一種以氯化鉀、天然氣為原料實(shí)現(xiàn)資源綜合利用的生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種以氯化鉀、天然氣為原料實(shí)現(xiàn)資源綜合利用的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括氫氧化鉀裝置、碳酸鉀裝置、乙炔裝置、電石法乙炔裝置、氯乙烯裝置、聚氯乙烯裝置、合成氨裝置、尿素裝置、甲醇裝置、空分裝置和供熱中心。本實(shí)用新型采用石油天然氣為主要原料生產(chǎn)PVC，各生產(chǎn)裝置緊密結(jié)合，上個(gè)裝置的產(chǎn)品、副產(chǎn)品、廢氣和廢渣就是下一個(gè)裝置的原料，使資源能夠充分利用；將污染物消除在生產(chǎn)工藝過程中，從根本上減少或消除了污染，實(shí)現(xiàn)了資源利用效率的最大化和“三廢”排放量的最小化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。
【專利說明】一種以氯化鉀、天然氣為原料實(shí)現(xiàn)資源綜合利用的生產(chǎn)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于化工產(chǎn)品的資源綜合利用領(lǐng)域，更具體地，涉及一種以氯化鉀和天然氣為原料生產(chǎn)氫氧化鉀、碳酸鉀、聚氯乙烯、尿素及甲醇等化工產(chǎn)品并綜合利用的生產(chǎn)系統(tǒng)及其方法。

【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)天然氣化工始于20世紀(jì)60年代初，現(xiàn)已初具規(guī)?！，F(xiàn)如今，已興建多座以天然氣和油田伴生氣為原料的大型合成氨廠，以及一批中、小型合成氨廠，使全國(guó)合成氨生產(chǎn)原料結(jié)構(gòu)中，天然氣所占的比例約達(dá)到半數(shù)；同時(shí)還興建了天然氣制乙炔工廠。
[0003]聚氯乙烯樹脂(PVC)作為氯堿工業(yè)最大的有機(jī)耗氯產(chǎn)品,對(duì)氯堿工業(yè)的發(fā)展及其堿、氯平衡都具有極其重要的作用。在我國(guó)聚氯乙烯行業(yè)產(chǎn)能迅速增長(zhǎng)、而且電石法聚氯乙烯仍占據(jù)主導(dǎo)地位的情況下，本發(fā)明采用石油天然氣為主要原料生產(chǎn)PVC，使我國(guó)PVC生產(chǎn)原料以電石乙炔為主向原料多樣化邁出了可喜的一步。
[0004]本發(fā)明中將天然氣化工與鹽化工有機(jī)結(jié)合，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)資源進(jìn)行了合理有效的循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的應(yīng)用技術(shù)，完善了再生資源回收利用體系。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的狀況，發(fā)明一種新型生產(chǎn)系統(tǒng)及其方法，將天然氣化工與鹽化工有機(jī)結(jié)合，以氯化鉀、天然氣、空氣等資源綜合利用生產(chǎn)氫氧化鉀、碳酸鉀、聚氯乙烯、尿素及甲醇。
[0006]技術(shù)方案:本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種以氯化鉀、天然氣為原料實(shí)現(xiàn)資源綜合利用的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括氫氧化鉀裝置、碳酸鉀裝置、乙炔裝置、電石法乙炔裝置、氯乙烯(VCM)裝置、聚氯乙烯裝置、合成氨裝置、尿素裝置、甲醇裝置、空分裝置和供熱中心；
[0008]所述氫氧化鉀裝置分別連接所述氯乙烯(VCM)裝置、所述碳酸鉀裝置，所述氫氧化鉀裝置的產(chǎn)品或副產(chǎn)為所述氯乙烯(VCM)裝置、所述碳酸鉀裝置的原料；所述乙炔裝置分別連接所述供熱中心、合成氨裝置、氯乙烯(VCM)裝置、甲醇裝置，所述合成氨裝置連接尿素裝置，所述氯乙烯(VCM)裝置連接聚氯乙烯裝置；所述空分裝置連接所述乙炔裝置，為所述乙炔裝置提供氧氣作為原料；
[0009]所述電石法乙炔裝置可以作為所述乙炔裝置的備用裝置，當(dāng)所述乙炔裝置不能正常開車時(shí)，可啟用該套裝置生產(chǎn)C2H2 ；
[0010]所述的供熱中心主要是給整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的各大裝置供各壓力等級(jí)蒸汽、供電，以汽定電，是該產(chǎn)業(yè)鏈自備電廠，多余的電量并到當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)平衡；
[0011]所述系統(tǒng)采用DCS控制系統(tǒng)控制，其生產(chǎn)操作安全可靠且穩(wěn)定；
[0012]所述氫氧化鉀裝置是將原料氯化鉀(KCl)經(jīng)離子膜電解得到氫氧化鉀(KOH) 32 %溶液、氯氣(Cl2)和氫氣(H2), 32%的KOH溶液經(jīng)降膜蒸發(fā)生產(chǎn)48%的液堿；48%的液堿部分經(jīng)蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)92?95%的固堿，另一部分去所述碳酸鉀裝置生產(chǎn)碳酸鉀(K2CO3);所述電解產(chǎn)生的Cl2、H2經(jīng)處理及壓縮，采用二合一副產(chǎn)蒸汽的合成爐生產(chǎn)氯化氫(HCl)氣體；HCl氣體經(jīng)冷卻后一部分供所述氯乙烯(VCM)裝置生產(chǎn)氯乙烯，另一部分經(jīng)降膜吸收器吸收生產(chǎn)31 %的高純鹽酸自用供所述氫氧化鉀裝置自用；副產(chǎn)的過量Cl2,當(dāng)設(shè)備處于事故狀態(tài)或電解裝置開停車時(shí)，送至Cl2液化工序生產(chǎn)液氯產(chǎn)品充裝出售；
[0013]如前所述的來自氫氧化鉀裝置的48%的KOH溶液與來自所述合成氨裝置的二氧化碳(CO2)及來自天然氣燃燒產(chǎn)生的高溫CO2在流化床反應(yīng)器中經(jīng)碳化、干燥制得K2CO3產(chǎn)品，尾氣經(jīng)除塵、洗滌后放空，充分利用所述合成氨裝置生產(chǎn)過程中多余的CO2,既節(jié)能又環(huán)保;
[0014]所述空分裝置是利用液化空氣中各組份沸點(diǎn)的不同采用液化精餾方法將氧氣
(O2)、氮?dú)?N2)及氬氣(Ar)等各組份分離開，氧氣輸送至所述乙炔裝置用于天然氣氧化制取乙炔；氮?dú)馑屯鞔笱b置用于開停車置換及干氣密封；氬氣用于外銷；該裝置為乙炔裝置提供工藝用02，同時(shí)提供各裝置所需的各壓力等級(jí)N2 ;本裝置采用空氣循環(huán)液氧內(nèi)壓縮流程，安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理；
[0015]所述乙炔裝置采用天然氣部分氧化制取乙炔技術(shù)，副產(chǎn)高級(jí)炔和乙炔尾氣；來自空分裝置的O2與原料天然氣(CH4)經(jīng)預(yù)熱后在所述乙炔裝置的乙炔爐中發(fā)生部分氧化反應(yīng)，生成粗乙炔(C2H2)混合氣，再經(jīng)加氫、提濃、凈化得到精C2H2送至所述VCM裝置；乙炔爐中副產(chǎn)的炭黑經(jīng)水洗滌、澄清分離后送至焚燒爐焚燒，尾氣達(dá)標(biāo)排放；乙炔提濃工序經(jīng)分離副產(chǎn)的高級(jí)炔輸送至所述供熱中心的電站鍋爐用作燃料，副產(chǎn)的乙炔尾氣輸送至所述合成氨裝置及所述甲醇裝置用作原料，變廢為寶，資源綜合利用率高；
[0016]所述電石法乙炔裝置，當(dāng)所述乙炔裝置不能正常開車時(shí)，可啟用該套裝置生產(chǎn)C2H2 ；電石法乙炔裝置將外購(gòu)來的大電石塊，經(jīng)鄂式破碎機(jī)破碎成40?60 mm的電石顆粒，用皮帶輸送機(jī)送至電石加料斗，經(jīng)氮?dú)庵脫Q后進(jìn)入乙炔發(fā)生器，電石與水反應(yīng)生成粗C2H2和電石渣；粗C2H2經(jīng)清凈工序得精C2H2輸送至VCM裝置做原料；電石渣經(jīng)壓濾后得到的濾液重新返回到乙炔發(fā)生器中作為工藝水進(jìn)行循環(huán)，將電石渣輸運(yùn)送至水泥廠做原料，減少了環(huán)保處理費(fèi)用，降低了成本；
[0017]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:本實(shí)用新型采用石油天然氣為主要原料生產(chǎn)PVC，使我國(guó)PVC生產(chǎn)原料以電石乙炔為主向原料多樣化邁出了可喜的一步；本發(fā)明中各生產(chǎn)裝置緊密結(jié)合，上個(gè)裝置的產(chǎn)品、副產(chǎn)品、廢氣和廢渣就是下一個(gè)裝置的原料，使資源能夠充分利用；將污染物消除在生產(chǎn)工藝過程中，從根本上減少或消除了污染，實(shí)現(xiàn)了資源利用效率的最大化和“三廢”排放量的最小化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式；工藝過程采用DCS控制系統(tǒng)控制，具有生產(chǎn)操作安全、可靠、穩(wěn)定、人員少等特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0020]如圖1所示為本實(shí)用新型生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)流程示意圖。
[0021]一種以氯化鉀、天然氣為原料實(shí)現(xiàn)資源綜合利用的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括氫氧化鉀裝置、碳酸鉀裝置、乙炔裝置、電石法乙炔裝置、氯乙烯(VCM)裝置、聚氯乙烯裝置、合成氨裝置、尿素裝置、甲醇裝置、空分裝置和供熱中心；
[0022]所述氫氧化鉀裝置分別連接所述氯乙烯(VCM)裝置、所述碳酸鉀裝置，所述氫氧化鉀裝置的產(chǎn)品或副產(chǎn)為所述氯乙烯(VCM)裝置、所述碳酸鉀裝置的原料；所述乙炔裝置分別連接所述供熱中心、合成氨裝置、氯乙烯(VCM)裝置、甲醇裝置，所述合成氨裝置連接尿素裝置，所述氯乙烯(VCM)裝置連接聚氯乙烯裝置；所述空分裝置連接所述乙炔裝置，為所述乙炔裝置提供氧氣作為原料；
[0023]所述電石法乙炔裝置可以作為所述乙炔裝置的備用裝置，當(dāng)所述乙炔裝置不能正常開車時(shí)，可啟用該套裝置生產(chǎn)C2H2 ；
[0024]所述的供熱中心主要是給整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的各大裝置供各壓力等級(jí)蒸汽、供電，以汽定電，是該產(chǎn)業(yè)鏈自備電廠，多余的電量并到當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)平衡；
[0025]所述系統(tǒng)采用DCS控制系統(tǒng)控制，其生產(chǎn)操作安全可靠且穩(wěn)定；
[0026]所述氫氧化鉀裝置是將原料氯化鉀(KCl)經(jīng)離子膜電解得到氫氧化鉀(KOH) 32%溶液、氯氣(Cl2)和氫氣(H2), 32%的KOH溶液經(jīng)降膜蒸發(fā)生產(chǎn)48%的液堿；48%的液堿部分經(jīng)蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)92?95%的固堿，另一部分去所述碳酸鉀裝置生產(chǎn)碳酸鉀(K2CO3);所述電解產(chǎn)生的Cl2、H2經(jīng)處理及壓縮，采用二合一副產(chǎn)蒸汽的合成爐生產(chǎn)氯化氫(HCl)氣體；HCl氣體經(jīng)冷卻后一部分供所述氯乙烯(VCM)裝置生產(chǎn)氯乙烯，另一部分經(jīng)降膜吸收器吸收生產(chǎn)31 %的高純鹽酸自用供所述氫氧化鉀裝置自用；副產(chǎn)的過量Cl2,當(dāng)設(shè)備處于事故狀態(tài)或電解裝置開停車時(shí)，送至Cl2液化工序生產(chǎn)液氯產(chǎn)品充裝出售；
[0027]如前所述的來自氫氧化鉀裝置的48%的KOH溶液與來自所述合成氨裝置的二氧化碳(CO2)及來自天然氣燃燒產(chǎn)生的高溫CO2在流化床反應(yīng)器中經(jīng)碳化、干燥制得K2CO3產(chǎn)品，尾氣經(jīng)除塵、洗滌后放空，充分利用所述合成氨裝置生產(chǎn)過程中多余的CO2,既節(jié)能又環(huán)保;
[0028]所述空分裝置是利用液化空氣中各組份沸點(diǎn)的不同采用液化精餾方法將氧氣
(O2)、氮?dú)?N2)及氬氣(Ar)等各組份分離開，氧氣輸送至所述乙炔裝置用于天然氣氧化制取乙炔；氮?dú)馑屯鞔笱b置用于開停車置換及干氣密封；氬氣用于外銷；該裝置為乙炔裝置提供工藝用02，同時(shí)提供各裝置所需的各壓力等級(jí)N2 ;本裝置采用空氣循環(huán)液氧內(nèi)壓縮流程，安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理；
[0029]所述乙炔裝置采用天然氣部分氧化制取乙炔技術(shù)，副產(chǎn)高級(jí)炔和乙炔尾氣；來自空分裝置的O2與原料天然氣(CH4)經(jīng)預(yù)熱后在所述乙炔裝置的乙炔爐中發(fā)生部分氧化反應(yīng)，生成粗乙炔(C2H2)混合氣，再經(jīng)加氫、提濃、凈化得到精C2H2送至所述VCM裝置；乙炔爐中副產(chǎn)的炭黑經(jīng)水洗滌、澄清分離后送至焚燒爐焚燒，尾氣達(dá)標(biāo)排放；乙炔提濃工序經(jīng)分離副產(chǎn)的高級(jí)炔輸送至所述供熱中心的電站鍋爐用作燃料，副產(chǎn)的乙炔尾氣輸送至所述合成氨裝置及所述甲醇裝置用作原料，變廢為寶，資源綜合利用率高；
[0030]所述電石法乙炔裝置，當(dāng)所述乙炔裝置不能正常開車時(shí)，可啟用該套裝置生產(chǎn)C2H2 ；電石法乙炔裝置將外購(gòu)來的大電石塊，經(jīng)鄂式破碎機(jī)破碎成40?60 mm的電石顆粒，用皮帶輸送機(jī)送至電石加料斗，經(jīng)氮?dú)庵脫Q后進(jìn)入乙炔發(fā)生器，電石與水反應(yīng)生成粗C2H2和電石渣；粗C2H2經(jīng)清凈工序得精C2H2輸送至VCM裝置做原料；電石渣經(jīng)壓濾后得到的濾液重新返回到乙炔發(fā)生器中作為工藝水進(jìn)行循環(huán)，將電石渣輸運(yùn)送至水泥廠做原料，減少了環(huán)保處理費(fèi)用，降低了成本。
【權(quán)利要求】
1.一種以氯化鉀、天然氣為原料實(shí)現(xiàn)資源綜合利用的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括氫氧化鉀裝置、碳酸鉀裝置、乙炔裝置、電石法乙炔裝置、氯乙烯裝置、聚氯乙烯裝置、合成氨裝置、尿素裝置、甲醇裝置、空分裝置和供熱中心，其特征在于: 所述氫氧化鉀裝置分別連接所述氯乙烯裝置、所述碳酸鉀裝置，所述氫氧化鉀裝置的產(chǎn)品或副產(chǎn)為所述氯乙烯裝置、所述碳酸鉀裝置的原料；所述乙炔裝置分別連接所述供熱中心、合成氨裝置、氯乙烯裝置、甲醇裝置，所述合成氨裝置連接所述尿素裝置，所述氯乙烯裝置連接所述聚氯乙烯裝置；所述空分裝置連接所述乙炔裝置，為所述乙炔裝置提供氧氣作為原料； 所述電石法乙炔裝置作為所述乙炔裝置的備用裝置，當(dāng)所述乙炔裝置不能正常開車時(shí)，啟用該套裝置生產(chǎn)C2H2 ； 所述的供熱中心給整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的各大裝置供各壓力等級(jí)蒸汽、供電； 所述系統(tǒng)采用DCS控制系統(tǒng)控制，其生產(chǎn)操作安全可靠且穩(wěn)定。
【文檔編號(hào)】C25B1/16GK203976418SQ201420358119
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】李小松, 李浩放, 劉星明, 王駿, 李輝林, 王林青, 黃龍, 趙得元, 包慶山, 劉國(guó)建, 馬珍 申請(qǐng)人:青海鹽湖工業(yè)股份有限公司