Опис способу окислювального хлорування

Вихідними компонентами для реакції окислювального хлорування є етилен, кисень і хлористий водень. Етилен з тиском 0,7-1,1 МПа (7-11 бар) подається від загального колектора через підігрівач поз.Е-0102, який обігрівається парою високого тиску. Тиск етилену перед підігрівачем встановлюється регулятором поз.РІС-1013 – 0,6 МПа (6 бар). Температура етилену після підігрівача становить 130 ºС і регулюється регулятором поз.ТІС-1022 подачею пари високого тиску.

Витрата етилену встановлюється регулятором поз.FIC-1015 і FIC-1016 на кожен реактор відповідно до співвідношення кисню і хлористого водню від 1900 кг/год до 6800 кг/год. При мінімальній і максимальній витраті спрацьовує сигналізація, а при витраті 1630 кг/год реактор блокується. Для гарантованого відсікання етилену при зупинці реактора, на лініях етилену до кожного реактора встановлено триклапанну систему поз.XV-1067, XV-1068, XV-1069 (XV-1077, XV-1078, XV-1079).

Етилен поступає в лінію циркуляційного газу перед змішувальною форсункою поз.SМ-0102 А/В і подається разом з циркуляційним газом під розподільну тарілку реактора R-102 А/В.

Хлористий водень, що поступає із стадії ректифікації вінілхлориду, підігрівається у підігрівачі поз.Е-0101 парою високого тиску до температури реакції гідрування. Температура хлористого водню після підігрівача підтримується регулятором поз.ТІС-1012 140-180 ºС. Конденсат після підігрівача поз.Е-0101 виводиться у збірник поз.V-605. На лінії конденсату встановлено аналізатор закислення поз.АІ-1006. При максимальному закисленні – 40 µЅm/см спрацьовує сигналізація.

Для гідрування ацетилену, що міститься у хлористому водні із стадії ректифікації вінілхлориду, у трубопровід хлористого водню перед реактором гідрування поз.R-0101 подається водень від компресора поз.К-0116.

Реактор гідрування поз.R-0101 являє собою вертикальний циліндричний апарат із нерухомим шаром каталізатора. Хлористий водень і водень проходять зверху вниз через каталізатор. Над шаром каталізатора є шар кульок із окису алюмінію для кращого розподілу потоку. Активність каталізатора з часом зменшується, тому з часом піднімається робоча температура в реакторі гідрування для компенсації втрат активності. Для контролю за перепадом тиску в реакторі гідрування контролюється тиск хлористого водню перед реактором гідрування по приладу поз.РІ-1003, після реактора по поз.РІ-1006.

Кількість водню до реактора гідрування регулюється клапаном поз.FIC-1004 по вмісту водню в НCl після реактора поз.R-0101 по приладу поз.АІ-1005. При зниженні витрати хлористого водню перед реактором гідрування до 8,15 т/год по приладу поз.FI-1003, подача водню до реактора гідрування блокується. При цьому спрацьовує трьохклапанна система на лінії водню – подвійні відсічні клапани поз.XVZ-1051/1053 із проміжним стравлюванням (клапан поз.XVZ-1052) в атмосферу. При зниженні тиску водню перед реактором до

1 МПа (10 бар), подача водню на реактор блокується приладом поз.PS-1005. Трубопровід водню до реактора гідрування після припинення подачі водню продувається азотом низького тиску. Ручний вмикач поз.HS-1014 обладнаний перепадоміром поз.PDI-1014, котрий дає можливість для продувки тоді, коли тиск в лінії водню менший ніж тиск в лінії азоту. Продувка необхідна для того, щоб опорожнити лінію водню при зупинці. На байпасі реактора гідрування встановлено ручний клапан поз.НІС-1005.

Після виходу із реактора гідрування поз.R-101 хлористий водень подається на ежектор поз.J-1802. Через ежектор подається приблизно 30% кількості НCl і таким чином підсмоктується хлористий водень із стадії 1800. Решту кількості НCl (70%) подається через регулюючий клапан поз.РІСV-1007, який є на байпасі ежектора. При підвищенні і зниженні тиску хлористого водню до реакторів оксихлорування відповідно до 0,8 МПа (8 бар) і 0,4 МПа (4 бар) спрацьовує сигналізація.

Хлористий водень перед реакторами оксихлорування аналізується на вміст водню приладом поз.АІ-1005 і при перевищенні об'ємної частки 1 % спрацьовує сигналізація. Одночасно контролюється вміст вуглеводнів (по приладу поз.АІ-1010). При об'ємній частці 0,5 % подається сигнал, а при 1 % блокується подача реагентів до реактора оксихлорування.

Кількість хлористого водню до реакторів регулюється за допомогою клапанів поз.FFICV-1006 (1007) і подається у співвідношенні з етиленом і киснем. При підвищенні або зниженні витрати хлористого водню по приладах поз.FFIC-1006 (FFIC-1007) до 18 т/год і 4,44 т/год спрацьовує сигналізація, а при зниженні до 3,85 т/год блокується реактор оксихлорування.

Для додаткового захисту при відключенні на лініях хлористого водню до кожного реактора після регулюючих встановлено відсічні клапани поз.XV-1055 і XV-1054.

Кисень із цеху розділення повітря подається на підігрівач поз.Е-0119. Тиск кисню перед підігрівачем встановлюється регулятором поз.РІС-1050 0,6 МПа (6,0 бар) із сигналізацією при мінімальному тиску 0,3 МПа (3,0 бар). Температура кисню на виході з підігрівача підтримується регулятором поз.ТІС-1050 на 120 °C подачею пари високого тиску. На лініях кисню до реакторів змонтовано обмежувальні шайби поз.FO-1156 і FO-1049 для обмеження максимальної витрати. Витрата кисню до реакторів поз.R-102 А/В встановлюється регуляторами поз.FFIC-1026 (1033) відповідно від 1200 кг/год до 4000 кг/год із сигналізацією при максимальній і мінімальній витраті. При 1000 кг/год по мінімальній і при 4600 кг/год по максимальній витраті реактор блокується приладом поз.FS-1026 (1033).

На лініях кисню до кожного реактора є комбінована система із 3-х клапанів поз.XV-1064, XV-1065, XV-1066 (XV-1074, XV-1075, XV-1076), котрі забезпечують систему реактора від попадання кисню при зупинці реактора.

Кисень подається в змішувальну форсунку поз.SM-0101А/В і разом із хлористим воднем поступає в розподільник реактора поз.R-102 А/В. Для контролю температури суміші хлористого водню з киснем, яка поступає в реактор поз.R-102А/В, на трубопроводі перед розподільником встановлено датчики температур поз.ТІ-1061/1062 із сигналізацією максимальної температури при 150 ºC.

Циркуляційний газ, що поступає із поз.V-105 і V-0125 проходить через абшайдери поз.V-0127 А/В компресорів поз.К-118 А/В, щоб відділити можливий конденсат. Конденсат виводиться в залежності від рівнів поз.LS-1411 (LS-1421) по клапану у збірник поз.V-115. При мінімальному – 225 мм, і максимальному – 600 мм рівнях спрацьовує сигналізація. При підвищенні максимального рівня до 600 мм спрацьовує попередній сигнал блокування, а при рівні у абшайдері поз.V-0127А/В 675 мм блокується компресор поз.К-118А/В/С. Абшайдер поз.V-0127А/В обладнано також додатковою сигналізацією при 90 % по рівнях поз.LS-1412 (LS-1422). Компресор поз.К-118 С є резервним для нитки А і відповідно нитки В.

Циркуляційний газ від компресорів з регулюванням витрати до 24 т/год по приладах поз.FIC-01412 (01422, 01432) подається до підігрівачів циркуляційного газу поз.Е-0117А/В. Температура циркуляційного газу на виході із підігрівачів поз.Е-0117А/В регулюється за допомогою регулятора температури поз.ТІС-01413 (01423) шляхом подачі пари високого тиску. При мінімальній температурі 120 °C спрацьовує сигналізація. Після підігрівачів циркуляційного газу відбирається циркуляційний газ для продувки штуцерів реактора і періодично при необхідності для транспортування каталізатора.

Циркуляційний газ після подачі етилену проходить через змішувальну форсунку поз.SM-102А/В. Витрата циркуляційного газу перед форсункою вимірюється витратоміром поз.FI-1101, (FI-1102) із сигналізацією при мінімальній витраті 14,2 т/год і блокуванні реактора при 12,4 т/год.

Перед підігрівачами циркуляційного газу поз.Е-117 А/В передбачено подачу азоту для азотної продувки. За допомогою обмежувальних шайб поз.FO-1407 / FO-1408 обмежується максимальна витрата азоту. Азотна продувка відкривається автоматично клапанами поз.XV-1412 / XV-1422 при виході з ладу компресора циркуляційного газу поз.К-118А/В/С і зниженні витрати газу перед реактором до 12,4 т/год для підтримання киплячого шару каталізатора. При падінні тиску по приладу поз.РІАL-0019 в основному трубопроводі азоту до 0,58 МПа (5,8 бар) спрацьовує сигналізація, а при тиску 0,5 МПа (5 бар)перекривається клапан поз.HV-01405А на лінії азоту NL до реакторів і відкривається клапан поз.HV-01405В на лінії азоту високого тиску NH від ресіверів поз.V-500В/С до реакторів. Тиск азоту від поз.V-500 підтримується регулятором поз.РІС-01405.