簡述氯堿廠70m3VCM聚合釜技術改進措施

劉鵬

陜西金泰氯堿化工有限公司，中國·陜西 榆林 719000

氯堿廠70m3VCM聚合釜生產作業(yè)中，由于冷凝器自聚物的產生，會給生產造成一定程度影響。因此，通過合理的技術改造措施，能提高聚合釜的作業(yè)穩(wěn)定性和安全性。

聚合釜；冷凝器；自聚物；成因；改進

1 引言

在生產作業(yè)中，聚合釜大型化后的傳熱問題成為制約單釜產能提升的關鍵難題之一，隨著聚合釜體積的增大，釜壁厚度必須增加，從而使得導熱存在較大困難。

2 釜頂冷凝器自聚物形成原因及影響

2.1 釜頂冷凝器自聚的原因

釜頂冷凝器內自聚物大部分是在PVC聚合反應生產過程中，含有氯乙烯的氣相物質通過冷凝器列管上升至冷凝器頂部，在相應的引發(fā)劑作用下冷凝成液態(tài)的氯乙烯在冷凝器內壁及列管內壁反應生產PVC聚合物，并附在列管內壁上。另外，在單釜反應結束后，出料過程中對釜內氣體回收速度過快，導致VCM氣體夾帶少量PVC物料，會在冷凝器內壁及列管內壁上部沉積。如果在進行下一釜生產前沖洗不徹底將在列管內壁擴大附著面積，使冷凝的VCM單體液體回流不暢，加劇自聚反應，加速冷凝器列管堵塞，最終會導致冷凝器換熱效果失效。

2.2 釜頂冷凝器自聚的影響

（1）冷凝器開始自聚初級階段，在列管內壁初步生成的聚合物和回收階段沉積的PVC粉粒，會在下一釜物料反應過程被沖洗水沖刷下來，從而與新入釜的VCM 單體進行二次反應，進而造成產品的“魚眼”數超標，產品優(yōu)級品率將會降低。

（2）隨著自聚的繼續(xù)進行，冷凝器列管傳熱效果變差，為維持釜頂溫度必須加大冷水循環(huán)量或者降低循環(huán)水溫度，這將增加生產成本。

（3）冷凝器列管自聚情況嚴重，會導致冷凝器失去換熱作用，只能停車清理釜頂冷凝器。停車會降低生產效率，平均70m3停車1 天會影響入釜數3 釜，影響SG-5 產量70t。另外冷凝器列管清洗需要人工清洗，并對列管造成損傷，降低列管表面拋光度，將會加快自聚速度[1]。

3 改進措施

3.1 增加冷凝器中途注水量

在釜頂清洗冷凝器后，對比原有中途噴水量0.75m3，調整到1.6m3。觀察對比單釜運行一個月后聚合釜出料口及汽提塔出料口的“魚眼”數統(tǒng)計，發(fā)現“魚眼”數明顯降低，由平均12個降低至6個。但后續(xù)“魚眼”數又增加至8個。這說明釜頂冷凝器增加注水量能起到減緩自聚速度的作用。

3.2 改變釜頂冷凝器清理方式

目前，清洗冷凝器采用的是物理清除方式，即在停車后拆除卸釜頂冷凝器后，利用相關機械工具進行清洗自聚物。這種方法耗時長，影響正常生產產量；人工清洗會造成釜頂冷凝器拋光面的損傷且清洗不徹底；在拆裝過程中容易造成安全事故。改進措施：采用化學清洗方式進行釜頂冷凝器無損傷清洗，此種方法已在河南神馬氯堿化工股份有限公司應用，而且效果明顯。參照《工業(yè)設備化學清洗質量標準》，冷凝器內部自聚物清除率幾乎達到100%，且列管內及冷凝器內壁拋光面無損傷[2]。投用后觀察，經過化學清洗后的冷凝器，其運行性能和新設備沒有差別。

3.3 改變冷凝器噴頭形式

在出料完畢后進行下一釜生產之前，首先進行涂釜液噴涂操作，不僅對釜主體噴涂，對冷凝器也進行噴涂。但是在經過多次拆除冷凝器時發(fā)現，涂釜噴頭存在結垢現象。在清洗冷凝器的同時對噴涂釜噴頭進行清洗，但是效果不佳，仍存在噴嘴堵塞現象。由于噴嘴的堵塞，冷凝器上部空間及列管內壁出現的粘釜現象將會嚴重影響冷凝器的長周期使用。改進措施:在冷凝器頂部和底部噴淋閥處的噴頭進行改造，經過多種噴頭篩選，最終選用螺旋噴頭。螺旋噴頭具有多方向多角度噴液功能，能將涂釜液均勻地噴在冷凝器內壁和各個列管口。在涂釜完畢后，噴淋閥的螺旋噴頭可使用水壓2.5MPa的高壓沖洗水，進行沖洗。采用螺旋噴頭，增加了噴液盤面積。

3.4 調整生產過程中的工藝控制

（1）調整聚合體系分散劑加入量。為防止聚合反應過程產生大量的泡沫，調整聚合體系分散劑配方比例，在保證樹脂顆粒分散性的前提下，控制分散劑的加入量。防止回收時產生的大量泡沫夾帶PVC物料沉積，造成列管冷凝器堵塞和自聚。

（2）出料過程要匹配合適的回收速率，減少冷凝器處及其他回收管線出現泡沫夾帶。改進措施：一是對聚合釜反應前阻聚劑加入量進行調整，并對出料前的消泡劑加入量及加入時間進行調整，及時消除釜內泡沫，減少或避免回收時PVC物料進入冷凝器列管；二是在回收時，保證VCM回收速率在不同反應狀況下的不同回收速率。當出現粗料時，加入一定阻聚劑后，要適當減低回收速率，以避免回收物料進入冷凝器中。

4 提高聚合釜檢修效率的方法

4.1 開展預防性維護保養(yǎng)、檢修工作，最大限度保障設備運行正常，避免設備出現事故維修

4.1.1 按照“五定”對設備進行潤滑保養(yǎng)

確定每個設備的固定點，潤滑部位和潤滑點，使其保持清潔和完美狀態(tài)，并實施固定點潤滑。另外，設備的潤滑劑通過檢查，并根據指定的潤滑劑進行加油。在確保良好潤滑的基礎上，進行每日油耗分配和定量機油更換。根據指定的周期定期添加潤滑劑。任命一個人根據法規(guī)確定日常加油，清潔和換油的分工。確定職責，相互監(jiān)督并抽樣發(fā)送者。設備潤滑是防止和延遲組件磨損及其他故障的關鍵手段之一。設備潤滑管理是企業(yè)設備維護管理的重要組成部分。需要執(zhí)行例行工作以維持設備的正常技術條件并延長其使用壽命。因此，設備密集型公司，需要加強設備潤滑管理。科學地管理潤滑工作，對于確保設備的良好狀態(tài)，最大化設備的效率，減少設備的事故和故障以及提高公司的經濟效益非常重要?！拔宥ā痹O備潤滑是科學，規(guī)范地控制企業(yè)設備潤滑工作的具體形式，應認真執(zhí)行。

4.1.2 合理安排有計劃的維護工作

維護計劃是指管理維護中各種活動的指導，跟蹤和控制，以確保完成各種維護管理指標。維護堅持同時和聯(lián)合維護的原則。這樣可以確保設備始終處于良好狀態(tài)，及時消除設備缺陷，保證維護質量，延長設備壽命，節(jié)省維護時間并降低維護成本。根據設備的狀態(tài)建立狀態(tài)維護意識，加強趨勢管理和精確的檢查工作。這使聚合反應器的有效壽命周期與機器的實際運行條件相匹配，從而有效地減少了聚合反應器驅動系統(tǒng)的突然故障。

4.1.3 加強設施檢查，確保設施穩(wěn)定高效運行

通過聽取設備的運行噪音，采取聞到、觸摸、觀看、聆聽等方式，聞到氣味是否正常，觸摸設備的溫度、振動，觀看地腳螺栓的擰緊程度、設備的運行狀態(tài)來進行設備檢查。通過觀察，可以正確、謹慎地了解設備的運行狀態(tài)。維護設備以確保聚合反應器長期處于良好狀態(tài)，保證設施安全穩(wěn)定。

4.2 制作檢修專用工具。

（1）聚合器的機械密封動壓和靜壓測試設備用于返廠修理或單獨維護后對機械密封進行加壓和測試。

（2）設計和制造用于拆卸聚合器機械密封的專用工具。使用方法：首先，用葫蘆將機器密封圈固定在水壺架上；其次，拆下機器密封墊和水壺身之間的連接螺栓；最后，將嵌入的電線連接到用于拆卸千斤頂的機器密封件的螺孔中。

（3）設計和制造用于聚合器的機械密封組件的懸掛器。使用方法：第一，將機械密封墊放在提升支架上；第二，將中壓板安裝到機械密封墊的頂部并擰緊；第三，使用固定在水壺上的提升機，將機械密封從提升孔提升到水壺體上；第四，將液壓千斤頂和墊片安裝在框架環(huán)和提升支架之間；第五，機械密封在液壓千斤頂的壓力下組裝到位。

5 結語

根據釜頂冷凝器自聚原因分析，針對性技術改造措施和工藝控制調整，大大地降低了釜頂冷凝器自聚現象，延長了釜頂冷凝器的清洗周期，提高了聚合釜的利用率，并提升了PVC 產品質量。