氯化鉀裝置，

111-一次鹽水精制單元，112-二鹽電解單元，

113-氯化氫合成裝置，12-電解氯化鎂裝置，

13-乙烯生產(chǎn)裝置，131-汽化單元，

132-流化床反應(yīng)器，133-洗滌塔，

134-反應(yīng)器壓縮機，135-氣相干燥器，

136-液相干燥器，137-脫乙烷塔，

138-乙烯精餾塔，139-丙烯精餾塔，

130-丙烯制冷壓縮機，14-乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置，

141-低溫直接氯化反應(yīng)器，142-高溫直接氯化反應(yīng)器，

143-高沸塔，144-裂解爐，

145-vcm精制單元，146-第一聚合釜，

147-第一汽提干燥單元，15-乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置，

151-乙炔發(fā)生器，152-vcm反應(yīng)器，

153-精餾單元，154-第二聚合釜，

155-第二汽提干燥單元，16-聚丙烯生產(chǎn)裝置，

161-流化床反應(yīng)器，162-循環(huán)氣壓縮機，

163-循環(huán)氣冷卻器，164-擠壓造粒機組。

具體實施方式

本發(fā)明提供了許多可應(yīng)用的創(chuàng)造性概念，該創(chuàng)造性概念可大量的體現(xiàn)于具體的上下文中。在下述本發(fā)明的實施方式中描述的具體的實施例僅作為本發(fā)明的具體實施方式的示例性說明，而不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。

需要說明的是，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《gb/t5761-2006懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂》包括不同型號的pvc樹脂，下述實施例中僅以sg5型pvc樹脂為例，其質(zhì)量等級規(guī)格分類如表1所示。

其中s表示懸浮聚合，g表示通用樹脂，5表示粘數(shù)分類號。

表1sg5型pvc樹脂質(zhì)量等級規(guī)格分類

本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)包括氯氣發(fā)生裝置、乙烯生產(chǎn)裝置、乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置、以及乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置，其中，所述氯氣發(fā)生裝置、乙烯生產(chǎn)裝置分別與所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置連接，所述氯氣發(fā)生裝置制得的氯氣、以及所述乙烯生產(chǎn)裝置制得的乙烯提供給所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置，用于生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂；所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置與乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置連接，由電石和水制得的乙炔、以及所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置的副產(chǎn)物氯化氫提供給所述乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置，用于生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂。

本發(fā)明提供乙烯法和乙炔法聯(lián)合生產(chǎn)pvc，設(shè)計了一種創(chuàng)新的pvc聯(lián)合生產(chǎn)工藝路線，利用乙烯法生產(chǎn)pvc的副產(chǎn)物氯化氫為乙炔法生產(chǎn)pvc提供原料，由于乙烯法生產(chǎn)pvc時裂解二氯乙烷產(chǎn)生的氯化氫不含游離氯和水分，大大降低了乙炔法生產(chǎn)pvc中生成氯乙炔發(fā)生爆炸的可能性，而且極大的減少了對vcm轉(zhuǎn)化器的腐蝕性，增加了設(shè)備的使用壽命，降低了生產(chǎn)成本；

同時利用氯氣發(fā)生裝置制得的氯氣提供給乙烯法生產(chǎn)pvc和乙炔法生產(chǎn)pvc，不僅降低了生產(chǎn)成本、減少了環(huán)境污染，也實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈的綜合循環(huán)利用。

優(yōu)選地，所述氯氣發(fā)生裝置包括電解氯化鉀裝置和電解氯化鎂裝置，所述電解氯化鉀裝置和電解氯化鎂裝置分別與所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置連接，為所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置提供氯氣，所述電解氯化鉀裝置還與所述乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置連接，所述電解氯化鉀裝置制得的氯化氫提供給所述乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置，用于生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂。

本發(fā)明提供的氯氣發(fā)生裝置包括電解氯化鉀裝置和電解氯化鎂裝置，電解氯化鉀裝置制得的氯氣和氯化氫、以及電解氯化鎂裝置制得的氯氣可用于生產(chǎn)聚氯乙烯，電解氯化鉀裝置制得的氫氧化鉀、以及電解氯化鎂裝置制得的金屬鎂，用途廣泛，附加價值高，因此綜合利用多種裝置，形成相互消化的良性循環(huán)，可進(jìn)一步提高生產(chǎn)效益；尤其青海地區(qū)富含大量鹽湖，以鉀肥為主的產(chǎn)業(yè)鏈在生產(chǎn)時會產(chǎn)生大量的氯化鉀以及廢液老鹵(主要成分為氯化鎂，結(jié)晶后成為水氯鎂石)，通過電解氯化鉀裝置和電解氯化鎂裝置能夠就地取材并利用鉀肥生產(chǎn)的副產(chǎn)物進(jìn)行氯氣的制備，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本

優(yōu)選地，所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置中，氯氣由所述電解氯化鉀裝置提供，所述電解氯化鉀裝置提供的氯氣不足時所述電解氯化鎂裝置提供一部分氯氣進(jìn)行補充。

本發(fā)明提供的電解氯化鉀裝置和電解氯化鎂裝置均可以將氯氣提供給乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置，兩個方向提供氯氣，既可以保證氯氣的來源充足，也可以根據(jù)實際生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，所述乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置中，氯化氫由所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置的副產(chǎn)物提供，所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置提供的氯化氫不足時所述電解氯化鉀裝置提供一部分氯化氫進(jìn)行補充。

本發(fā)明為乙炔法生產(chǎn)pvc時氯化氫的來源提供了兩個方向，以乙烯法生產(chǎn)pvc裝置提供的氯化氫為主，電解氯化鉀裝置提供的氯化氫為輔，以保證生產(chǎn)pvc時原料的充足供應(yīng)，由于乙烯法生產(chǎn)pvc裝置提供的氯化氫不含游離氯和水分，僅需要對電解氯化鉀裝置的氯化氫進(jìn)行處理，可以降低氯化氫的處理規(guī)模，減小了生產(chǎn)成本。

優(yōu)選地，所述聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)還包括聚丙烯生產(chǎn)裝置，所述聚丙烯生產(chǎn)裝置與所述乙烯生產(chǎn)裝置連接，所述乙烯生產(chǎn)裝置制得的副產(chǎn)物丙烯提供給所述聚丙烯生產(chǎn)裝置，用于生產(chǎn)聚丙烯樹脂。

本發(fā)明將制備乙烯時聯(lián)產(chǎn)的丙烯用于生產(chǎn)聚丙烯，將乙烯生產(chǎn)裝置、聚丙烯生產(chǎn)裝置等工藝結(jié)合起來，形成整體的工藝產(chǎn)業(yè)鏈，圍繞pvc樹脂使得產(chǎn)品更加多元，進(jìn)一步提高了資源利用率，產(chǎn)業(yè)鏈整體競爭力更強。

優(yōu)選地，所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置采用高低溫氯化聯(lián)合生產(chǎn)工藝，所述氯氣發(fā)生裝置制得的氯氣、以及所述乙烯生產(chǎn)裝置制得的乙烯送入低溫直接氯化反應(yīng)器、高溫直接氯化反應(yīng)器制得二氯乙烷，再經(jīng)高沸塔精制、低壓裂解以及聚合反應(yīng)，制得聚氯乙烯樹脂。

本發(fā)明提供的高低溫氯化聯(lián)合生產(chǎn)工藝即將低溫氯化(58℃)反應(yīng)生成的液態(tài)二氯乙烷送入高溫氯化(118℃)反應(yīng)器使其汽化后以氣態(tài)的方式進(jìn)入高沸塔，不僅節(jié)約了高沸塔、再沸器需要加熱的蒸汽，而且減少了傳統(tǒng)乙烯法低溫氯化生產(chǎn)vcm工藝中酸洗、堿洗部分，并且生產(chǎn)過程中的氯化氫經(jīng)過高溫處理后，不含游離氯和水分，滿足乙炔法生產(chǎn)pvc時對氯化氫的質(zhì)量要求；另外低溫裂解可以降低了副產(chǎn)物雜質(zhì)，從而降低了精餾塔回流率等能耗。

本發(fā)明還提供一種聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)方法，包括以下工藝步驟：

1)乙烯生產(chǎn)裝置采用甲醇裂解催化裂化工藝制得乙烯和丙烯；

2)所述乙烯生產(chǎn)裝置制得的乙烯、以及氯氣經(jīng)乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置制備得到聚氯乙烯樹脂，氯氣由電解氯化鉀裝置提供，所述電解氯化鉀裝置提供的氯氣不足時電解氯化鎂裝置提供一部分氯氣進(jìn)行補充；

3)電石和水制得的乙炔、以及氯化氫經(jīng)乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置制備得到聚氯乙烯樹脂，氯化氫由乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置的副產(chǎn)物提供，所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置提供的氯化氫不足時所述電解氯化鉀裝置提供一部分氯化氫進(jìn)行補充；

4)所述乙烯生產(chǎn)裝置制得的丙烯經(jīng)聚丙烯生產(chǎn)裝置制備得到聚丙烯樹脂。

本發(fā)明提供的聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)方法利用乙烯法和乙炔法聯(lián)合生產(chǎn)pvc，將乙烯法制得的氯化氫提供給乙炔法，減少爆炸的可能，減輕生產(chǎn)裝置的復(fù)雜性，而且各裝置的產(chǎn)物或者副產(chǎn)物可以相互消化，減少了排放的廢氣和廢水，既有效減少了生產(chǎn)成本，提高了收益，也更環(huán)保更經(jīng)濟。另外本發(fā)明將多種裝置及工藝結(jié)合起來，進(jìn)行重組和優(yōu)化，在青藏高原地區(qū)形成了集煤化工、氯堿化工以及鹽化工為一體的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。

優(yōu)選地，所述乙烯生產(chǎn)裝置采用甲醇裂解催化裂化工藝，甲醇與催化劑在流化床反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)失活的催化劑在再生器內(nèi)燒焦后進(jìn)入流化床反應(yīng)器循環(huán)反應(yīng)，經(jīng)干燥分離處理制得乙烯和丙烯。

乙烯生產(chǎn)裝置是引進(jìn)大連化物所的甲醇制取低碳烯烴(dmto)技術(shù)，mto是國際上對甲醇制烯烴的統(tǒng)一叫法，采用類似于催化裂化(fcc)工藝技術(shù)，即甲醇與dmto專用催化劑在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)失活的催化劑在再生器內(nèi)燒焦后進(jìn)入反應(yīng)器的循環(huán)流化床技術(shù)，以保證催化劑的反應(yīng)活性和烯烴選擇性的穩(wěn)定；該技術(shù)具有反應(yīng)時間段短、高轉(zhuǎn)化率、烯烴選擇性高等特點。mto產(chǎn)生的反應(yīng)氣分離采用先進(jìn)的前脫乙烷后加氫分離技術(shù)，該技術(shù)較其他類似工藝相比具有工藝鏈短，能耗低等優(yōu)點。

優(yōu)選地，所述乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置中，電石與水反應(yīng)制得的乙炔、以及氯化氫在反應(yīng)器中制得氯乙烯，再經(jīng)變溫變壓脫水、高低沸塔精餾以及聚合反應(yīng)，制得聚氯乙烯樹脂。

氯乙烯在常溫常壓下是比空氣重一倍、微溶于水的無色氣體，易燃、帶麻醉性芳香氣味。氯乙烯單體作為主要原料，對其要求非常嚴(yán)格，微量雜質(zhì)(諸如低沸物、高沸物和水)的存在對聚合過程和pvc樹脂的質(zhì)量都有著顯著影響。氯乙烯單體中若存在低沸物雜質(zhì)，聚合反應(yīng)時低沸物雜質(zhì)能與自由基反應(yīng)，生成的內(nèi)部雙鍵對于pvc樹脂的熱穩(wěn)定性有不良影響，還會使聚合反應(yīng)的速度減慢，以致pvc樹脂的聚合度下降；氯乙烯單體中若存在高沸物雜質(zhì)，就會增加聚氯乙烯大分子的支化度，影響聚合體系的穩(wěn)定性和pvc樹脂的顆粒形態(tài)；氯乙烯單體中若含有水，會產(chǎn)生酸性，影響聚合體系的ph值，破壞分散劑的穩(wěn)定性，降低pvc樹脂的熱穩(wěn)定性。本發(fā)明提供的乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置中，采用變壓吸附脫水方式，可有效降低vcm含水量，保證vcm的含水量＜100ppm，更有利于聚合反應(yīng)，使其聚合得到的pvc樹脂質(zhì)量更好。

優(yōu)選地，所述聚丙烯生產(chǎn)裝置采用連續(xù)式流化床聚合工藝，來自所述乙烯生產(chǎn)裝置的副產(chǎn)物丙烯與氫氣進(jìn)入含有催化劑體系的立式氣相流化床反應(yīng)器生產(chǎn)聚丙烯粉料樹脂，制得的聚丙烯粉料樹脂經(jīng)過循環(huán)氣壓縮機和循環(huán)氣冷卻器脫氣后進(jìn)入擠壓造粒機組生成聚丙烯粒料樹脂。

聚丙烯(polypropylene，簡稱pp)是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯(isotacticpolypropylene)、無規(guī)聚丙烯(atacticpolypropylene)和間規(guī)聚丙烯(syndiotacticpolypropylene)三種。pp作為一種無毒、無臭、無味的乳白色高結(jié)晶的聚合物，密度只有0.90～0.91g/cm³，是目前所有塑料中最輕的品種之一。它對水特別穩(wěn)定，在水中的吸水率僅為0.01％，分子量約8萬～15萬，耐熱、耐腐蝕，制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點，應(yīng)用價值較高。

本發(fā)明提供的聚丙烯生產(chǎn)裝置采用陶氏化學(xué)公司的unipoltmpp工藝。該工藝是一種連續(xù)式流化床聚合工藝，采用高效催化劑體系，除切粒水溢流水以外，沒有液體廢料排出，排放到大氣的烴類也很少，因此對環(huán)境的影響非常小，與其它工藝相比，該工藝更容易達(dá)到環(huán)保、健康和安全的各種嚴(yán)格規(guī)范要求。

下面結(jié)合附圖和具體的實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

實施例1

如圖1所示，本實施例提供一種聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)，其包括氯氣發(fā)生裝置10、乙烯生產(chǎn)裝置13、乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置14、乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置15、聚丙烯生產(chǎn)裝置16。

所述氯氣發(fā)生裝置10包括電解氯化鉀裝置11和電解氯化鎂裝置12；所述電解氯化鉀裝置11分別與所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置14、所述乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置15連接；所述電解氯化鎂裝置12與所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14連接。

所述乙烯生產(chǎn)裝置13、所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14、所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15順序連接，所述乙烯生產(chǎn)裝置13還與所述聚丙烯生產(chǎn)裝置16連接。

如圖2所示，所述聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)方法包括如下步驟：

步驟一、生產(chǎn)乙烯和丙烯：乙烯生產(chǎn)裝置采用甲醇裂解催化裂化工藝制得乙烯和丙烯；

所述乙烯生產(chǎn)裝置13包括順序連接的汽化單元131、反應(yīng)單元、干燥單元以及分離單元。所述反應(yīng)單元包括與汽化單元131連接的流化床反應(yīng)器132、與流化床反應(yīng)器132連接的再生器；所述干燥單元包括與反應(yīng)單元的流化床反應(yīng)器132連接的洗滌塔133、反應(yīng)氣壓縮機134、氣相干燥器135以及液相干燥器136，所述洗滌塔133與所述反應(yīng)氣壓縮機134順序連接，所述反應(yīng)氣壓縮機134分別連接所述氣相干燥器135以及所述液相干燥器136；所述分離單元包括脫乙烷塔137、乙烯精餾塔138、丙烯精餾塔139，干燥單元的氣相干燥器135以及液相干燥器136分別與脫乙烷塔137連接，脫乙烷塔137分別連接乙烯精餾塔138、丙烯精餾塔139。

具體的，含5％水的甲醇經(jīng)過汽化單元131加熱汽化后(250℃)以氣態(tài)進(jìn)入反應(yīng)單元，在流化床反應(yīng)器132內(nèi)dmto專用催化劑的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)，制得乙烯、丙烯等產(chǎn)品，反應(yīng)失活的dmto專用催化劑在再生器內(nèi)燒焦后進(jìn)入流化床反應(yīng)器132循環(huán)反應(yīng)，制得的乙烯、丙烯由流化床反應(yīng)器132進(jìn)入干燥單元，先經(jīng)過洗滌塔133多重洗滌冷卻后進(jìn)入反應(yīng)氣壓縮機134，經(jīng)反應(yīng)氣壓縮機134壓縮后進(jìn)入氣相干燥器135、液相干燥器136分別進(jìn)行氣相干燥和液相干燥，再進(jìn)入分離單元，脫乙烷塔137將碳2以下和碳3以上組分分離，經(jīng)乙烯精餾塔138和丙烯精餾塔139分離后分別制備得到聚合級乙烯和聚合級丙烯。同時，分離單元配套有丙烯制冷壓縮機130為乙烯、丙烯分離提供冷劑。

在本實施例中，所述乙烯生產(chǎn)裝置13制得的乙烯提供給所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14，用于生產(chǎn)pvc，制得的副產(chǎn)物丙烯提供給所述聚丙烯生產(chǎn)裝置16，用于生產(chǎn)聚丙烯。

其中，分離單元配套的設(shè)備丙烯制冷壓縮機130采用了背壓式汽輪機和三段壓縮，在設(shè)備選型上體現(xiàn)了能耗低、節(jié)能減排、操作簡單、方便維護(hù)等優(yōu)點，同時背壓0.5mpa低壓蒸汽并入園區(qū)主管網(wǎng)，減輕了園區(qū)的蒸汽負(fù)擔(dān)。該機組承擔(dān)了整個乙烯生產(chǎn)裝置13烯烴分離系統(tǒng)的三個等級的冷源，為冷區(qū)的塔器分離提供了塔頂冷劑和塔釜熱源，實現(xiàn)了冷熱交換的目的，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)乙烯深冷分離到煤制烯烴中冷分離能耗低的轉(zhuǎn)型。

在本實施例中，所述dmto專用催化劑為酸性催化劑sapo-34，一種孔徑很小的硅磷鋁非沸石分子篩，其結(jié)構(gòu)類似菱沸石，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性。

dmto技術(shù)對甲醇的質(zhì)量要求比較高，所以在本實施例中，含5％水的甲醇包括相混合的mto級甲醇和精甲醇。mto級甲醇的堿度、堿金屬和總金屬含量低于一定值，對含水量要求穩(wěn)定，精甲醇為甲醇的精制品。

步驟二、乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯：

由步驟一所述乙烯生產(chǎn)裝置13制得的聚合級乙烯、以及氯氣經(jīng)所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14制備得到pvc樹脂，氯氣由所述電解氯化鉀裝置11提供，所述電解氯化鉀裝置11提供的氯氣不足時所述電解氯化鎂裝置12提供一部分氯氣進(jìn)行補充；

所述電解氯化鉀裝置11包括順序連接的一次鹽水精制單元111、二鹽電解單元112、以及氯化氫合成裝置113，所述電解氯化鉀裝置11以氯化鉀為原料，依次通過所述一次鹽水精制單元111以及二鹽電解單元112電解后制得氫氧化鉀、氯氣和氫氣，氯氣供所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14使用，用于生產(chǎn)pvc，在需要時氫氣和氯氣通過所述氯化氫合成裝置113合成為氯化氫供所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15使用，用于生產(chǎn)pvc；制得的氫氧化鉀在蒸發(fā)后得到片堿(固態(tài)氫氧化鉀)，片堿可以用作鉀鹽生產(chǎn)的原料、干燥劑、吸收劑、醫(yī)藥日化等化工基本原料，用途廣泛，附加價值高。

所述電解氯化鎂裝置12以水氯鎂石為原料，尤其青海地區(qū)富含大量鹽湖，以鉀肥為主的產(chǎn)業(yè)鏈在生產(chǎn)時會產(chǎn)生大量的氯化鉀以及廢液老鹵(主要成分為氯化鎂，結(jié)晶后成為水氯鎂石)，以水氯鎂石為原料便于就地取材，水氯鎂石電解后制得金屬鎂和氯氣，金屬鎂屬于輕金屬，附加值極高、應(yīng)用范圍更廣，制得的副產(chǎn)物氯氣供所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14使用，用于生產(chǎn)pvc，當(dāng)然，在需要時氯氣也可以并入所述電解氯化鉀裝置11的氯氣，通過所述氯化氫合成裝置113合成氯化氫供所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15使用。

在本實施例中，所述電解氯化鉀裝置11制得的氯氣提供給所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置14，并以所述電解氯化鉀裝置11提供的氯氣為主，需要時，所述電解氯化鉀裝置11可以合成氯化氫提供給所述乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置15，若因此所述電解氯化鉀裝置11提供給所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置14的氯氣不足，則所述電解氯化鎂裝置12制得氯氣提供給所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14，以進(jìn)行補充。

所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14包括順序連接的低溫直接氯化反應(yīng)器141、高溫直接氯化反應(yīng)器142、高沸塔143、裂解爐144、vcm精制單元145、第一聚合釜146、以及第一汽提干燥單元147。

具體的，由步驟一所述乙烯生產(chǎn)裝置13制得的聚合級乙烯、以及氯氣送入所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14中，首先送入高低溫直接氯化反應(yīng)器，在含有二氯乙烷(dichloroethane，簡稱edc)溶液的低溫(58℃)直接氯化反應(yīng)器141和高溫(118℃)直接氯化反應(yīng)器142中氯氣和乙烯發(fā)生鼓泡反應(yīng)生成粗edc，通過高溫氯化反應(yīng)自身放出的熱量將粗edc汽化后進(jìn)行edc精制過程，送入高沸塔143，脫除高沸物后制得精edc，精edc通過蒸汽汽化后進(jìn)行edc裂解過程，送入裂解爐144，在480℃的溫度下進(jìn)行edc裂解反應(yīng)，生成氯乙烯單體(vinylchloridemonomer，簡稱vcm)和hcl，再經(jīng)過hcl塔、vcm塔等vcm精制單元145后制得聚合級的vcm和滿足乙炔法pvc生產(chǎn)的hcl氣體，聚合級的vcm通過第一聚合釜146進(jìn)行聚合反應(yīng)，再通過第一汽提干燥單元147進(jìn)行汽提干燥，包裝后制得合格的乙烯法pvc樹脂。

在本實施例中，所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14制得的副產(chǎn)物氯化氫提供給所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15。由于裂解爐144的反應(yīng)溫度高達(dá)480℃，而且經(jīng)過vcm精制單元145精制后可去除雜質(zhì)，所以制得的氯化氫不含游離氯和水分，滿足乙炔法生產(chǎn)pvc的質(zhì)量要求。

所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14采用的高溫直接氯化反應(yīng)器142由美國西方化學(xué)公司(oxy)專利提供，設(shè)備由反應(yīng)單元、汽液分離單元和液相回流單元組成。在汽液分離單元的頂部設(shè)有一個填裝有鐵制拉西環(huán)的犧牲床，用于鐵和氯氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生三氯化鐵作為催化劑，反應(yīng)單元的反應(yīng)器為垂直列管式反應(yīng)器，其中的反應(yīng)介質(zhì)以二氯乙烷為主，物料經(jīng)過列管底部分散后進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器上部延伸至直徑較大的汽液分離單元，液相流過延伸部的溢流堰，這樣可以在物料分散管和頂部液層之間保持一個穩(wěn)定的液相層和穩(wěn)定的差異升降運動。當(dāng)液相流入汽液分離單元后，汽相就可以從液相中分離出來并離開反應(yīng)器，液相則由于重力通過液相回流管回流至反應(yīng)器。氯氣和乙烯反應(yīng)產(chǎn)生的熱量使產(chǎn)物二氯乙烷變成氣態(tài)從氣液分離器頂部離開。因為由反應(yīng)產(chǎn)生的熱量可以使五倍的二氯乙烷產(chǎn)物汽化，所以要維持反應(yīng)進(jìn)行，需要冷凝頂部的部分氣態(tài)二氯乙烷并循環(huán)回流至反應(yīng)器中，以及循環(huán)回流一些從低溫直接氯化反應(yīng)得到的液態(tài)原料，整個反應(yīng)器的運行最終由高沸塔底液相來控制。高溫直接氯化反應(yīng)的反應(yīng)熱100％完全有效的得到回收。蒸發(fā)的edc直接進(jìn)入高沸塔，用來精餾裝置中所有的edc，使得edc精餾脫除重質(zhì)組分不需要蒸汽，可以實現(xiàn)負(fù)荷降至設(shè)計能力的30％運行。簡單的鐵催化劑系統(tǒng)，不需要添加特殊的催化劑，降低了反應(yīng)成本。反應(yīng)器的高速噴頭設(shè)計確保乙烯和氯氣的有效分解，反應(yīng)效率高，只需在每2-3年進(jìn)行一次維護(hù)檢修。

所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14采用的低溫直接氯化反應(yīng)器141由美國西方化學(xué)公司(oxy)專利提供，設(shè)備由反應(yīng)段、分離段、冷卻段組成，其中包括整體式管殼換熱器。運行期間，反應(yīng)段和冷卻段填充有液態(tài)edc，分離段部分填充有edc。反應(yīng)段是一個筆直的垂直碳鋼管，長度為11390mm，直徑有1900mm。所有進(jìn)料均通過鎳質(zhì)分配系統(tǒng)添加到反應(yīng)段的底部。反應(yīng)放出的熱量通過冷卻段的換熱器用循環(huán)水將熱量移走，氯氣和乙烯在edc溶液中以三氯化鐵為催化劑發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生edc。整個反應(yīng)器產(chǎn)率可以做到設(shè)計能力的30％～100％，而不降低效率或產(chǎn)品純度。原料效率高，乙烯和氯的效率達(dá)到99.0％以上，且無需加入催化劑。反應(yīng)器和配套冷卻器為碳鋼材料制作，減少了投資成本，每2到3年才需要進(jìn)行一次檢修。

本發(fā)明提供的所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14中，高溫直接氯化反應(yīng)器(htdc)142和低溫直接氯化反應(yīng)器(ltdc)141均為自然循環(huán)反應(yīng)器，不需要大型液體循環(huán)泵。

所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14采用的裂解爐144由法國赫銻專利技術(shù)制造而成，裂解爐144分為對流段和輻射段，對流段作用是回收煙氣余熱用來預(yù)熱edc，輻射段用于edc的裂解反應(yīng)，爐膛內(nèi)加熱燃料氣為天然氣或者焦?fàn)t煤氣，也可使用多種燃料燃燒裂解爐，爐膛燃燒溫度為480-490℃，高效裂解爐達(dá)到的熱效率超過90％。裂解爐144低壓運行，以汽相物料作為進(jìn)入裂解工段，edc的轉(zhuǎn)化率為55％，可以保持低結(jié)焦率以及高在線運行時間，一年以上不需要除焦，同時降低了副產(chǎn)物雜質(zhì)，從而降低了精餾塔回流率等能耗。裂解過程中僅會產(chǎn)生極少的副產(chǎn)物品，如丁二烯、氯甲烷、乙基氯化物。本發(fā)明提供的裂解爐144允許爐管更薄，使得投資更低。裂解爐144急冷塔頂?shù)臍庀喑隽嫌脕眍A(yù)熱裂解進(jìn)料edc，從40℃加熱至80℃，節(jié)省了蒸汽和循環(huán)水的使用。裂解爐144頂部的煙道氣用于加熱裂解前的edc進(jìn)料，從80℃升溫至177℃。裂解爐144的熱交換器(tle)回收排出裂解爐144的高溫氣體的熱量進(jìn)行有效的熱回收，每噸vcm回收200,000千卡蒸汽用作2.0mpag高壓蒸汽用于裝置內(nèi)設(shè)備，副產(chǎn)物量為18.6t/h，折標(biāo)準(zhǔn)煤2.26t/h。

所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14的vcm精制單元145部分中，vcm塔底出料通過熱交換加熱從干粗edc儲罐到高沸塔143精餾的edc物料，使后者從40℃升溫至104℃，回收熱能。

所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14采用高低溫氯化聯(lián)合生產(chǎn)vcm，將低溫氯化(58℃)反應(yīng)生成的液態(tài)edc送入高溫氯化(118℃)反應(yīng)器使其汽化后以氣態(tài)的方式進(jìn)入高沸塔143，不僅節(jié)約了高沸塔143需要加熱的蒸汽，而且減少了傳統(tǒng)乙烯法低溫氯化生產(chǎn)vcm工藝中酸洗、堿洗部分，并且解決了因酸洗、堿洗而產(chǎn)生大量廢水需要處理的難題。

本發(fā)明提供的所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14還配套有焦?fàn)t煤氣脫硫、廢水處理、尾氣焚燒產(chǎn)高純鹽酸和蒸汽等裝置。廢水汽提塔底出料(經(jīng)過處理的廢水)通過熱交換器加熱從污水儲罐來的廢水進(jìn)料，從40℃升溫至80℃，經(jīng)過處理的廢水送出界外進(jìn)一步處理。對于產(chǎn)生的廢氣、廢液配套北京航天專利設(shè)計的具有國際領(lǐng)先水平的焚燒技術(shù)，將產(chǎn)生的廢氣、廢液進(jìn)行焚燒，產(chǎn)生的熱量用于副產(chǎn)物2.8mpa蒸汽，副產(chǎn)物量為9t/h，不僅實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，而且達(dá)到了能量回收利用的經(jīng)濟效果。焚燒系統(tǒng)在處理廢液廢氣的同時，也利用這些燃燒熱能副產(chǎn)物2.5mpag高壓蒸汽，副產(chǎn)物量為9t/h，折標(biāo)準(zhǔn)煤1.09t/h(24.98kg/mt.vcm)，該蒸汽并入園區(qū)高壓蒸汽管網(wǎng)。

步驟三、乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯：

電石和水制得的乙炔和步驟二制得的氯化氫經(jīng)所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15制備得到聚氯乙烯樹脂，氯化氫由所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14的副產(chǎn)物提供，不足部分的氯化氫由所述電解氯化鉀裝置11的副產(chǎn)物提供；

所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15包括順序連接的乙炔發(fā)生器151、vcm反應(yīng)器152、精餾單元153、第二聚合釜154、第二汽提干燥單元155。所述精餾單元153包括順序連接的壓縮段、脫水段以及高低沸塔，壓縮段與vcm反應(yīng)器152連接，高低沸塔與第二聚合釜154連接。

具體的，電石和水在乙炔發(fā)生器151發(fā)生反應(yīng)生成乙炔，與來自于步驟二中制得的氯化氫混合后，在含有氯化汞觸煤的vcm反應(yīng)器152中反應(yīng)生成粗vcm，粗vcm經(jīng)過精餾單元153的壓縮段壓縮、脫水段變溫變壓脫水、高低沸塔的精餾后除去水分以及高低沸物后制得聚合級的vcm單體，vcm單體通過第二聚合釜154發(fā)生聚合反應(yīng)、第二汽提干燥單元155汽提干燥后產(chǎn)出合格的乙炔法pvc樹脂。

氯化氫由所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14制得，由于氯化氫經(jīng)過裂解爐144高溫裂解和vcm精制單元145的精制除雜，經(jīng)檢測不含游離氯和水分，大大降低了乙炔法生產(chǎn)pvc中生成氯乙炔發(fā)生爆炸的可能性，節(jié)省了氯化氫處理的裝置成本，有效降低生產(chǎn)成本。因此生產(chǎn)過程中，所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15的生產(chǎn)規(guī)模優(yōu)選按照所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14制得的氯化氫的規(guī)模而定，即所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14制得的氯化氫足夠所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15使用，不需要再額外提供氯化氫，如果所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14提供的氯化氫不足時，所述電解氯化鉀裝置11提供一部分氯化氫用于補充，所述電解氯化鉀裝置11提供的氯化氫少，處理其中可能含有的游離氯和水分時裝置的規(guī)模相對降低，可節(jié)省裝置成本。

所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15采用變溫變壓脫水技術(shù)，將vcm單體的含水控制在50ppm以下，使其聚合得到的pvc樹脂質(zhì)量更好。

同時，所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15配套有vcm單體變壓吸附回收、含汞廢水處理以及電石渣漿乙炔回收、鹽酸解析以及鹽酸深解析等裝置。本發(fā)明采用變溫變壓回收vcm精餾排放尾氣中的乙炔和vcm，進(jìn)一步提高原料利用率，降低生產(chǎn)成本。電石渣漿乙炔回收裝置可以大大提高電石的利用率，降低電石渣漿后續(xù)處理中因集聚乙炔氣而發(fā)生危險事故的可能性。采用鹽酸解析、鹽酸深解析技術(shù)處理廢酸獲取氯化氫氣體后作為vcm轉(zhuǎn)化的原料，解決廢鹽酸處理困難的問題。

本發(fā)明將乙炔法生產(chǎn)pvc、乙烯法生產(chǎn)pvc進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)，所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14的第一聚合釜146和所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15的第二聚合釜154均采用自主研發(fā)的143m³聚合釜，在本實施例中，共計有10臺聚合釜(其中6臺生產(chǎn)乙炔法pvc樹脂、4臺生產(chǎn)乙烯法pvc樹脂)，所述聚合釜的釜內(nèi)直徑為4400mm，夾套面積更大。所述聚合釜的生產(chǎn)能力為8萬噸/臺.年，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量高、優(yōu)質(zhì)率可達(dá)95％以上，可生產(chǎn)sg-3型、sg-5型、sg-7型等多種牌號的pvc樹脂，均滿足國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

所述聚合釜由聚合釜體、回流冷凝器、攪拌裝置三部分組成。釜體采用半管夾套、釜內(nèi)設(shè)置內(nèi)冷擋板四個；攪拌裝置采用變頻電機、雙端面機械密封和底伸式三葉后掠槳葉。聚合釜在同行業(yè)中屬于規(guī)模較大、自動控制較高，可靠性、安全性極強。由于聚合釜攪拌裝置工作過程是變速的，本發(fā)明根據(jù)其特點，采用變頻電機，可以降低電耗。

本發(fā)明提供的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)在乙炔法、乙烯法的聚合工藝部分采用熱水加料，聚合反應(yīng)不需熱水升溫，因而不會出現(xiàn)用于升溫的熱水與用于移走反應(yīng)熱的冷凍水相混現(xiàn)象，從而節(jié)約了蒸汽和冷量，達(dá)到節(jié)能的目的。同時聚合采用密閉投料、霧化效果好的防粘釜技術(shù)和相應(yīng)的水洗裝置，清釜周期能達(dá)到500釜，減少了原料損失。

本發(fā)明提供的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)在輸送氯化氫進(jìn)入所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15時采用氯化氫壓縮機。一般單級壓縮機無法滿足工藝需求，而多級壓縮機又是存在能耗高、故障率高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題，而本發(fā)明提供的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)只需單級壓縮機就能滿足工藝需求，還能適應(yīng)青海高海拔地區(qū)空氣稀薄，入口壓力低等狀態(tài)，其具有可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、能耗低等特點。由于hcl具有高腐蝕特性，對壓縮機的抗腐蝕性和密封性提出了極高的要求，通過獨特的機殼、入口導(dǎo)葉襯橡膠技術(shù)，適合在高溫氯化氫氣體環(huán)境下運行，其選用的材料為昂貴的哈氏合金材料，更具有耐腐蝕性，對環(huán)境起到很好的保護(hù)作用。還有壓縮機的自動化程度高，可以連續(xù)安全運行，調(diào)節(jié)裝置簡單、宜操作，可以完全遠(yuǎn)程控制，不需現(xiàn)場值守，這樣也有利于危險環(huán)境下人員的安全和健康，符合職業(yè)安全衛(wèi)生法規(guī)。

本發(fā)明提供的所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14在第一聚合釜146處設(shè)有汽提回收裝置、離心母液處理裝置以及尾氣處理裝置。所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15也在第二聚合釜154處設(shè)有汽提回收裝置、離心母液處理裝置以及尾氣處理裝置。

本發(fā)明提供的汽提回收裝置采用漿料汽提與廢水汽提的方式，在液相方面，盡可能的回收原料vcm，不僅降低了原料消耗,而且減少了vcm對環(huán)境的污染；聚合漿料汽提選用目前國際上最先進(jìn)的阿克瑪公司研制的新型塔式漿料汽提工藝，漿料中vcm含量在10ppm以下，確保聚氯乙烯的干燥工藝過程達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。所述離心母液處理裝置對所述汽提回收裝置處理后的液體進(jìn)行處理，所產(chǎn)生的一部分離心母液過濾處理后，用于工藝沖洗水，可減少脫鹽水的用量；另一部分離心母液深化處理后，用于循環(huán)水補水，提高了水的重復(fù)利用率；所述尾氣處理裝置，在氣相方面，用以回收尾氣中的vcm，從而降低了氯乙烯的消耗定額，也減少了vcm對環(huán)境的污染，因此本發(fā)明對廢氣和廢水均進(jìn)行處理，即可有效回收原料，也使得整個聯(lián)合生產(chǎn)工藝更環(huán)保、更經(jīng)濟。

步驟四、生產(chǎn)聚丙烯：

步驟一制得的丙烯經(jīng)所述聚丙烯生產(chǎn)裝置16制備得到聚丙烯樹脂。

所述聚丙烯生產(chǎn)裝置16采用陶氏化學(xué)公司的unipoltmpp工藝。該工藝為一種氣相流化床生產(chǎn)聚丙烯工藝，采用高效催化劑體系。所述聚丙烯生產(chǎn)裝置16包括順序連接的立式氣相流化床反應(yīng)器161、循環(huán)氣壓縮機162、循環(huán)氣冷卻器163、擠壓造粒機組164、以及尾氣處理單元165，所述尾氣處理單元165包括順序連接的尾氣回收壓縮機、尾氣回收塔，尾氣回收壓縮機與循環(huán)氣冷卻器163連接，尾氣回收塔與流化床反應(yīng)器161連接，構(gòu)成尾氣處理循環(huán)。

流化床反應(yīng)器是空心式容器，其頂部帶有擴大段，底部帶有分布器，第一反應(yīng)器操作壓力為3.4mpag，溫度67℃，第二反應(yīng)器操作壓力為2.1mpag，溫度70℃；循環(huán)氣壓縮機為單級、離心式壓縮機。該氣相流化床工藝簡單、經(jīng)濟，具有高的可靠性、操作彈性、安全性；該工藝應(yīng)用一臺反應(yīng)器就能生產(chǎn)均聚和無規(guī)共聚產(chǎn)品，串連第二臺反應(yīng)器即可生產(chǎn)抗沖共聚產(chǎn)品，且生產(chǎn)乙烯或橡膠體含量高的抗沖共聚產(chǎn)品不需要降低產(chǎn)率或擔(dān)心結(jié)垢；此工藝除切粒水溢流水以外，沒有液體廢料排出，排放到大氣的烴類也很少，因此對環(huán)境的影響非常小，與其它工藝相比，該工藝更容易達(dá)到環(huán)保、健康和安全的各種嚴(yán)格規(guī)范要求。

具體的，步驟一制得的聚合級丙烯經(jīng)過丙烯精制后，與氫氣(h2)進(jìn)入含有催化劑體系的流化床反應(yīng)器161生產(chǎn)pp粉料樹脂，粉料樹脂經(jīng)過循環(huán)氣壓縮機162、循環(huán)氣冷卻器163進(jìn)行下料脫氣后進(jìn)行擠壓造粒機組164生成粒料pp樹脂，尾氣經(jīng)尾氣回收壓縮機進(jìn)入尾氣回收塔，從尾氣中回收丙烯原料重新進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，有效減少原料浪費，也降低尾氣對環(huán)境的污染。

進(jìn)一步地，氫氣可以來自于所述電解氯化鉀裝置11制得的氫氣，將所述電解氯化鉀裝置11通過管道與所述聚丙烯生產(chǎn)裝置16連接，能夠?qū)⒀b置有機結(jié)合，進(jìn)一步提高物料的利用率；所述催化劑體系包括主催化劑四氯化鈦-氯化鎂、助催化劑t2-給電子體。

本實施例中各裝置的原料配比以及產(chǎn)品的產(chǎn)出如表2所示。

表2原料配比以及產(chǎn)品的產(chǎn)出

實施例2

按照實施例1中的步驟制備pvc樹脂，但氯氣僅由所述電解氯化鉀裝置11提供。

實施例3

按照實施例1中的步驟制備pvc樹脂，但所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15的生產(chǎn)規(guī)模按照所述乙烯法生產(chǎn)pvc裝置14制得的氯化氫的規(guī)模而定，即所述乙炔法生產(chǎn)pvc裝置15的原料氯化氫僅由所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置14提供。

實施例4

按照實施例1中的步驟制備pvc樹脂，但氯氣僅由所述電解氯化鉀裝置11提供，氯化氫僅由所述乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯裝置14提供。

以上實施例制備的pvc樹脂的生產(chǎn)指標(biāo)如表3所示。

表3本發(fā)明制得的pvc樹脂的生產(chǎn)指標(biāo)

從表3可以看出，采用本發(fā)明提供的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)制得的pvc樹脂，各方面指標(biāo)均符合甚至優(yōu)于國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且均為優(yōu)等品，說明本發(fā)明提供的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)以及方法適用于實際生產(chǎn)，且可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量卓越，具有很強競爭力。

以實施例1中乙烯法生產(chǎn)pvc部分為例，本發(fā)明提供的方案和國內(nèi)現(xiàn)有方案的能耗對比結(jié)果如表4所示。

表4國內(nèi)現(xiàn)有方案和本發(fā)明方案的能耗對比結(jié)果

從表4可以看出，以乙烯法生產(chǎn)pvc部分為例，采用本發(fā)明提供的聯(lián)合生產(chǎn)方法，能耗遠(yuǎn)低于國內(nèi)現(xiàn)有方案的生產(chǎn)裝置，本發(fā)明提供的方案僅乙烯法生產(chǎn)pvc部分每年共計節(jié)約標(biāo)煤25424噸，節(jié)能效果明顯。

通過以上實施例表明，本發(fā)明提供的聚氯乙烯樹脂的聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng)及方法制備出的產(chǎn)品質(zhì)量更好，該方法相較于傳統(tǒng)方法有效利用各裝置的副產(chǎn)物，減輕生產(chǎn)中爆炸的可能，降低了生產(chǎn)成本，而且生產(chǎn)過程更節(jié)能更環(huán)保，實現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟的理念。

應(yīng)該注意的是，上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行說明而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計出替換實施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號之間的任何參考符號構(gòu)造成對權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。