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)工藝的控制要點及存在問題，進行工藝技改并總結(jié)了生產(chǎn)過程中的運行經(jīng)驗。

PVC；聚合釜；運行經(jīng)驗；控制要點

陜西北元化工集團有限公司 (以下簡稱北元化工)100萬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t/a聚氯乙烯生產(chǎn)線分一二期，每期生產(chǎn)能力為50萬t/a，每期分2條生產(chǎn)線，共計4條生產(chǎn)線。每條生產(chǎn)線生產(chǎn)能力為25萬t/a，有6臺108 m3聚合釜、1個汽提塔、1個流化床。整個生產(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)以來出現(xiàn)了很多問題，制約著產(chǎn)能的釋放，裝置不能實現(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t/a聚氯乙烯項目四條生產(chǎn)線共用一個回收大管，由于開車初期管理不善、系統(tǒng)不穩(wěn)定等因素，造成一部分輕的PVC樹脂帶入回收大管，導致聚合A、B、C、D 4條線不能實現(xiàn)設(shè)計上的同時出料，出料時出料槽壓力高。通過技改，新增回收壓縮機將其進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加水管線加入到聚合釜內(nèi)，由于冷熱水溫差達100℃，加水管線溫差變化較大，導致管線易泄漏，聚合經(jīng)常單條線停車焊接加水管線漏點，系統(tǒng)穩(wěn)定性差。對原有的加水管線進行改造，每條線每2臺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增加20個U型彎式膨脹節(jié)。有效緩解了管道振動，防止管線焊縫出現(xiàn)泄漏。

(2)聚合釜分配臺改造

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

圖1 聚合釜分配臺改造前示意圖

圖2 聚合釜分配臺改造后示意圖

經(jīng)過上述改造，使聚合釜清釜頻次由原來的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間，提升系統(tǒng)產(chǎn)能，在出料槽頂部增加旋風分離器，對進出料槽的管線進行改造。

由于國土部門多年來的數(shù)據(jù)較為零亂，大多存在數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、數(shù)學基礎(chǔ)不統(tǒng)一等現(xiàn)象，所以轉(zhuǎn)換前要對矢量數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換、坐標系清理，記錄文件個數(shù)、數(shù)據(jù)層個數(shù)，并對各數(shù)據(jù)層內(nèi)容進行編碼和查看數(shù)據(jù)屬性是否存在個別特殊性，部分矢量數(shù)據(jù)要查驗圖形拓撲情況，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分離器裝置(2臺出料槽頂部增加1臺，共增加4臺旋風分離器)，增加內(nèi)設(shè)噴淋裝置。通過增加的旋風分離器，提高出料速度，縮短出料時間，能更好的分離氯乙烯氣體中的漿料，避免樹脂進入回收大管，堵塞回收系統(tǒng)。進一步縮短聚合出料時間，優(yōu)化控制，提升聚合產(chǎn)能。最終可將單釜出料時間由原50 min降低為40 min。

3 汽提工序

(1)在滿足樹脂質(zhì)量的情況下，降低漿料在汽提塔塔內(nèi)的停留時間，采用4層進料，見圖3。

圖3 汽提塔進料示意圖

(2)汽提塔螺旋板式換熱器增加備機

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

聚合汽提塔A/B/C/D線增加一臺螺旋板式換熱器，經(jīng)過配制相應的工藝管線實現(xiàn)了聚合A/B/C/D線螺旋板式換熱器的定期切換，同時保證了不會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)計為：聚合回收氣體經(jīng)回收壓縮機壓縮后壓力需達到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機出口在0.50～0.60 MPa工作時，壓縮機抽氣能力為1 000～1 200 m3/h(壓縮機設(shè)計能力為1 800 m3/h)，且回收系統(tǒng)水環(huán)壓縮機在此工況運行過程中故障率高、檢修頻繁，檢修投用一段時間后會出現(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，嚴重制約聚合產(chǎn)能的提升。

(1)加強回收壓縮機日常管理

a.注意回收壓縮機機組汽水分離罐內(nèi)的工作水溫度。溫度過低易造成單體在壓縮條件液化，不利于回收；溫度過高，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.定期給回收壓縮機機組工作液(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。工作液內(nèi)溶解的VCM量減少了，在進入壓縮機進口低壓區(qū)時解析出來的VCM減少，從而提高吸氣量。

c.定期置換回收壓縮機機組汽水分離罐內(nèi)的工作水，長期運行過程中壓縮機內(nèi)部較臟造成分離罐底部積聚淤泥，通過置換排出底部淤泥從而通過提高回收壓縮機機組內(nèi)的工作水水質(zhì)來進一步提高壓縮機回收能力。

d.定期檢查回收壓縮機進口過濾器及止逆閥，降低回收壓縮機進口阻力，保證其進氣暢通。

(2)使用合成螺桿壓縮機抽聚合回收氣體

通過工藝技改，從回收氣柜出口配置管線到合成壓縮工序，在此處安裝機前冷卻器和機前除霧器。將來自于聚合回收大管的氯乙烯氣體，經(jīng)機前冷卻器冷卻后進入機前除霧器，經(jīng)過除霧后進入螺桿壓縮機，經(jīng)加壓后送往聚合回收系統(tǒng)回收VCM冷凝器進口。解決了因聚合供料回收系統(tǒng)水環(huán)壓縮機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改造流程圖見圖4。

5 離心干燥工序

(1)減少干燥開停車時間

減少物料在干燥床內(nèi)停留時間，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車時的鋪床時間。因此，在生產(chǎn)運行過程中適當調(diào)整干燥床一床的干燥負荷，使PVC樹脂溢流到二床時，樹脂水分已合格。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車期間的鋪床時間。

圖4 聚合回收氣使用螺桿壓縮機改造流程圖

(2)干燥二次輸送改造

干燥A/B/C/D線二次輸送管線在實際運行過程中，部分生產(chǎn)線會頻繁出現(xiàn)高報現(xiàn)象，管線堵塞而造成干燥床下料中斷，從而使前后工序運行不穩(wěn)定、不連續(xù)、不能實現(xiàn)高負荷運行，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)線的實際運行負荷及能力，通過此管線給其補償一定的壓縮空氣(壓縮空氣壓力0.50～0.60 MPa)，解決運行過程中的頻繁高報現(xiàn)象，一定程度提升系統(tǒng)產(chǎn)能。

6 結(jié)語

近幾年，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國PVC樹脂的產(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。北元化工在對裝置在生產(chǎn)運行過程中出現(xiàn)的一系列問題進行了分析解決，在解決的過程中積累了一些生產(chǎn)經(jīng)驗及控制要點，提高人員的操作水平及系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為生產(chǎn)裝置達產(chǎn)、達標及今后穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)的生產(chǎn)運行奠定了堅實的基礎(chǔ)[1]。

[1]劉紹然，張 磊，張志平.108 m3聚合釜PVC生產(chǎn)運行總結(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