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摘 要：水洗制酸工艺是氯乙烯合成工序中重要的一个步骤，该步骤直接影响到氯乙烯合成效果，因此合成人员格外的看重，但是传统的制酸工艺存在明显的劣势，比如无法进行高流量生产，而且在生产过程中，非常容易发生安全事故，因此需要对其进行改进。本文首先对传统的水洗制酸工艺进行了阐释，其次对改良之后的工艺进行了概述，希望对水系制酸人员提供帮助。
关键词：氯乙烯合成；水洗制酸；工艺；研究
传统的水系制酸工艺存在的最突出的问题就是不能获取高浓度的酸液，因此无法正常出售，而且不能随处扔掉，其对环境污染非常大，这不仅浪费了大量的人力物力，同时对企业效益也不会有显著的帮助，所以对其制酸工艺进行技术优化是企业发展的必然选择，经过实践研究，效果的确很好。
1 原水洗制酸工艺概述
原水洗制酸工艺回收盐酸浓度（质量分数）为13%～18%，水洗制酸系统压降小于6.6kPa，用水量为1t/h，基本闭路循环，每天产生含汞稀盐酸25t左右，稀盐酸中溶解大量氯乙烯单体，每年由此损失氯乙烯约48t，碱洗塔平均8h换碱一次，每次使用浓度为31%的烧碱约200kg，回收稀盐酸。
1.1 工艺流程
来自除汞器的含氯化氢3%～8%的粗氯乙烯气体经石墨预冷器（降膜塔）间接冷却后，进入筛板泡沫塔底部，与循环酸泵打入的稀盐酸进行传质吸收，形成的稀盐酸进入循环酸槽循环使用，当盐酸浓度达到15%左右时，由酸泵打入酸贮槽出售。从筛板泡沫塔顶部溢出的氯乙烯气体再从水洗塔底部进入，由工业一次水进一步传质吸收，除去大部分氯化氢气体，含酸废水打入循环酸槽循环使用。从水洗塔顶部溢出的氯乙烯气体进入碱洗塔，除去残余的酸性物质。
1.2 传统制酸系统存在的问题
传统的制酸系统与现阶段的氯乙烯合成工艺相比，劣势十分明显，主要表现在以下四方面：首先，传统的工艺需要使用泡沫筛板塔，但是这个设备操作性能差，弹性比较低，而且还存在着压降大的现象，因此难以实现高流量生产，一旦操作不当，极有可能发生安全事故；其次，传统的工艺需要使用废酸液，但是这种液体温度比较高，氯化氢难以被完全的吸收，而且因为温度高，塑料管道也极其容易发生变形，严重者会出现断裂，同样会产生安全事故，影响制酸人员的生命安全；再次，传统的制酸工艺，所取得的制酸浓度非常低，不超过20%，甚至不到13%，这种低浓度的酸，难以在市场上销售，如果排放出去，不但对环境造成极大危险，同时也不利于安全生产；最后，传统的工艺需要大量的水资源，这对氯乙烯来说，非常不利，不仅自身消耗量大，单体损失也非常高，这对节能社会的建立产生了极大的消极影响。
2 氯乙烯合成工序中水洗制酸工艺
传统的制酸工艺存在着较大的缺陷，因此需要对其进行改良，经过大量的研究实践发现，将传统制酸工艺中，使用的水洗泡沫塔更换为筛板吸收塔，而且需要两台，除此之外，再重新添加一台石墨冷却器，其在制作过程中，所产生使用的气体以及相关的酸液流程都有非常大的不同。
2.1 工艺流程
首先，将粗滤乙烯气体存放在除汞器中，之后粗氯乙烯气体会直接进入到降膜塔中，该流程结束之后，粗氯乙烯已经完成初步的冷却任务，即除酸；其次，冷却之后，将除酸的粗滤乙烯气体送入到1号筛板吸收塔中，之后将其与水进行有效的冷却，需要注意的是，水的温度必须保持在5℃，冷却结束之后，与2号筛板吸收塔中存在的酸液相互结合，进而进行有效的传质吸收，最终即可形成浓盐酸，其浓度可以达到31%，将这些制作完成的酸液，都放入到中间酸罐中，之后利用泵将成品都送入到酸罐中，进行出售即可。在上述环节中，1号筛板吸收塔在制作过程中，会有一部分氯乙烯气体溢出，溢出的部分会进入到2号吸收塔中，这时石墨冷却器就会产生作用，其中的冷却水会与之想接触，进而实现传质吸收，这个环节之后酸液通过冷却之后会进入到吸收塔中，溢出的氯乙烯气体经过脱酸处理之后，也会进入到碱洗塔，使其酸性降低。
2.2 技术改造的特点
首先，对筛板吸收塔进行设计优化，在原有基础之上，增加筛板数，并且将其增加开孔数，这种设计优化有利于搅动泡沫层，以使其运动状态达到最佳，另外，在重新安装一台筛板塔，以使氯乙烯气流速度适宜，不快也不慢，而且能够有效的降低压力，以此保证生产数量以及质量。
其次，石墨冷却器，在一定压力下，氯化氢在水中的溶解度随着温度的降低而增加[2]，因此增加一台石墨冷却器，采用5℃水使酸液冷却，从而增大氯化氢的溶解度，使酸液浓度（质量分数）达到31%以上。同时，随着酸液浓度的升高，氯乙烯溶解度随之降低，从而大量回收了稀盐酸中的氯乙烯，由于酸液温度的降低，塑料管道变形开裂的问题得到了解决。
最后，改造酸液循环流程，酸液循环流程有较大改动，工业一次水注入循环水罐，经循环泵打入由5℃水间接冷却的2#石墨冷却器，冷却后进入水分配台调节水洗塔、降膜塔及筛板塔所需水量，然后分别送往各塔；进入水洗塔的水吸收残余的少量氯化氢后进入循环水罐循环使用；进入降膜塔的水与粗氯乙烯气体充分接触，吸收氯化氢，形成浓度较高的盐酸直接进入中间酸罐。
3 效益分析
3.1 回收盐酸，水洗制酸浓度由技改前的13%～18%提高到不低于31%，每天副产浓盐酸10t，每年生产3000t（每年按300个工作日计算），每吨盐酸按市场价300元计算，年可获利润90万元，减去原稀酸收入30万元，改造后回收盐酸每年可增收60万元。
3.2 节水，改造前每天用水约24t，改造后每天用水约8t，每年节约用水4800t。
3.3 回收氯乙烯，20℃时氯乙烯在100mL水中的溶解度为99mL，飽和蒸汽密度为105.4g/mL，由此可知，每年可回收氯乙烯单体量为45t。
3.4 环保效益，因系统副产盐酸全部作为浓盐酸销售，无废酸排出，彻底解决了因排放废酸污染环境的问题，同时，因碱洗塔换碱次数减少，减少了废碱液的排放，具有明显的环保效益和社会效益。
结束语
综上所述，可知在原有工艺的基础上，添加筛板吸收塔以及石墨冷凝器制酸效果非常好，不仅可以保证制酸的浓度，同时还可以进行高流量生产，除此之外，改良之后的工艺还具备环保效益，其中最为明显的就是废碱液排放数量大为降低，而且降低企业成本支出，尤其电费方面的成本支出，这与我国节约能源的大政方针正好相符合。
参考文献
[1]徐素霞，和小兵.氯乙烯合成反应热水循环系统的改造[J].中国氯碱，2007（1）.
[2]袁捷才.关于氯乙烯合成工序混合脱水系统爆炸事故的浅析[J].聚氯乙烯，2006（1）.
[3]张勇.氯乙烯合成中废酸脱吸及其应用[J].聚氯乙烯，2006（5）.
[4]李建军，张文伟.比值控制系统在氯乙烯合成装置中的应用[J].山西化工，2004（2）.
关键词：氯乙烯合成；水洗制酸；工艺；研究
传统的水系制酸工艺存在的最突出的问题就是不能获取高浓度的酸液，因此无法正常出售，而且不能随处扔掉，其对环境污染非常大，这不仅浪费了大量的人力物力，同时对企业效益也不会有显著的帮助，所以对其制酸工艺进行技术优化是企业发展的必然选择，经过实践研究，效果的确很好。
1 原水洗制酸工艺概述
原水洗制酸工艺回收盐酸浓度（质量分数）为13%～18%，水洗制酸系统压降小于6.6kPa，用水量为1t/h，基本闭路循环，每天产生含汞稀盐酸25t左右，稀盐酸中溶解大量氯乙烯单体，每年由此损失氯乙烯约48t，碱洗塔平均8h换碱一次，每次使用浓度为31%的烧碱约200kg，回收稀盐酸。
1.1 工艺流程
来自除汞器的含氯化氢3%～8%的粗氯乙烯气体经石墨预冷器（降膜塔）间接冷却后，进入筛板泡沫塔底部，与循环酸泵打入的稀盐酸进行传质吸收，形成的稀盐酸进入循环酸槽循环使用，当盐酸浓度达到15%左右时，由酸泵打入酸贮槽出售。从筛板泡沫塔顶部溢出的氯乙烯气体再从水洗塔底部进入，由工业一次水进一步传质吸收，除去大部分氯化氢气体，含酸废水打入循环酸槽循环使用。从水洗塔顶部溢出的氯乙烯气体进入碱洗塔，除去残余的酸性物质。
1.2 传统制酸系统存在的问题
传统的制酸系统与现阶段的氯乙烯合成工艺相比，劣势十分明显，主要表现在以下四方面：首先，传统的工艺需要使用泡沫筛板塔，但是这个设备操作性能差，弹性比较低，而且还存在着压降大的现象，因此难以实现高流量生产，一旦操作不当，极有可能发生安全事故；其次，传统的工艺需要使用废酸液，但是这种液体温度比较高，氯化氢难以被完全的吸收，而且因为温度高，塑料管道也极其容易发生变形，严重者会出现断裂，同样会产生安全事故，影响制酸人员的生命安全；再次，传统的制酸工艺，所取得的制酸浓度非常低，不超过20%，甚至不到13%，这种低浓度的酸，难以在市场上销售，如果排放出去，不但对环境造成极大危险，同时也不利于安全生产；最后，传统的工艺需要大量的水资源，这对氯乙烯来说，非常不利，不仅自身消耗量大，单体损失也非常高，这对节能社会的建立产生了极大的消极影响。
2 氯乙烯合成工序中水洗制酸工艺
传统的制酸工艺存在着较大的缺陷，因此需要对其进行改良，经过大量的研究实践发现，将传统制酸工艺中，使用的水洗泡沫塔更换为筛板吸收塔，而且需要两台，除此之外，再重新添加一台石墨冷却器，其在制作过程中，所产生使用的气体以及相关的酸液流程都有非常大的不同。
2.1 工艺流程
首先，将粗滤乙烯气体存放在除汞器中，之后粗氯乙烯气体会直接进入到降膜塔中，该流程结束之后，粗氯乙烯已经完成初步的冷却任务，即除酸；其次，冷却之后，将除酸的粗滤乙烯气体送入到1号筛板吸收塔中，之后将其与水进行有效的冷却，需要注意的是，水的温度必须保持在5℃，冷却结束之后，与2号筛板吸收塔中存在的酸液相互结合，进而进行有效的传质吸收，最终即可形成浓盐酸，其浓度可以达到31%，将这些制作完成的酸液，都放入到中间酸罐中，之后利用泵将成品都送入到酸罐中，进行出售即可。在上述环节中，1号筛板吸收塔在制作过程中，会有一部分氯乙烯气体溢出，溢出的部分会进入到2号吸收塔中，这时石墨冷却器就会产生作用，其中的冷却水会与之想接触，进而实现传质吸收，这个环节之后酸液通过冷却之后会进入到吸收塔中，溢出的氯乙烯气体经过脱酸处理之后，也会进入到碱洗塔，使其酸性降低。
2.2 技术改造的特点
首先，对筛板吸收塔进行设计优化，在原有基础之上，增加筛板数，并且将其增加开孔数，这种设计优化有利于搅动泡沫层，以使其运动状态达到最佳，另外，在重新安装一台筛板塔，以使氯乙烯气流速度适宜，不快也不慢，而且能够有效的降低压力，以此保证生产数量以及质量。
其次，石墨冷却器，在一定压力下，氯化氢在水中的溶解度随着温度的降低而增加[2]，因此增加一台石墨冷却器，采用5℃水使酸液冷却，从而增大氯化氢的溶解度，使酸液浓度（质量分数）达到31%以上。同时，随着酸液浓度的升高，氯乙烯溶解度随之降低，从而大量回收了稀盐酸中的氯乙烯，由于酸液温度的降低，塑料管道变形开裂的问题得到了解决。
最后，改造酸液循环流程，酸液循环流程有较大改动，工业一次水注入循环水罐，经循环泵打入由5℃水间接冷却的2#石墨冷却器，冷却后进入水分配台调节水洗塔、降膜塔及筛板塔所需水量，然后分别送往各塔；进入水洗塔的水吸收残余的少量氯化氢后进入循环水罐循环使用；进入降膜塔的水与粗氯乙烯气体充分接触，吸收氯化氢，形成浓度较高的盐酸直接进入中间酸罐。
3 效益分析
3.1 回收盐酸，水洗制酸浓度由技改前的13%～18%提高到不低于31%，每天副产浓盐酸10t，每年生产3000t（每年按300个工作日计算），每吨盐酸按市场价300元计算，年可获利润90万元，减去原稀酸收入30万元，改造后回收盐酸每年可增收60万元。
3.2 节水，改造前每天用水约24t，改造后每天用水约8t，每年节约用水4800t。
3.3 回收氯乙烯，20℃时氯乙烯在100mL水中的溶解度为99mL，飽和蒸汽密度为105.4g/mL，由此可知，每年可回收氯乙烯单体量为45t。
3.4 环保效益，因系统副产盐酸全部作为浓盐酸销售，无废酸排出，彻底解决了因排放废酸污染环境的问题，同时，因碱洗塔换碱次数减少，减少了废碱液的排放，具有明显的环保效益和社会效益。
结束语
综上所述，可知在原有工艺的基础上，添加筛板吸收塔以及石墨冷凝器制酸效果非常好，不仅可以保证制酸的浓度，同时还可以进行高流量生产，除此之外，改良之后的工艺还具备环保效益，其中最为明显的就是废碱液排放数量大为降低，而且降低企业成本支出，尤其电费方面的成本支出，这与我国节约能源的大政方针正好相符合。
参考文献
[1]徐素霞，和小兵.氯乙烯合成反应热水循环系统的改造[J].中国氯碱，2007（1）.
[2]袁捷才.关于氯乙烯合成工序混合脱水系统爆炸事故的浅析[J].聚氯乙烯，2006（1）.
[3]张勇.氯乙烯合成中废酸脱吸及其应用[J].聚氯乙烯，2006（5）.
[4]李建军，张文伟.比值控制系统在氯乙烯合成装置中的应用[J].山西化工，2004（2）.