濃硫酸乙炔清凈的模擬優(yōu)化及廢硫酸回收利用的研究.pdf

1、聚氯乙烯(PVC)是全球五大熱塑性通用塑料之一，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、電力通訊、醫(yī)藥等領(lǐng)域。乙炔是電石乙炔法生產(chǎn)PVC的重要原料之一，其純度的高低決定了PVC產(chǎn)品的質(zhì)量。本文以高效、綠色生產(chǎn)為目標(biāo)，分析了目前氯堿企業(yè)中濃硫酸乙炔清凈工段和乙炔變壓吸附工段存在的問題。利用化工過程流程模擬軟件對年產(chǎn)12.5萬噸精乙炔氣的濃硫酸乙炔清凈工段和乙炔變壓吸附工段分別進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬優(yōu)化和動態(tài)模擬優(yōu)化，得到最佳工藝操作參數(shù)，并針對廢硫酸難處理的

2、問題，提出了電石渣中和法處理廢硫酸方案，實現(xiàn)氯堿企業(yè)的綠色生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展。
　　論文對H2S-H2O體系的汽液相平衡(VLE)數(shù)據(jù)進(jìn)行了熱力學(xué)一致性檢驗，驗證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對ELECNRTL熱力學(xué)模型的二元交互作用參數(shù)以及C2H2、H2S的亨利參數(shù)擬合回歸，并用模擬計算值與實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比，驗證了ELECNRTL模型可以準(zhǔn)確的用于乙炔清凈過程模擬研究。
　　文中對濃硫酸乙炔清凈工藝流程進(jìn)行模擬優(yōu)化，通過單因素靈敏度分析優(yōu)

3、化得到各塔的最佳工藝參數(shù)，包括操作壓力、理論級數(shù)、操作溫度、吸收劑流量及循環(huán)量。優(yōu)化后，濃硫酸流量由992 kg·h-1降為700 kg·h-1，節(jié)省濃硫酸29.44％;堿液流量由800 kg·h-1降為700kg·h-1，節(jié)省堿液12.50％;冷卻水流量由9400 kg·h-1降為1000 kg·h-1，節(jié)省冷卻水89.36％。優(yōu)化改造后，濃硫酸乙炔清凈工段總共節(jié)約原料費用146.7萬元/年，并得到了純度為99.54％的乙炔氣。

4、>　　利用Aspen Adsorption對乙炔變壓吸附脫水過程進(jìn)行吸附模擬分析，進(jìn)一步提純乙炔氣。通過對分子篩粒徑、吸附操作壓力、吸附床層高度、進(jìn)料流量參數(shù)分析，確定了合適參數(shù)，延長了吸附時間，操作流程由原來的5塔變壓吸附流程變?yōu)?塔變壓吸附流程。通過上述優(yōu)化，乙炔氣產(chǎn)品純度達(dá)到99.99％，裝置處理乙炔氣的能力擴大為原來的1.4倍，并且延長了分子篩的壽命。
　　針對乙炔清凈工段產(chǎn)生的廢硫酸難處理問題，結(jié)合氯堿廠現(xiàn)有原料——電石