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聚氯乙烯(PVC)是全球五大热塑性通用塑料之一,广泛应用于工业、农业、建筑业、电力通讯、医药等领域。乙炔是电石乙炔法生产PVC的重要原料之一,其纯度的高低决定了 PVC产品的质量。本文以高效、绿色生产为目标,分析了目前氯碱企业中浓硫酸乙炔清净工段和乙炔变压吸附工段存在的问题。利用化工过程流程模拟软件对年产12.5万吨精乙炔气的浓硫酸乙炔清净工段和乙炔变压吸附工段分别进行稳态模拟优化和动态模拟优化,得到最佳工艺操作参数,并针对废硫酸难处理的问题,提出了电石渣中和法处理废硫酸方案,实现氯碱企业的绿色生产与可持续发展。论文对H2S-H2O体系的汽液相平衡(VLE)数据进行了热力学一致性检验,验证了数据的准确性。对ELECNRTL热力学模型的二元交互作用参数以及C2H2、H2S的亨利参数拟合回归,并用模拟计算值与实际生产数据对比,验证了 ELECNRTL模型可以准确的用于乙炔清净过程模拟研究。文中对浓硫酸乙炔清净工艺流程进行模拟优化,通过单因素灵敏度分析优化得到各塔的最佳工艺参数,包括操作压力、理论级数、操作温度、吸收剂流量及循环量。优化后,浓硫酸流量由992 kg·h-1降为700 kg h-1,节省浓硫酸29.44%;碱液流量由800 kg·h-1降为700 kg·h-1,节省碱液12.50%;冷却水流量由9400 kg·h-1降为1000 kg·h-1,节省冷却水89.36%。优化改造后,浓硫酸乙炔清净工段总共节约原料费用146.7万元/年,并得到了纯度为99.54%的乙炔气。利用Aspen Adsorption对乙炔变压吸附脱水过程进行吸附模拟分析,进一步提纯乙炔气。通过对分子筛粒径、吸附操作压力、吸附床层高度、进料流量参数分析,确定了合适参数,延长了吸附时间,操作流程由原来的5塔变压吸附流程变为3塔变压吸附流程。通过上述优化,乙炔气产品纯度达到99.99%,装置处理乙炔气的能力扩大为原来的1.4倍,并且延长了分子筛的寿命。针对乙炔清净工段产生的废硫酸难处理问题,结合氯碱厂现有原料——电石渣,提出利用电石渣中和废硫酸方案,并对该方案进行了工艺研究。通过废硫酸中和电石渣工艺,每年可处理废硫酸5953.6吨,电石渣4824吨,实现两废的回收利用,同时生产出的石膏和硫可以作为工业产品销售,为企业带来了经济效益和环境效益。