PVC裝置汽提工序三槽底攪拌的改造

侯啟峰

（河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司，河南 平頂山 467242）

河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司20萬t/a PVC裝置從2006年開始建設(shè)，于2009年底投產(chǎn)試運(yùn)行，該裝置的整套工藝由天津大沽化提供。裝置采為5臺(tái)108 m3聚合釜成套工藝生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線為國內(nèi)開車較早裝置之一，沒有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。在試生產(chǎn)階段出現(xiàn)了較多的問題，該公司根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)做了大量的改造。

該裝置汽提工序的出料槽、混料槽及離心槽均設(shè)計(jì)為底攪拌。經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)該攪拌結(jié)構(gòu)有很大的弊端，對(duì)生產(chǎn)和設(shè)備維護(hù)造成很大的不便。該公司會(huì)同機(jī)械密封廠家，提出了可行性改造方案。

1 汽提工藝簡介

由聚合釜反應(yīng)完成的漿料經(jīng)出料泵送入出料槽，漿料中的單體一部分從槽頂部DN500的管道送入氣柜，一部分單體隨漿料經(jīng)漿料倒料泵送至漿料振動(dòng)篩，篩出物進(jìn)入篩分槽，無雜質(zhì)的漿料進(jìn)入混料槽?；旌系臐{料由汽提塔進(jìn)料泵經(jīng)漿料換熱器與從汽提塔底部出來的熱漿料進(jìn)行熱交換后進(jìn)入汽提塔，由外管來的蒸汽經(jīng)過濾器除雜質(zhì)后進(jìn)入汽提塔底部。漿料從塔頂進(jìn)入塔內(nèi)，自上而下與自下而上的蒸汽在塔內(nèi)進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，漿料中的VCM被上升的蒸汽脫出冷凝，未被冷凝的VCM經(jīng)水環(huán)真空泵引入回收氣柜。從汽提塔底出來的PVC漿料送入換熱器進(jìn)行冷卻后，由漿料泵送入離心槽。再由離心槽底泵送往干燥工序，經(jīng)干燥工序處理后的合格聚氯乙烯物料送往包裝工序包裝成品。

汽提工序的出料槽、混料槽及離心槽均設(shè)計(jì)為底攪拌。特別是出料槽由于漿料含有部分塑化片，沉積后，原機(jī)封結(jié)構(gòu)容易造成機(jī)封泄漏，最長使用時(shí)間不到10個(gè)月。

2 改造前存在的問題

原設(shè)計(jì)的攪拌的結(jié)構(gòu)見圖1，此設(shè)計(jì)存在如下問題。

（1）機(jī)封拆卸不便。拆卸機(jī)封時(shí)，需先將聯(lián)軸器脫開，將減速機(jī)整體拖出。減速機(jī)底座與減速機(jī)箱體之間用螺栓固定且未設(shè)計(jì)滑道。因儲(chǔ)槽底部有6根斜拉支撐，拆卸空間相當(dāng)狹小。減速機(jī)重量為一噸左右，只有通過滾杠和手拉葫蘆逐漸移出后，才能將聯(lián)軸器上半部分拆除。

當(dāng)聯(lián)軸器上半部分拆掉后，在拆除攪拌軸的過程中，由于原機(jī)封腔體較短，樹脂漿料易進(jìn)入密封腔形成塑化片，機(jī)械密封易泄漏。由于塑化片進(jìn)入機(jī)械密封內(nèi)，加大了攪拌軸的拆除難度。攪拌軸不易從機(jī)封軸套中拔出。貯槽高度在10 m左右，頂部未設(shè)計(jì)掛手拉葫蘆的地方，無法使用吊裝工具，攪拌軸的拔出相當(dāng)艱難。只有將攪拌軸從機(jī)械密封軸套中拔出后，才能將機(jī)械密封從機(jī)架中拿出。拆卸工作量比較大且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

（2）機(jī)封密封液采用油壓平衡罐，當(dāng)機(jī)封泄漏時(shí)，油液進(jìn)入儲(chǔ)槽造成物料品質(zhì)下降，污染物料。

3 改造方案

原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)造成當(dāng)更換維護(hù)機(jī)封時(shí)工作強(qiáng)度大，工期長，不適合化工生產(chǎn)的連續(xù)性。改造方案見圖2。

（1）在原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，將機(jī)架改為上下2個(gè)機(jī)架.上機(jī)架增加1個(gè)聯(lián)軸套和傳動(dòng)套配合使用。將攪拌軸由單根軸改為2個(gè)半軸，聯(lián)軸套位置為上下半軸的連接點(diǎn)。機(jī)械密封腔體改為加長腔體。由的密封罐油壓潤滑冷卻改為高純水潤滑冷卻。從而避免因機(jī)械密封泄漏造成的物料污染。

改造后，當(dāng)機(jī)封需要更換時(shí)，首先拆除聯(lián)軸套的連接螺栓和機(jī)封驅(qū)動(dòng)環(huán)頂絲。聯(lián)軸套和攪拌軸之間采用間隙配合頂絲固定。當(dāng)聯(lián)軸套的連接螺栓和機(jī)封驅(qū)動(dòng)環(huán)頂絲松開后，聯(lián)軸套與攪拌軸之間就可以脫開。維修人員可以進(jìn)入貯槽內(nèi)部，攪拌軸的直徑方向焊接有適合千斤頂頂出的不銹鋼支耳。利用2個(gè)千斤頂頂在攪拌軸的直徑方向，可以輕松地將攪拌軸從機(jī)封軸套中拔出，然后，將機(jī)械密封與儲(chǔ)槽地板的連接螺栓拆除，機(jī)械密封就可以從上機(jī)架中取出，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械密封的方便拆安及維護(hù)。避免了原攪拌系統(tǒng)機(jī)封更換時(shí)繁重的拆卸工作量。

（2）機(jī)封改用加長腔體，使上動(dòng)、靜環(huán)深入槽內(nèi)并高于沉積層，避免物料因沉積形成塑化片從而造成密封失效。密封改為循環(huán)水冷卻不會(huì)因機(jī)封泄漏造成物料品質(zhì)下降。

4 改造前后經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益的比較

2009年底裝置開車，在2010年5月、6月和8月3臺(tái)機(jī)封陸續(xù)開始泄漏。原結(jié)構(gòu)拆裝1次需要6人連續(xù)5天時(shí)間才能完成機(jī)封更換工作，并且還需要找機(jī)封廠家及專業(yè)維修隊(duì)伍使用叉車等工具共同施工才能完成。因更換機(jī)封使20萬t/a聚合裝置停車停產(chǎn)。按20萬t/a PVC裝置日產(chǎn)500 t，PVC價(jià)格為6 000元/t計(jì)，維修1次直接經(jīng)濟(jì)損失為300萬元/天。

改造后，只需要本公司內(nèi)部4名人員維修1天即可完成更換維護(hù)機(jī)封，比改造前縮短了4天，減少直接損失約一千二百萬元。

該公司20萬t/a PVC裝置汽提工序，汽提出料槽、混料槽、離心槽三槽攪拌系統(tǒng)于2011年底全部改造完成后，機(jī)封運(yùn)行平穩(wěn)。因?yàn)榧痈吡藱C(jī)械密封的腔體，使得貯槽底部的漿料不易進(jìn)入密封腔，從而避免了因漿料進(jìn)入密封腔而導(dǎo)致機(jī)械密封頻繁泄漏的問題。從改造后運(yùn)行至今，實(shí)現(xiàn)機(jī)械密封連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，到2013年底再?zèng)]有發(fā)生過機(jī)封泄漏現(xiàn)象。