汪順良
(鴻達興業(yè)股份有限公司,廣東 廣州 510145)
2017年國內(nèi)PVC產(chǎn)能新增多半是延續(xù)資源成本產(chǎn)業(yè)鏈的一體化前期規(guī)劃。按照工藝區(qū)分,占主導(dǎo)地位的依舊是電石法工藝。鴻達興業(yè)股份有限公司(以下簡稱鴻達興業(yè))作為國內(nèi)大型的化工能源企業(yè),其旗下現(xiàn)擁有2個PVC生產(chǎn)基地。結(jié)合行業(yè)狀況和企業(yè)自身的工藝特點,通過技術(shù)進步和管理創(chuàng)新驅(qū)動企業(yè)發(fā)展,現(xiàn)已整合成具有總產(chǎn)能70萬t/a SPVC、3萬t/a稀土改性粉體PVC裝置的大型化工企業(yè)。不但充分發(fā)揮了裝置的性能,而且增加了產(chǎn)品的多樣性,從而增強了企業(yè)抵御市場風(fēng)險的能力。
作為國內(nèi)大型的PVC生產(chǎn)企業(yè),鴻達興業(yè)擁有兩大PVC子公司,分別為內(nèi)蒙古烏?;び邢薰荆ㄒ韵潞喎Q烏海化工)和內(nèi)蒙古中谷礦業(yè)有限責(zé)任公司(以下簡稱中谷礦業(yè))兩大生產(chǎn)基地,二者均為懸浮法通用型PVC生產(chǎn)裝置。
1.2.1 公司概況
烏?;の挥跒鹾J泻D蠀^(qū)拉僧廟鎮(zhèn),始建于1952年,以鹽、堿、硝、石灰石為主要原料,生產(chǎn)PVC、電石、純堿、燒堿、液氯、鹽酸、硫化堿、硫化黑、白炭黑和二水鈣等各類化工原料產(chǎn)品。原有SPVC生產(chǎn)能力30萬/a。其裝置基本情況如下[1]。
1.2.2 PVC生產(chǎn)狀況
公司PVC裝置分2條生產(chǎn)線,一期15萬t/a于2008年7月投產(chǎn),二期15萬t/a于2010年9月投產(chǎn),PVC實際產(chǎn)能30萬t/a。從幾年來的運行看,2條生產(chǎn)線運行正常,裝置安全可靠,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
1.2.3 裝置情況
(1)乙炔工段。為濕法工藝,電石經(jīng)破碎、發(fā)生、清凈后去氯乙烯聚合。其中發(fā)生器8臺,水環(huán)壓縮機6臺,壓濾機12臺(過濾面積:800 m2板框);
(2)單體工段。該工序有混合脫水、常規(guī)脫析、鹽酸深脫析、含汞廢水處理、壓縮與精餾以及尾氣回收6個單元操作。其中,轉(zhuǎn)化器80臺(碳鋼3000×3300 FN=1047 m2)、螺桿壓縮機6臺、低沸點塔3 臺(塔板數(shù) 40塊,F(xiàn)N=112 m2)、高沸點塔 3臺(塔板數(shù) 48 塊,F(xiàn)N=215 m2)、VCM 儲罐 8 臺(V=100 m3)、氯乙烯及乙炔吸附塔5臺(一、二期各1套);提氫塔5臺。
(3)懸浮聚合。該工序有聚合、回收、汽提3個單元操作。采用12臺70 m3的聚合釜,整個聚合采用DCS控制操作,入料采用83℃熱水達到等溫入料,入料過程按緩沖劑、軟水、單體(略滯后熱水)、分散劑、引發(fā)劑設(shè)定依次加入;有獨立的配料系統(tǒng)及軟水系統(tǒng),有專用的NO緊急終止系統(tǒng)應(yīng)對生產(chǎn)異常及備用電源可維持聚合的繼續(xù)反應(yīng)。
(4)懸浮干燥。該工序有干燥、包裝和母液水處理3個生產(chǎn)單元。其中,離心機6臺、旋風(fēng)干燥床4套、料倉4臺(單臺體積500 m3)、全自動包裝線4套,另有生化處理系統(tǒng)1套、混凝澄清系統(tǒng)1套、浸沒式超濾系統(tǒng)1套用來處理母液水。
(5)循環(huán)冷凍。其分為3000 m3和5000 m32套系統(tǒng)。其中,3000 m3供聚合反應(yīng)專用,5000 m3供公司各個冷卻用水管網(wǎng)共用。分別采用涼水塔冷卻后循環(huán),同時定期向其中加藥以控制沉積腐蝕和微生物的危害。冷凍系統(tǒng)分為-35℃和5℃2套系統(tǒng)。其中,5℃冷凍機組6臺(其中離心式冷凍機組4套,溴化鋰機組2套);-35℃冷凍機組4套(系螺桿壓縮機);冷卻塔5000 m34臺、3000 m34臺。
1.2.4 生產(chǎn)運行情況
烏海化工PVC生產(chǎn)線實際產(chǎn)能可達30萬t/a,主要生產(chǎn)SG-5型通用樹脂,其占總產(chǎn)量的95%以上,SG-3樹脂占5%。曾經(jīng)試生產(chǎn)過1000 t的SG-6型樹脂,但總體以SG-5型樹脂為主。
1.3.1 公司概況
中谷礦業(yè)位于鄂爾多斯市鄂托克旗蒙西高新技術(shù)工業(yè)園。公司以鹽、堿、硝為主要原料,建有60萬t/a PVC、60 萬t/a燒堿、100 萬t/a電石、160萬t/a水泥等項目。
1.3.2 PVC生產(chǎn)概述
公司PVC計劃總裝置60萬t/a,一期30萬t/a于2015年6月投產(chǎn);其裝置采用許多國際新技術(shù),PVC聚合采用了美國古德里奇技術(shù),使用成熟的日本森松105 m3大型聚合釜,聚合涂壁系統(tǒng)工藝技術(shù)采用日本智索公司的高效防粘釜液;漿料汽提選用目前國際上最先進的日本智索公司研制的新型塔式漿料汽提工藝,以保證漿料中VCM含量在30×10-6以下,從而保證聚氯乙烯的干燥工藝過程達到環(huán)保標準;PVC樹脂的干燥采用丹麥尼魯硫化床干燥技術(shù),具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、規(guī)模大,效率高、投資少等特點。從幾年來的運行看,生產(chǎn)線運行正常,裝置安全可靠,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
1.3.3 裝置情況
(1)乙炔工段。為濕法工藝,電石經(jīng)破碎、發(fā)生、清凈后去氯乙烯聚合。其中發(fā)生器8臺,水環(huán)壓縮機6臺。
(2)氯乙烯工段。該工序有混合脫水、常規(guī)脫析、鹽酸深脫析、含汞廢水處理、壓縮與精餾以及尾氣回收6個單元操作。其中,轉(zhuǎn)化器80臺(碳鋼3000×5664 FN=1037 m2)、螺桿壓縮機6臺、低沸點塔2臺(塔板數(shù)40塊,F(xiàn)N=210 m2)、高沸點塔2臺(塔板數(shù)48 塊,F(xiàn)N=164 m2)、VCM 儲罐 2 臺(V=2000 m3)、氯乙烯及乙炔吸附器5臺、提氫塔5臺。
(3)懸浮聚合。該工序有聚合、回收、汽提3個單元操作。采用8臺105 m3的聚合釜,整個聚合采用DCS控制操作,入料采用95℃熱水達到等溫入料的目的,入料過程按(緩沖劑、軟水、單體(略滯后熱水)、分散劑、引發(fā)劑)根據(jù)設(shè)定依次加入;有獨立的配料系統(tǒng)達到工藝要求;有獨立的軟水系統(tǒng)可滿足工藝用水;有專用的NO緊急終止系統(tǒng)應(yīng)對生產(chǎn)異常;有專用的備用電源可維持聚合的繼續(xù)反應(yīng)。
(4)懸浮干燥。該工序有干燥、包裝和母液水處理3個生產(chǎn)單元。其中,離心機4臺、干燥流化床2套、料倉8臺(單臺體積350 m3)、全自動包裝線4套、生化處理系統(tǒng)1套、混凝澄清系統(tǒng)1套、活性炭過濾系統(tǒng)1套。
(5)循環(huán)冷凍。其分為4000 m3和5000 m32套系統(tǒng)。其中,4000 m3供聚合反應(yīng)專用,5000 m3供公司各個冷卻用水管網(wǎng)共用。分別采用涼水塔冷卻后循環(huán),同時定期向其中加藥以控制沉積腐蝕和微生物的危害。冷凍系統(tǒng)分為-35℃和5℃2套系統(tǒng)。其中,5℃氟利昂冷凍機組4套,熱水溴化鋰機組1套;-35℃氟利昂冷凍機組3套(系螺桿壓縮機);冷卻塔5000 m34臺、4000 m32臺。
1.3.4 生產(chǎn)運行情況
中谷礦業(yè)PVC現(xiàn)一期生產(chǎn)線實際產(chǎn)能為30萬t,主要生產(chǎn)SG-5型通用樹脂,其占總產(chǎn)量的98%以上,曾經(jīng)試生產(chǎn)過600 t/a的SG-6型樹脂,但總體以SG-5型樹脂為主。
鴻達興業(yè)針對2個PVC基地產(chǎn)品品種單一的狀況,加大了管理創(chuàng)新和新技術(shù)的應(yīng)用力度,使總產(chǎn)能提高的同時,產(chǎn)品品種及品質(zhì)同步提升。
(1)將電石泥中乙炔氣回收技術(shù)應(yīng)用到2個企業(yè),既減少了環(huán)境污染,又降低了生產(chǎn)成本,同時還提高了產(chǎn)能。該項目在2個企業(yè)分別于2013年5月和2015年10月投用,經(jīng)測算僅此一項就可在原有基礎(chǔ)上降低電石單耗3.5%左右。
(2)電石灰回收技術(shù)。大規(guī)模PVC生產(chǎn)的實際情況是因庫存不可避免地產(chǎn)生大量的電石灰,經(jīng)測定,其具有30~130 L/kg左右的發(fā)氣量,每天的電石灰量約占總用量的1.1%~1.2%,同時將其通過回用可有效降低生產(chǎn)成本。
(3)采用清凈廢次鈉循環(huán)回用技術(shù)。因公司統(tǒng)一用電石渣制取水泥,因而對氯離子要求特別嚴格,為此,通過與國內(nèi)院校合作采用該技術(shù),降低了電石渣中的氯離子含量,從而有效保證了電石渣質(zhì)量,同時也回收了部分乙炔氣,降低了電石單耗。
(4)采用含汞廢水一體化處理技術(shù),使廢水中的汞離子控制在5×10-9以下,有效處理了含汞廢水,達到了環(huán)保要求。
(5)將電石渣及粉煤灰等通過專利技術(shù),經(jīng)化學(xué)處理后用作制取酸性土壤改良劑的基本原料,該項目于2015年12月投用,項目至今運行良好,有效解決了電石渣回收利用問題。
(6)分別對蒸氨廢液與純濃硫酸、稀硫酸與純氯化鈣、芒硝與純氯化鈣、稀硫酸與氯化鈣、石灰石與沉淀下清液等工業(yè)廢料綜合利用,解決了企業(yè)的廢渣和廢液的綜合利用問題。
(7)采用生物處理技術(shù)對母液水進行了縮合治理,在2個企業(yè)各上了1套母液水生化線處理裝置,最后將其回到循環(huán)水系統(tǒng),項目分別于2013年5月和2016年2月投用,解決了母液水回用問題。
(8)工業(yè)鹽酸用于堿性土壤改良劑,減輕了鹽酸庫存壓力。
(9)利用包頭稀土研究院的稀土改性PVC技術(shù)新上了1套10萬t/a PVC稀土化學(xué)改性裝置;同時上馬了1套3萬t/a的PVC粉體稀土物理改性生產(chǎn)線;該項目己于2017年11月完工,項目投用后將有效增強企業(yè)的產(chǎn)品競爭力。
根據(jù)2個企業(yè)的特點,鴻達興業(yè)積極推進管理創(chuàng)新,對2個企業(yè)進行了資源優(yōu)化整合。
(1)對烏?;?,定位為以傳統(tǒng)PVC SG-5樹脂為主,同時通過技術(shù)改造,在原有基礎(chǔ)上新增了10萬t/a PVC特種樹脂,其既可用作生產(chǎn)特種樹脂,還可用作進行PVC化學(xué)改性實驗。該項目己于2017年11月完工,即將進入調(diào)試階段。
(2)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上新上3萬t/a PVC多功能稀土改性樹脂生產(chǎn)線,該項目屬集團子公司聯(lián)豐稀土承擔(dān),現(xiàn)在項目己進入收尾階段,項目完成后,可直接生產(chǎn)稀土助劑及改性PVC樹脂。
(3)對中谷礦業(yè),定位為高型號與傳統(tǒng)PVC生產(chǎn)基地。針對市場情況,目前己生產(chǎn)SG-6、SG-8等牌號,占其總產(chǎn)量的30%左右。
(4)為了確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定,鴻達興業(yè)就近在烏海市烏達區(qū)建立了PVC助劑廠,采用統(tǒng)一質(zhì)量標準來滿足2個PVC生產(chǎn)企業(yè)的需要。
(5)對2個生產(chǎn)基地,集團采用管理及技術(shù)人員交流互換制度,從而增強了企業(yè)的整體實力。
經(jīng)擴建整合,烏?;がF(xiàn)PVC年總產(chǎn)能40萬t,另有3萬t/a的物理改性PVC生產(chǎn)能力。
(1)主要生產(chǎn)以通用型PVC SG-5為主,年產(chǎn)量約為25萬t;
(2)生產(chǎn)高型號SPVC SG-6,年產(chǎn)量約2萬t左右;
(3)生產(chǎn) SPVC SG-3,年產(chǎn)量約 3 萬t;
(4)生產(chǎn)化學(xué)改性或特種PVC樹脂,年產(chǎn)能10 萬t;
(5)生產(chǎn)以稀土助劑進行的物理改性PVC樹脂,年產(chǎn)能3萬t。
中谷礦業(yè)由于聚合釜較大,為了最大限度滿足客戶的需求,同時確定產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)一性,公司以生產(chǎn)SG-5和SG-6為主,其基本情況如下。
(1)生產(chǎn)以通用型PVC SG-5為主,占總產(chǎn)量的60%左右,年產(chǎn)量約18萬t;
(2)生產(chǎn)高型號PVC SG-8,占總產(chǎn)量的33%,年產(chǎn)量約10萬t;
(3)生產(chǎn)高型號PVC SG-6,占總產(chǎn)量的7%,年產(chǎn)量約2萬t;
合理的產(chǎn)業(yè)布局,有效利用了裝置的各自優(yōu)勢,同時擴大了市場份額,滿足了不同客戶群的需求。
面對激烈的市場環(huán)境,鴻達興業(yè)結(jié)合自身的實際情況,面向市場,加大技術(shù)應(yīng)用和管理創(chuàng)新力度,在保證產(chǎn)能提高的同時,達到了產(chǎn)品品種的多樣性,從而做到了人無我有,人有我新的管理目標,為PVC企業(yè)的發(fā)展作出有益而成功的探索,也使得企業(yè)在市場競爭中更具優(yōu)勢。
參考文獻:
[1] 趙 峰.30萬t/a聚氯乙烯裝置生產(chǎn)運行總結(jié).中國氯堿,2014(9):14-16.