潘文平，陳海印，趙鵬濤

（陜西金泰氯堿化工有限公司，陜西榆林718100）

精餾低沸塔間歇進料的原因分析與解決方法

潘文平，陳海印，趙鵬濤

（陜西金泰氯堿化工有限公司，陜西榆林718100）

對引起低沸塔間歇進料現(xiàn)象的工藝及設備因素進行了分析。經(jīng)過對工藝配管的改造，解決了低塔間歇進料的問題，提高了VCM單體質量。

低沸塔；進料；間歇；分水器；技改

陜西金泰氯堿化工有限公司年產(chǎn)10萬t PVC樹脂。2005年10月投產(chǎn)以來，VCM合成部分低沸塔存在著周期性間歇進料現(xiàn)象。本套精餾裝置采用2套垂直篩板塔（1開1備），間歇進料造成低沸塔釜液位忽高忽低，導致VCM中的C2H2含量超標（>10×10-6）。為此，對引起低沸塔間歇進料現(xiàn)象的工藝及設備因素進行了分析探討，并對存在的問題進行了技改。2009年4月技改運行以來，未出現(xiàn)間歇進料的現(xiàn)象。

1 低沸塔間歇進料過程中的現(xiàn)象

1.1 低沸塔間歇進料的周期與頻次

使用剛清理過的低沸塔基本上沒有出現(xiàn)間歇進料，運行2個月后出現(xiàn)間歇進料現(xiàn)象。初期，每一兩天發(fā)生1次，隨著運行時間延長，發(fā)生間歇進料的頻次不斷增加，嚴重時，每班發(fā)生一兩次，此時，采用相應工藝操作措施（如控制VCM中的C2H2含量）已不能奏效，出現(xiàn)這種情況時塔釜塔頂壓差大于16 kPa，只能甩塔切換至備用塔。

1.2 低塔間歇性進料過程中水分離器壓力變化趨勢

（1）低沸塔正常運行時，水分離器壓力為0.555~ 0.560MPa。

（2）出現(xiàn)間歇進料現(xiàn)象前，水分離器壓力開始波動（0.555~0.565MPa）。

（3）當水分離器壓力出現(xiàn)第1個峰值（0.570~ 0.580MPa）時，在該峰值壓力作用下，低沸塔進料量會突然增大，水分離器壓力隨即呈現(xiàn)下降趨勢。

（4）當水分離器壓力降至谷值（0.536~0.538MPa）時，停止向低沸塔進料，出現(xiàn)間歇進料現(xiàn)象。

（5）水分離器恢復向低塔進料前，壓力會在0.536~0.555MPa范圍內波動上升，并出現(xiàn)第2個峰值（0.577和0.585MPa）。

（6）低沸塔進料恢復至正常運行時，水分離器的壓力為0.555~0.560MPa。

2 相關因素分析

全凝器與尾氣冷凝器下料管分別從水分離器同一側進入，水分離器頂部出料管經(jīng)U型彎進入低沸塔，水分離器中間有1個折流板，折流板的左側頂部有1個DN80的氣相平衡管與全凝器和低沸塔頂?shù)臍庀喑隹趨R集管連接，水分離器底部兩側接DN50放水管和排凈管，其結構及配管如圖1所示。

為了便于對水分離器、全凝器、低沸塔頂各點壓力和VCM液柱產(chǎn)生的靜壓力值結合低沸塔液位動態(tài)變化進行分析，對圖1選取幾個截面。1—1為低塔入料管口中心線，選取它為水平基準面：2—2為水分離器出料管口截面；1—1與2—2截面距離為400 mm；3—3為水分離器入料管內的VCM液面。

PI—1為低沸塔入料口壓力，壓力變送器顯示；PI—2為水分離器壓力，壓力變送器顯示；PI—3為全凝器出氣管壓力，壓力變送器顯示。

在低沸塔不進料前，水分離器壓力即已產(chǎn)生較大幅度波動，這是發(fā)生不進料的前兆。壓力上升出現(xiàn)第1個峰值時，低沸塔釜液位突然上升，壓力直線下降至谷值，谷值是由第1個峰值壓力壓料的慣性作用所致。此時，由于其壓力低于低沸塔頂壓力，低沸塔不進料。隨后，氣相平衡失去作用。這是因為管截面1—1和2—2之間出現(xiàn)氣栓（積氣），壓力谷值平緩上升過渡20~23min，3-3截面液柱開始緩慢上升。接著，壓力第二次直線上升，出現(xiàn)第2個峰值，低沸塔釜液位上升至70%，并持續(xù)10min左右。從壓力上升分析，管3—3截面上VCM液柱高于截面1—1約2m，壓力PI-2比低沸塔進料口壓力PI-1高20~ 30 kPa，截面1—1與2—2間氣栓被液相VCM壓入塔內，低沸塔進料恢復正常。由于水分離器槽體中間有1塊上折流板，有利于水的沉降，但易使其右側產(chǎn)生氣栓，影響低塔入料穩(wěn)定及全凝器、尾氣冷凝器發(fā)揮平衡作用。

3 解決低沸塔間歇進料的技改方案

初步分析認為，水分離器液位與低沸塔入料口位差偏小，只有400mm，此位差產(chǎn)生的靜壓力僅為3.7 kPa。方案一是提高水分離器的安裝高度，需拆卸水分離器、設備基座施工、恢復安裝，設備頂上的電氣儀表線橋需相應抬高，由于受建筑高度限制，只能抬高0.5m左右。方案二是位差進料不穩(wěn)定，易受壓縮送氣量變化及尾氣冷凝器、全凝器壓力波動的影響，考慮改為動力泵輸送強制進料。方案三是在水分離器出料管頂部接1根DN50氣相管，與原來的氣相平衡管連接。根據(jù)以上分析，折流板兩側液位形成液封，起到阻隔氣相平衡的作用，只要解決水分離器折流板右側壓力與全凝器氣相出口管和低沸塔氣相出口管的壓力平衡問題，便能解決間歇進料問題。精餾水分離器槽體中間設置折流板，其兩側均和全凝器與低塔頂氣相匯集管出口平衡，可以避免低沸塔間歇進料的現(xiàn)象。低沸塔入料均衡穩(wěn)定，可以將VCM純度合格率提高5%。增加水分離器折流板另一側氣相平衡管，比提高水分離器安裝高度節(jié)省工作量和時間，比增加動力泵節(jié)省設備投入及動力電消耗。

技改后的工藝流程簡圖如圖2所示。

4 避免低沸塔間歇進料的工藝操作

（1）要平緩調節(jié)壓縮工序送氣量，以免引起精餾系統(tǒng)壓力波動。

（2）水分離器放水時，閥門開啟度不宜大，折流板兩側放水閥不宜同時打開，以免引起壓力擾動。

（3）冬季要注意全凝器、尾氣冷凝器下料管的防凍和伴熱保溫，避免凍堵。

（4）控制VCM中的含水量，以免在精餾塔塔板形成低聚物堵塞塔盤，影響塔的傳質傳熱及低塔的進料。

Analysisof causesand solutionsof interm ittent feeding of rectifying low-boiling tower

PANWen-ping,CHENHai-yin,ZHAOPeng-tao
(Shanxi JintaiChlor-AlkaliChemicalCo.,Ltd.,Yulin 718100,China)

Processequipments factorof intermittent feeding of low-boiling towerwere analysed.According to the innovation of the process piping,the problem of intermittent feedingwas solved and the quality of VCM were improved.

low-boiling tower;feeding;separator;technological innovation

book=13,ebook=76

TQ051.8+1

B

1009－1785(2010)07－0013-02

2010-02-24