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甲烷氯化物产品水份超标将导致产品易水解、偏酸、产生氯化氢,从而加剧用户和自身生产过程设备的腐蚀。以天然气和氯气为原料采用热氯化法生产所得甲烷氯化物产品中水份极易超标,其主要原因是该工艺过程不定期的需对分馏产品的精馏塔通水和蒸汽进行煮塔,以此解决反应中副产高沸物在精馏塔内逐渐积累而造成的堵塞,煮塔后残留在塔内的水份带入系统导致产品水份超标酸度偏高,严重影响产品质量。降低甲烷氯化物水份使其小于50ppm是天然气热氯化法生产工艺急需解决的课题。 本课题结合鸿化公司天然气热氯化法生产的现场工艺条件,提出了相应的整改措施和方案:(1)减少高沸物的产生,即对原料天然气净化装置进行改造和完善。生产实践表明,原料天然气中乙烷等C2+组分含量的高低对氯化副反应有极大影响,C2+含量控制在100ppm以下时,高沸物生成的量将大大降低。(2)把好粗氯化液质量关,即利用甲烷氯化物与水形成共沸物的特点,对粗氯化液进行精馏。 测试实验表明,hh-4分子筛吸附剂用于变压吸附脱除甲烷热氯化原料天然气中乙烷等C2+组分具有较佳效果,与之匹配的适宜吸收压力为0.4~0.45MPa,解吸真空度为0.08~0.09MPa,循环周期为20~21分钟。在改造后的八塔真空解吸流程工艺装置中,对净化气杂质含量随吸附压力的改变以及循环周期对产品气收率和纯度的影响等关键工艺条件进行了考察。结果表明,(1)通过调整吸附周期,可生产出不同纯度的产品气。但C2+含量越低,产品收率越低。从既满足产品纯度四川大学工程硕士专业学位论文要求,又能充分发挥装置能力考虑,产品收率控制在50、52%,CZ十含量小于100ppm为佳。(2)随着吸附周期的延长,产品收率有所升高,但CZ+含量迅速攀升。因而吸附周期应控制在2021分钟为佳.改造后净化装置运行平稳,操作可靠,因堵塔造成的洗塔次数明显减少。 本文在分析的基础上,确定了采用对粗氯化液进行共沸蒸馏以进一步降低甲烷氯化物中水份的设计方案。在相关假设条件下,完成了共沸蒸馏塔及再沸器、冷凝器等主要附属设备的工艺初步设计。设计结果表明,在该装置生产能力下,要将粗氯化液中水份含量由120pPm降至SOppm所需实际浮阀塔板数为23块,相应塔高为12m,塔径为0.sm。该设计工作为下一步的整改工作提供了必要的条件。