氯化亚砜生产中气相循环工艺装置及方法的改进

潘英曙

（江西世龙实业股份有限公司，江西 乐平333311）

氯化亚砜又名亚硫酰氯，学名二氯亚砜，作氯化剂，广泛应用于医药、农药、染料工业及有机合成工业。 氯化亚砜生产过程中，气相循环（氯化亚砜生产过程存在两大循环： 液相循环及气相循环） 十分重要，不但关系到氯化亚砜的产品产量，对整个氯化亚砜生产中原料和能源消耗有举足轻重的影响。

1 原气相循环工艺及存在问题

1.1 氯化亚砜原气相循环工艺流程简述

氯化亚砜反应器出来的高温多元组分气相经粗品冷凝器冷凝成粗品氯化亚砜及部分混合不凝气体，经气液分离器分离后，粗品氯化亚砜流入粗品脱气釜， 混合气体经气动隔膜泵加压送回气体混合器重新进入反应器合成氯化亚砜（气相循环一）；在一定温度下， 粗品脱气釜中的粗品氯化亚砜所溶解的氯气、 二氧化硫等气体进一步分离， 进入气体混合器，重新进入反应器合成氯化亚砜（气相循环二）。氯化亚砜原气相循环工艺流程简图见图1。

整个气相循环过程中， 循环气要经两步进入气体混合器混合，重新进入反应器合成氯化亚砜，从而完成气相循环。

1.2 原气相循环工艺存在的问题

（1）气相循环步骤多，系统压力波动频繁，操作相对繁杂；

（2）气相循环量波动频繁，不利于生产的平稳运行；

（3）气相二步循环能耗较高；

图1 氯化亚砜原气相循环工艺流程简图

（4） 隔膜泵检修频繁， 检修时循环气量出现波动，不利于生产的平稳运行；

（5）隔膜泵维修成本较高，劳动强度大。

2 水力喷射气相循环工艺

水力喷射气相循环工艺的特点是利用流体动力学原理，通过流体的高速喷射作用，抽取粗品冷凝器冷凝后分离出的混合气体， 混合气体在粗品受槽内与粗品氯化亚砜溶解的气体一起雾化膨胀加压，从而重新返回气体混合器， 进入氯化亚砜反应器合成氯化亚砜。 水力喷射气相循环工艺简图见图2。

图2 水力喷射气相循环工艺简图

由原隔膜泵脱气气相循环改为水力喷射气相循环，从以下3 方面着手改进。

（1）工艺由繁到简，简化了工艺流程

原气相循环工艺相对繁杂， 其气相循环分两步并列进行，一步是冷凝后分离的气体用隔膜泵输送，一步是粗品氯化亚砜进一步脱气加压输送。 现循环工艺一步到位， 即粗品氯化亚砜脱出的气体与冷凝器后分离的气体均从粗品受槽加压输送至气体混合器。

（2）操作由难入易，操作相对简便，指标易控制

原气相循环工艺操作分两步并列进行， 操作压力指标不易控制， 其中任一步的指标发生变化均会影响另一步操作， 即任一步压力指标出现状况均会影响另一方压力指标， 进而会影响整个流程及至生产进程；现气相循环工艺则不会出现此情况，其操作控制点只有一处，不存在相互影响和制约因素。

（3）系统压力出现较大变化，即系统压力大为降低，系统安全性大为增强，系统平稳可靠

原气相循环工艺生产系统压力均在0.1MPa 以上，最高压力达0.18 MPa 以上， 系统均压约为0.14 MPa；系统安全性能较差，经常泄漏。 现气相循环工艺生产系统压力均在0.1 MPa 以下， 系统均压为0.05~0.08 MPa，系统安全性能大为提高，生产运行平稳可靠。

3 水力喷射气相循环操作控制

3.1 粗品受槽内液位及温度控制

粗品受槽内液位不得低于30%，该液位可保证水力喷射装置正常工作； 且液位不得高于70%，该液位可保证抽吸的气体具有一定的膨胀和释放空间。 受槽温度不得低于60 ℃，该温度可保证粗品中的二氯化硫及氯气等不凝性气体正常分离， 从而使生产的粗品质量得到有效保证。

3.2 水力喷射液体流量抽吸气量控制

水力喷射气相循环装置的液体喷射流量不得小于100 m3/h（以水流量测算），气体抽吸量不少于500 m3/h（以空气流量测算），故液体循环泵及喷射器的选型非常重要。

4 水力喷射气相循环的优势

（1）简化了操作工艺和设备，气相循环工作程序简化。

（2）气相循环控制点减少，便于系统调节，更利于稳定操作。

（3）生产系统压力较低。 且压力较稳定，压力数值波动小，从而物料进出较平稳，从而促进了前汽化工序的稳定，提高了系统的安全性。

（4）水力喷射气相循环气体循环量大，气体流量较稳定 （原气相循环隔膜泵故障时易出现较大波动），增加了系统的物料流速，故增加了物料的反应速度， 从而间接提高了单套氯化亚砜合成生产装置的产能。

（5）水力喷射气相循环装置运行平稳可靠，故障率极低，维修概率小，维修成本极低。 将江西世龙实业股份有限公司前后两种气相循环装置比较： 原气相循环装置主要设备为进口气动隔膜泵， 每套合成装置需要4 台隔膜泵，年维修费用近10 万元；更改气相循环装置工艺后，年维修费用不足1 万元。

（6）水力喷射气相循环装置气体循环量较稳定，合成装置系统压力较平稳， 故进入系统的两种物料氯气和二氧化硫的配比也较稳定， 从而粗品氯化亚砜的产品质量也较稳定， 对后续配硫中和工序具有参考性的指导意义。

5 结语

通过对改变气相循环生产装置实际情况对比，水力喷射气相循环装置不但简化了气相循环工艺路线，既减轻劳动强度，又降低原料、动力消耗，较大的降低了装置的维修费用和成本， 同时氯化亚砜粗品的质量稳定提高。水力喷射气相循环装置的应用，单套氯化亚砜合成装置的产能可从原15 t/d 提高到18 t/d 以上。