三氯乙烯项目可行性研究报告论文

三氯乙烯

一、摘 要：介绍了三氯乙烯的性质、 生产方法及我国生产现状， 根据市场发展及环境保护要求， 指出三氯乙烯极具发展前景。 关键词：三氯乙烯；生产；应用；发展 二、三氯乙烯的简介

三氯乙烯 （TCE） 是一种重要的有机氯产品， 广泛用作金属脱脂剂、 金属清洗剂、 金属部件加工表面处理剂、 溶剂、 有机萃取剂、 织物及羊毛干洗剂； 也可用于农药制备， 有机合成原料、 医药原料等。随着耗臭氧物的消减与淘汰， 作为生产CFC-12替代品的HFC-134a的原料， 三氯乙烯产品的应用领域将被开拓。 因此， 三氯乙烯是一种具有发展前景的有机氯产品。 三、三氯乙烯的性质 三氯乙烯分子式C2HCl3，分子量131.4，为无色透明液体，易挥发，不易燃， 具有氯仿气味，微溶于水，能与大多数有机溶剂混溶。三氯乙烯的毒性较大，对人的呼吸道、消化道、皮肤具有刺激作用，经常与液态三氯乙烯接触会刺激皮肤和眼睛，浓度高的情况下会刺激呼吸道， 过量的三氯乙烯蒸气会使人的中枢神经系统病变，严重时将危及生命。 四、产品原料

五、工艺流程 1、乙炔的制备 （1）、乙炔的发生

将电石有皮带运输机送往电石料斗内，经盘式给料机、斗式提升机，再由加料皮带入上加料斗内，根据需要将电石放入下加料斗。在加料斗中的加料孔中装有阀，它在电石一定重量的作用下才能开启。上加料斗有普通的盖板，盖板必须密封。下加料斗即装料料斗，利用锥形闸板盖严。有了这种双重料斗，就能在乙炔正常发生的条件下，防止连续补加电石时带入空气。从料斗将电石投入发生器，通过调节电流量来控制振动加料器，进而控制单位时间内投入发生器的电石量。工业水及清净工序送来的废次氯酸钠溶液，通过加料筒、溢流管下部和出气管连续加入发生器。发生器内装有打搅拌器和小搅拌器，电石在搅拌下和水进行反应，反应温度保持在353～363K，发生器内压力则由水封和安全水封控制在3.5～

10Kpa(0.035～0.10bar)，生成的乙炔气经预冷器、逆水封、正水封后一部分进入气柜，一部分去乙炔压缩工段。电石渣经小搅拌器充分搅拌后，由排渣器定期排渣。 （2）乙炔的清净

乙炔的清净由二座串联操作的清净塔来完成。从乙炔压缩车间来的乙炔气先进入清净Ⅰ塔，该塔塔顶用来自清净Ⅱ塔的次氯酸钠溶液喷淋，次氯酸钠溶液沿填料表面流下，乙炔气沿填料表面上升，在填料表面乙炔气与次氯酸钠液膜接触，喷淋液次氯酸钠溶液部分用来循环，部分被送去乙炔发生器。乙炔气出清净Ⅰ塔塔顶引入清净Ⅱ塔底，清净Ⅱ塔塔顶的喷淋液一部分来自次氯酸钠溶液配制贮槽的新鲜溶液，一部分靠自身循环使用。清净Ⅰ塔，清净Ⅱ塔底的液面都必须保持恒定，以防止空塔或塔封事故的产生，保证清净工序的正常运行。

乙炔自清净Ⅱ塔塔顶引出后，进入中和塔底部。中和塔内用稀碱液进行喷淋以除去乙炔中的杂质气体和夹带的酸雾。稀碱液循环使用。达到一定控制条件后进行放碱、洗塔、更换新鲜稀碱操作。

乙炔从中和塔塔顶引出后达到净化要求，经阻火器被送往合成工段，用以除去粗乙炔中杂质的清净剂次氯酸钠稀溶液由本工段连续配制使用。 2、合成工段

从乙炔车间产出的乙炔经冷却除水，再用分子筛变压吸附干燥工艺进一步脱水，使乙炔水量控制≤50PPM，与来自金属钠装置产生的氯气混合，由底部导入氯化塔，生成的四氯乙烷从塔顶连续采出，经氯化全凝器冷却后进入粗四氯乙烷罐，尾气经水喷射泵抽入尾水箱。

粗四氯乙烷计量后加入四氯乙烷塔，塔顶采出物（1.1.2-三氯乙烷）去四氯乙烷顶液罐，塔釜液（1.1.2-三氯乙烷）从侧线采出，与循环物料混合后，送往脱HCI反应工序。 3、脱HCI反应工序

汇集于四精氯乙烷罐得的物料，计量送入换热器与反应气体热交换，预热至100～140℃进入精四氯乙烷汽化器，精四氯乙烷汽化器用中压蒸汽加热。加热后的精四氯化烷气体去精四氯乙烷预热器，用导热油加热至300℃后通过脱HCI反应器，反应温度210～290℃，保持四氯化烷转化率≥90%,反应所需热量由热载体导热油（导热油拟由电加热）供给。反应气体经热交换器降温后送往分离工序。 4、分离工序

来自反应器的气体混合物进入解析塔后，从解析塔顶析出的HCI尚有少量氯代烃，用-35℃冷冻盐水将HCI冷却至-20℃，经捕集器、吸附塔除去TCE等氯代烃，再用罗兹鼓风机加压（≥60Kpa）后送入处理车间，副产工业盐酸。

解析塔塔釜液连续流入釜液罐，然后计量送低沸塔，低沸物从塔顶馏出。当低沸塔顶液中低沸物含量大于30%时，低沸物送往低沸物顶液罐。低沸物连续送往回收塔，以进一步回收低沸物中的三氯乙烯物料。

低沸塔釜液用三氯乙烯加料泵连续流入三氯乙烯塔，控制回流比使塔顶三氯乙烯含量大于99.9%，采出的三、四氯乙烯送成品储运包装工序。

三氯乙烯塔釜液含有三、四氯乙烯和四氯乙烯。当釜液罐面达2/3以上时，启动中间馏分塔顶采出，返回精四氯乙烷罐，未反应的四氯乙烷从四氯乙烯塔釜采出，循环返回至四氯乙烷罐。

5、残液回收工序

从低沸塔顶馏出的液体连续送往残液回收塔，除去HCL、二氯乙烯、氯仿、

四氯化碳的杂质后的釜夜送至解析塔釜液罐。残液回收塔塔顶馏出物三氯乙烯（含量≥70%）送至包装岗位i，来自乙炔氯化的母液、各精馏塔在沸器的残液、取样回收液送氯烃蒸发器，经减压蒸馏后，氯烃全凝器中的物料根据组成分别送往粗四氯乙烷罐和解析塔釜液罐。

六、物料平衡方案图

七、技术参数

（1）三氯乙烯的质量指标

(2)副产盐酸质量标准

(3）副产四氯乙烯规格

注：四氯乙烷、五氯乙烷、六氯乙烷检测无；溴化物不计。 八、价格效益

该项目符合国家产业政策，其产品是重点鼓励发展的产品。本装置建设投资

3965.89万元，项目投产后，新增销售收入12801万元/年，投资回收期5.04年，投资利润率28.34%,全部投资内部收益率25.52%（所得税前），该项目投资内部经济效益尚可，因而是可行的。

九、节能减排

（1）能耗指标

产品加工过程能耗见下表

（2）节能措施综述

导热油原设计采用电加热炉，可直接布置在脱HCL反应工序内，不必再主装置外布置，这样可避免因过长的导热油管道而造成的热量损失。 中间物料罐、成品罐在正常生产时加高纯氮气保护，以防止产品氧化分解。而在装置开停车时，对塔、容器的置换采用普通氮气，以节约能源。 （3）废气处理

精馏尾气：精馏塔顶不凝尾气中，含微量氯化氢气体，并夹带部分不凝的四氯乙烷以及三氯乙烯蒸汽，夹带的氯代烃蒸汽主要通过冷冻方式降低浓度，全凝器后设置有-35℃冷冻盐水冷却的尾冷器和高效碳纤维吸收附捕器，可将大部分氯代烃饱和蒸汽压降至10mmHg以下，进一步减少尾气中氯代烃排放含量，达到国家排放的标准。 （4）废水、废液处理

氯化喷射泵尾水：氯化喷射泵主要用于抽真空，使氯化反应器保持负压，因此尾水中含有少量反应过量的乙炔，需先交尾水送喷淋脱气塔，用压缩空气吹脱除去乙炔，并保持尾水呈碱性，以中和尾水的HCI、氯乙酸和氯气，外排废水经FeCl3混凝沉降后送污水处理站处理。

四氯乙烷塔顶冷凝器、低沸塔顶冷凝液:主要成分为三氯乙烯，可作为脱脂溶液剂或干洗剂使用，该物料处理方式作为低档溶剂出售。

电石渣压滤废水：本项目乙炔生产工序生产大量的电石渣，其主要成分为Ca(OH)2，同时其中溶解一定量的乙炔。该废水经过压滤后其滤液可以返回乙炔工序继续使用，不但可以保护环境还能减少原料的损耗。 （5）废渣处理

回收塔釜残液：该残液基本为三氯化铁、氯化亚铁固体，掩埋处理。 废活性炭：TCE装置停车后，用氮气解吸回收吸附在活性炭上的氯代烃，废活性炭由生产厂家回收处理。

电石渣：电石渣其主要成分为Ca(OH)2、MgO等物质，经过压滤后可以外运作为西部矿业水泥厂的原料或建筑材料。由于该固废含有一定量的水分，因此在堆存注意堆场的遮盖和防渗，防止降水使废渣外排影响环境。 （6）噪声

对于如鼓风机、引风机、空压机、水泵等噪音超标的设备，采取集中建设，并采用减震和隔音装置，使生产车间和操作场所噪音小于80分贝，避免噪声污染。

（7）其它环保措施

绿化是一项改善厂区环境质量、经济易行的环保措施。本项目厂区绿化

系数按30%考虑。

总平面图布置充分考虑环境保护的要求，高噪声设备及装置、危险品装置及其库区的布置满足环保、消防等技术规范的要求。

加强清洁生产审计，积极寻找建设项目用水循环使用的新方法，减少新水的用量，提高清洁生产工艺。

尽快落实环境影响评价工作，本项目的环保措施按照环境影响评价中的结论调整。严格按照“三同时”规定操作。

十、发展前景

三氯乙烯是生产HFC-134a的原料。HFC-134a（ 1，1，1，2—四氯乙烷） 的耗臭氧潜能值 （ODP 值）为零， 温室效应潜能值 （GWP值）0.26， 是耗臭氧层物质的替代品之一， 市场潜在需求很大。 三氯乙烯的市场需求将随着 ,HFC-134a取代 CFC-12 的增长而增加。根据 《蒙特利尔议定书》 规定及环境保护的要求， 取消含氯制冷剂的使用， 从而控制由氯引起的大气臭氧层的减少是大势所趋。 在发达国家， 几乎所有CFC-12的制冷设备都改为HFC-134a， 其中大多设备都将 ,HFC-134a作为长期替代品。 我国也会随着执行 《蒙约》 规定而逐步消减生产和使用耗臭氧层物质， 这将使生产 ,HFC-134a的原料三氯乙烯的生产得以发展。 另外， 三氯乙烯特有的清洗功能将使其应用范围逐步扩大， 需求稳步增长。 因此， 三氯乙烯是极具发展前景的有机氯溶剂， 今后几年我国的市场需求将会不断增加。

十一、总结

温度与压力对三氯乙烯的影响

在压力不变的情况下，反应温度每升高10℃；三氯乙烯的收率平均提高10％，反应温度为200℃时，三氯乙烯收率最高；在温度为200℃，压力低于0.02MPa时，三氯乙烯的收率随压力升高而降低，而压力高于0.02MPa时，三氯乙烯的收率随压力升高而升高；当压力为0.1MPa时，转化率达到最高。

十二、参考文献：

1、中国氯碱工业协会.氯及其衍生物产品手册.天津： 中国氯碱工业协会，2001.162-163 2、胡幼涛.三氯乙烯产品应用调查.中国氯碱，2001.（1-2）：32

3、胡幼涛.我国三氯乙烯、 四氯乙烯生产和应用现状及展望.中国氯碱，2001，（1）：34，35 4、周邦智， 吕 昕， 郭 珍， 等.三氯乙烯气相光催化氧化研究.青海师范大学学报 （自然科学版） ，2002，（2）：34，37

5、王政华， 王国生.利用铁粉分解三氯乙烯.西南给排水2001，（1）：31，32

6、俞潭洋，HFC-134a 生产过程中 ,HCFC-1122脱除技术研究进展.江苏化工，2003,(1):32 7、Earl B.Muir美国制冷剂替代方.国际交流，2001.（2）：14