己二酸離心機(jī)下料系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化探究

代世磊 , 華東旭 , 呂自豪

(河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司 , 河南 平頂山 467013)

目前,國內(nèi)己二酸產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,大部分企業(yè)半負(fù)荷維持或長期停車檢修,河南神馬尼龍化工有限責(zé)任公司己二酸裝置在國內(nèi)率先采用三重結(jié)晶,兩重活性炭吸附工藝,將產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行升級,保證了裝置的滿產(chǎn)滿銷狀態(tài)。但隨著日益嚴(yán)峻的競爭形勢,只有不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝,節(jié)能降耗,才能保證裝置的高負(fù)荷穩(wěn)定生產(chǎn),提高企業(yè)競爭力,保持企業(yè)的領(lǐng)先地位。本文通過對己二酸離心機(jī)下料裝置的使用現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)分析,探討了設(shè)計(jì)離心機(jī)下料裝置新工藝,最終實(shí)現(xiàn)了己二酸離心機(jī)的全自動清洗,裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。

1 己二酸離心機(jī)及其下料系統(tǒng)現(xiàn)狀

公司采用硝酸環(huán)己醇氧化法工藝制備己二酸,在離心分離單元采用瑞士生產(chǎn)的P-100/3三級推料臥式離心機(jī)進(jìn)行分離。離心機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,由于己二酸結(jié)晶在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓背面、前槽內(nèi)及下料管中的附著,造成離心機(jī)振值開始升高。為保護(hù)設(shè)備及裝置的穩(wěn)定生產(chǎn),投用離心機(jī)清洗程序進(jìn)行清洗,清洗時(shí)間為600 s,清洗間隔根據(jù)離心機(jī)負(fù)荷的不同進(jìn)行調(diào)整,一般為每24 h一次。

在氧化和精制工序,從離心機(jī)分離后的己二酸固體顆粒進(jìn)入后續(xù)溶解脫色工藝,故離心機(jī)下料口處通入連續(xù)的沖洗水,可作為后續(xù)溶解工藝的溶解水使用,有效避免了下料管的堵塞現(xiàn)象。在氧化和精制工序中的離心機(jī)清洗水也直接通過下料管進(jìn)入后續(xù)溶解工序,用作溶解水。

在己二酸生產(chǎn)的流化床干燥工序,從離心機(jī)分離后含10%水分的己二酸物料與來自流化床出口返料系統(tǒng)的干燥己二酸物料經(jīng)雙軸混合器、打散器進(jìn)入流化床,流化床通過鼓入的熱風(fēng)將己二酸物料進(jìn)行流化干燥,干燥己二酸產(chǎn)品的含水率指標(biāo)在0.2%以下。因此在此工序,若離心機(jī)內(nèi)有水進(jìn)入流化床,則會造成流化床共混區(qū)域處結(jié)塊,產(chǎn)品水分不合格,流化床死床的現(xiàn)象。為避免上述現(xiàn)象,在運(yùn)行過程中采用定時(shí)人工敲打的方式避免下料管物料的附著。在離心機(jī)清洗時(shí),人工將離心機(jī)下料管下方的金屬軟連接拆除,并在下料管下方用臨時(shí)接液槽將離心機(jī)下料管內(nèi)的清洗水回收,放置清洗水進(jìn)入下游干燥系統(tǒng)。清洗過程操作麻煩,拆裝金屬軟連接較為困難,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且因離心機(jī)停止下料時(shí)間長,不易于裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 實(shí)施技術(shù)改造過程

2.1 改造下料管金屬軟連接,增加振打器

將下料管金屬軟連接改造為聚丙烯濾布卡箍式接頭以減少離心機(jī)清洗時(shí)拆裝金屬軟連接的時(shí)間,在下料管上增加振打器以避免下料管內(nèi)壁的物料堆積。改造后離心機(jī)清洗總時(shí)間有所降低,但聚丙烯濾布使用一段時(shí)間后需要更換,在生產(chǎn)成本上是一種浪費(fèi),且拆裝下料管連接的本質(zhì)沒有改變,仍需要臨時(shí)接液槽進(jìn)行清洗。

2.2 改造清洗DCS時(shí)序,增加氣動三通閥

在離心機(jī)下料管處連接氣動三通閥,離心機(jī)的下料管與三通閥的進(jìn)口相連。三通閥的一個(gè)出口通過管路與離心機(jī)清洗水收集罐相連;另一個(gè)出口通過金屬軟管與流化床入口管道相連。該金屬軟管為卡箍式連接,且其直徑大于下料管直徑,可實(shí)現(xiàn)物料直接進(jìn)入雙軸混合器,盡量減少物料與下料管管壁的接觸,避免了物料在流化床入口管道的堆積及因離心機(jī)振動導(dǎo)致的流化床晃動。

將離心機(jī)DCS中的自動清洗時(shí)序加入對氣動三通閥的控制,具體控制方式為:在清洗時(shí)序開始時(shí),離心機(jī)進(jìn)料電磁閥關(guān)閉10 s后,該氣動三通閥出口轉(zhuǎn)向?yàn)榍逑此占?此時(shí)在清洗過程中清洗水可通過該三通閥直接進(jìn)入清洗水收集槽。在清洗時(shí)序結(jié)束10 s后,通過時(shí)序控制該氣動三通閥出口轉(zhuǎn)向?yàn)榱骰?在三通閥出口轉(zhuǎn)為流化床后,離心機(jī)進(jìn)料電磁閥方可打開,開始進(jìn)料。在清洗過程中,該氣動三通閥由時(shí)序控制,以避免手動誤操作。為避免在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的誤操作或氣動電磁閥故障造成離心機(jī)跳車等異常情況的發(fā)生,設(shè)置如下聯(lián)鎖:如出現(xiàn)氣動三通閥出口為清洗水收集槽或信號反饋異常時(shí),離心機(jī)進(jìn)料電磁閥關(guān)閉。工藝流程圖見圖1。

圖1 工藝流程圖

3 效果分析

改造后投入使用的己二酸離心機(jī)全自動清洗系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)近一年。本優(yōu)化系統(tǒng)裝置加裝氣動三通閥后,通過DCS的控制,實(shí)現(xiàn)了離心機(jī)的全自動清洗,避免清洗時(shí)需拆除下料口金屬軟管的操作,結(jié)構(gòu)簡單,操作便捷,解決了己二酸干燥工序中離心機(jī)清洗時(shí)易出現(xiàn)清洗水進(jìn)入流化床的問題,降低了人員的勞動強(qiáng)度。

4 結(jié)論

通過對己二酸離心機(jī)下料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化,不僅徹底解決了離心機(jī)清洗耗時(shí)時(shí)間長,人員勞動強(qiáng)度大,清洗水易進(jìn)入流化床的問題,增加了系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,為整套裝置的安全穩(wěn)定長周期運(yùn)行提供了保障。同時(shí)清洗作業(yè)的全密閉進(jìn)行對現(xiàn)場環(huán)境也有了極大的改善,對公司嚴(yán)峻的環(huán)保形勢也減輕了一定的壓力。經(jīng)過近一年的監(jiān)測,離心機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間明顯增加,有效地降低了生產(chǎn)成本,從而提高了產(chǎn)品的競爭力。該下料系統(tǒng)的成功使用為其他化工行業(yè)類似系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了成功經(jīng)驗(yàn)。