韓慧玨，李彥斌，劉 勇，張海峰，崔 鵬

（陜西北元化工集團(tuán)化工分公司，陜西 榆林 719319）

108 m3聚合釜PVC生產(chǎn)產(chǎn)能提升總結(jié)

韓慧玨，李彥斌，劉 勇，張海峰，崔 鵬

（陜西北元化工集團(tuán)化工分公司，陜西 榆林 719319）

介紹了108 m3聚合釜PVC生產(chǎn)工藝的控制要點(diǎn)及存在問(wèn)題，進(jìn)行工藝技改并總結(jié)了生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

PVC；聚合釜；運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)；控制要點(diǎn)

陜西北元化工集團(tuán)有限公司 (以下簡(jiǎn)稱北元化工)100萬(wàn)t/a聚氯乙烯生產(chǎn)線采用日本智索108 m3PVC聚合釜懸浮法聚合工藝技術(shù)、小孔溢流篩板汽提塔工藝技術(shù)和流化床干燥工藝技術(shù)。100萬(wàn)t/a聚氯乙烯生產(chǎn)線分一二期，每期生產(chǎn)能力為50萬(wàn)t/a，每期分2條生產(chǎn)線，共計(jì)4條生產(chǎn)線。每條生產(chǎn)線生產(chǎn)能力為25萬(wàn)t/a，有6臺(tái)108 m3聚合釜、1個(gè)汽提塔、1個(gè)流化床。整個(gè)生產(chǎn)線主要分為供料工序、聚合工序、汽提工序、VCM回收工序、離心干燥等工序。該裝置2012年4月全面投產(chǎn)以來(lái)出現(xiàn)了很多問(wèn)題，制約著產(chǎn)能的釋放，裝置不能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，現(xiàn)詳述如下。

1 供料工序

(1)回收系統(tǒng)改造

100萬(wàn)t/a聚氯乙烯項(xiàng)目四條生產(chǎn)線共用一個(gè)回收大管，由于開(kāi)車初期管理不善、系統(tǒng)不穩(wěn)定等因素，造成一部分輕的PVC樹(shù)脂帶入回收大管，導(dǎo)致聚合A、B、C、D 4條線不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的同時(shí)出料，出料時(shí)出料槽壓力高。通過(guò)技改，新增回收壓縮機(jī)將其進(jìn)口直接與回收大管相連，從而大大降低了聚合釜待料現(xiàn)象。

(2)聚合熱水泵系統(tǒng)改造

2 聚合工序

(1)加水管線改造

聚合工藝采用冷熱水以一定比例通過(guò)加水管線加入到聚合釜內(nèi)，由于冷熱水溫差達(dá)100℃，加水管線溫差變化較大，導(dǎo)致管線易泄漏，聚合經(jīng)常單條線停車焊接加水管線漏點(diǎn)，系統(tǒng)穩(wěn)定性差。對(duì)原有的加水管線進(jìn)行改造，每條線每2臺(tái)釜之間的加水管線上增加U型彎式膨脹節(jié)，聚合一二期加水管線共計(jì)增加20個(gè)U型彎式膨脹節(jié)。有效緩解了管道振動(dòng)，防止管線焊縫出現(xiàn)泄漏。

(2)聚合釜分配臺(tái)改造

現(xiàn)聚合釜利用率低，每臺(tái)聚合釜運(yùn)行150釜左右就需要清釜，聚合釜分配臺(tái)自聚嚴(yán)重造成物料管線堵塞，對(duì)聚合釜連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行影響較大，影響產(chǎn)能提升。經(jīng)過(guò)改造，將現(xiàn)有分配臺(tái)的橫管取消，在聚合釜法蘭口上面配豎管，將原來(lái)橫管上面的管線接口、儀表線接口全部改在豎管上，減少分配臺(tái)自聚，便于分配臺(tái)自聚后的清理改造前后示意圖分別見(jiàn)圖1，圖2。

圖1 聚合釜分配臺(tái)改造前示意圖

圖2 聚合釜分配臺(tái)改造后示意圖

經(jīng)過(guò)上述改造，使聚合釜清釜頻次由原來(lái)的100～150釜提高到了200～300釜。

(3)聚合釜出料系統(tǒng)改造

為了縮短聚合出料時(shí)間，提升系統(tǒng)產(chǎn)能，在出料槽頂部增加旋風(fēng)分離器，對(duì)進(jìn)出料槽的管線進(jìn)行改造。

由于國(guó)土部門多年來(lái)的數(shù)據(jù)較為零亂，大多存在數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不統(tǒng)一等現(xiàn)象，所以轉(zhuǎn)換前要對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)系清理，記錄文件個(gè)數(shù)、數(shù)據(jù)層個(gè)數(shù)，并對(duì)各數(shù)據(jù)層內(nèi)容進(jìn)行編碼和查看數(shù)據(jù)屬性是否存在個(gè)別特殊性，部分矢量數(shù)據(jù)要查驗(yàn)圖形拓?fù)淝闆r，做好數(shù)據(jù)備份，目的是為檢查轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)是否有漏轉(zhuǎn)、錯(cuò)轉(zhuǎn)、或是轉(zhuǎn)丟、轉(zhuǎn)亂等現(xiàn)象。

在聚合一二期4條線每條線各增加一套旋風(fēng)分離器裝置(2臺(tái)出料槽頂部增加1臺(tái)，共增加4臺(tái)旋風(fēng)分離器)，增加內(nèi)設(shè)噴淋裝置。通過(guò)增加的旋風(fēng)分離器，提高出料速度，縮短出料時(shí)間，能更好的分離氯乙烯氣體中的漿料，避免樹(shù)脂進(jìn)入回收大管，堵塞回收系統(tǒng)。進(jìn)一步縮短聚合出料時(shí)間，優(yōu)化控制，提升聚合產(chǎn)能。最終可將單釜出料時(shí)間由原50 min降低為40 min。

3 汽提工序

(1)在滿足樹(shù)脂質(zhì)量的情況下，降低漿料在汽提塔塔內(nèi)的停留時(shí)間，采用4層進(jìn)料，見(jiàn)圖3。

圖3 汽提塔進(jìn)料示意圖

(2)汽提塔螺旋板式換熱器增加備機(jī)

原工藝設(shè)計(jì)聚合汽提塔A/B/C/D線各有一臺(tái)螺旋板式換熱器，由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后聚合四條線螺旋板式換熱器均出現(xiàn)不同程度變形，影響汽提塔日常運(yùn)行效果及周期；同時(shí)，在日常運(yùn)行過(guò)程中，汽提塔螺旋板式換熱器泄漏或變形嚴(yán)重需維修時(shí)就會(huì)造成聚合單體線停車，每次維修需48～72 h，每次維修時(shí)影響PVC樹(shù)脂產(chǎn)量約1 800 t。

聚合汽提塔A/B/C/D線增加一臺(tái)螺旋板式換熱器，經(jīng)過(guò)配制相應(yīng)的工藝管線實(shí)現(xiàn)了聚合A/B/C/D線螺旋板式換熱器的定期切換，同時(shí)保證了不會(huì)因維修螺旋板式換熱器板式換熱器而造成聚合單條線局部停車。

4 VCM回收工序

聚氯乙烯分廠供料回收系統(tǒng)原工藝設(shè)計(jì)為：聚合回收氣體經(jīng)回收壓縮機(jī)壓縮后壓力需達(dá)到0.50～0.60 MPa，而經(jīng)回收VCM冷凝器冷卻、再經(jīng)回收VCM放空冷凝器，進(jìn)一步冷凝后不凝氣體送往合成工序變壓吸附裝置，而送往合成變壓吸附的氣體壓力需大于0.5 MPa?；厥諌嚎s機(jī)出口在0.50～0.60 MPa工作時(shí)，壓縮機(jī)抽氣能力為1 000～1 200 m3/h(壓縮機(jī)設(shè)計(jì)能力為1 800 m3/h)，且回收系統(tǒng)水環(huán)壓縮機(jī)在此工況運(yùn)行過(guò)程中故障率高、檢修頻繁，檢修投用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)不做功等現(xiàn)象，回收系統(tǒng)能力不足，不能滿足生產(chǎn)工藝需求，頻繁出現(xiàn)氣柜液位高、聚合釜待出料現(xiàn)象，嚴(yán)重制約聚合產(chǎn)能的提升。

(1)加強(qiáng)回收壓縮機(jī)日常管理

a.注意回收壓縮機(jī)機(jī)組汽水分離罐內(nèi)的工作水溫度。溫度過(guò)低易造成單體在壓縮條件液化，不利于回收；溫度過(guò)高，則造成部分水氣化，影響抽氣量。因而工作水溫度一般控制在50～55℃[1]。

b.定期給回收壓縮機(jī)機(jī)組工作液(工作水)內(nèi)添加一定劑量的消泡劑，目的是降低工作液表面漲力使VCM氣體在分離罐中更容易分離出來(lái)。工作液內(nèi)溶解的VCM量減少了，在進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)口低壓區(qū)時(shí)解析出來(lái)的VCM減少，從而提高吸氣量。

c.定期置換回收壓縮機(jī)機(jī)組汽水分離罐內(nèi)的工作水，長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中壓縮機(jī)內(nèi)部較臟造成分離罐底部積聚淤泥，通過(guò)置換排出底部淤泥從而通過(guò)提高回收壓縮機(jī)機(jī)組內(nèi)的工作水水質(zhì)來(lái)進(jìn)一步提高壓縮機(jī)回收能力。

d.定期檢查回收壓縮機(jī)進(jìn)口過(guò)濾器及止逆閥，降低回收壓縮機(jī)進(jìn)口阻力，保證其進(jìn)氣暢通。

(2)使用合成螺桿壓縮機(jī)抽聚合回收氣體

通過(guò)工藝技改，從回收氣柜出口配置管線到合成壓縮工序，在此處安裝機(jī)前冷卻器和機(jī)前除霧器。將來(lái)自于聚合回收大管的氯乙烯氣體，經(jīng)機(jī)前冷卻器冷卻后進(jìn)入機(jī)前除霧器，經(jīng)過(guò)除霧后進(jìn)入螺桿壓縮機(jī)，經(jīng)加壓后送往聚合回收系統(tǒng)回收VCM冷凝器進(jìn)口。解決了因聚合供料回收系統(tǒng)水環(huán)壓縮機(jī)抽氣能力不足造成氣柜液位高、聚合釜待出料的現(xiàn)象，聚合回收氣使用螺桿壓縮機(jī)改造流程圖見(jiàn)圖4。

5 離心干燥工序

(1)減少干燥開(kāi)停車時(shí)間

減少物料在干燥床內(nèi)停留時(shí)間，干燥床一、二床內(nèi)增設(shè)溢流堰(擋板)，目的是為了減少干燥工序在開(kāi)車時(shí)的鋪床時(shí)間。因此，在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中適當(dāng)調(diào)整干燥床一床的干燥負(fù)荷，使PVC樹(shù)脂溢流到二床時(shí)，樹(shù)脂水分已合格。將干燥床二床溢流堰高度由1.5 m降低到0.5 m，以此降低干燥床在開(kāi)車期間的鋪床時(shí)間。

圖4 聚合回收氣使用螺桿壓縮機(jī)改造流程圖

(2)干燥二次輸送改造

干燥A/B/C/D線二次輸送管線在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，部分生產(chǎn)線會(huì)頻繁出現(xiàn)高報(bào)現(xiàn)象，管線堵塞而造成干燥床下料中斷，從而使前后工序運(yùn)行不穩(wěn)定、不連續(xù)、不能實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷運(yùn)行，制約產(chǎn)能的提升與穩(wěn)定。

利用公用工程壓縮空氣存在部分富余量，經(jīng)過(guò)技改在干燥A/B/C/D線二次輸送管線上各增加一根壓縮空氣輸送管線，根據(jù)各生產(chǎn)線的實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷及能力，通過(guò)此管線給其補(bǔ)償一定的壓縮空氣(壓縮空氣壓力0.50～0.60 MPa)，解決運(yùn)行過(guò)程中的頻繁高報(bào)現(xiàn)象，一定程度提升系統(tǒng)產(chǎn)能。

6 結(jié)語(yǔ)

近幾年，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)PVC樹(shù)脂的產(chǎn)能也迅速提高，老企業(yè)加快了技術(shù)更新、裝置大型化的步伐。北元化工在對(duì)裝置在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的一系列問(wèn)題進(jìn)行了分析解決，在解決的過(guò)程中積累了一些生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及控制要點(diǎn)，提高人員的操作水平及系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為生產(chǎn)裝置達(dá)產(chǎn)、達(dá)標(biāo)及今后穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)的生產(chǎn)運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。

[1]劉紹然，張 磊，張志平.108 m3聚合釜PVC生產(chǎn)運(yùn)行總結(jié).聚氯乙烯，2013（11）：41.

108 m3polymerizer production capacity increase fand PVC summary

HAN Hui-jue，LI Yan-bin，LIU Yong，ZHANG Hai-feng，CUI Peng
（Shaanxi Beiyuan Chemical Group Co.,Ltd.,Yulin 719319，China）

Introduces the control points of the production process of 108 m3polymerization kettle PVC fand and problems of technological transformation，and summarizes the operation experience in the process of production.

：PVC；polymerization kettle；operation experience；control point

TQ325.3

：B

：1009-1785(2016)10-0015-03

2016-08-19