腈綸聚合釜同步開車法的研究

摘要：在二步法腈綸生產(chǎn)過程中，聚合釜是腈綸生產(chǎn)的關(guān)鍵裝置。為了聚合釜開車平穩(wěn)、高效、安全，本操作是在長期開車試驗而總結(jié)的聚合釜同步開車法。

關(guān)鍵詞：聚合釜；pH值；操作；開車

1 前言

大慶石化公司6.5萬噸/年腈綸裝置是采用美國氰胺公司專利技術(shù)，工藝上采用了二步法水相懸浮聚合。開車以來，聚合釜開車都是先加滿水至溢流，直到終止罐和脫單塔液位達到50%，然后給聚合釜加酸調(diào)pH值、升溫（聚合釜溫度達到60℃），最后投料開車。此方法在開車過程中常常出現(xiàn)開車反應慢，偶爾導致聚合釜開車達不到一次成功，這樣就會需要重新給聚合釜沖洗2小時，然后再重復上面的操作過程。為了減少單體消耗、節(jié)約能源和降低外排污水而優(yōu)化聚合釜開車操作。

2 可行性分析

原始開車法聚合釜開車步驟：

將聚合釜加滿水，釜體積是7.2m3，WDE“A”以6m3/h加入，需要1.2小時。

在溢流口處用特制漏斗加硝酸調(diào)pH值，需要20分鐘。由于釜內(nèi)充滿水，沒有空間，硝酸加入后，需要啟動攪拌使硝酸在釜內(nèi)混合均勻，在此過程中有一部分硝酸溢流出釜，造成pH值達不到開車條件，還需要補加硝酸。

通蒸汽升溫，聚合釜材質(zhì)是鋁的，筒體不耐沖擊，0.4Mpa蒸汽減到0.1Mpa，釜溫升到60℃，需要40分鐘左右，如果壓力調(diào)節(jié)不當或升溫過快，會導致筒體因升溫過快出現(xiàn)裂紋。

封溢流口。

上述工作完成后，投各種物料，整個開車過程需要2.3個小時。

“聚合釜同步開車”法，縮短了開車時間，減少因pH調(diào)節(jié)不準或升溫過快對釜產(chǎn)生影響，達到一次開車成功。經(jīng)研究分析和試驗通過以下方法可以解決此問題。

計算聚合釜開車時調(diào)pH時所需要的硝酸量。計準聚合釜加水時間及水量加入多少。加入適量的硝酸后就邊加水邊升溫。

3 治理措施和效果

聚合釜反應最佳pH值是控制在2.2～2.3之間，聚合釜開車時硝酸（69%）加入量為3.7kg，聚合釜同步開車步驟：

在向釜內(nèi)加水時，記錄加水時間，由于聚合釜體積是一定的，水的流量是一定的，就可以知道釜內(nèi)加入量是多少了。記錄加水時間后，當聚合釜加水40分鐘（6m3/h）后，這時釜內(nèi)水沒加滿，加入3.7kg的硝酸調(diào)節(jié)釜內(nèi)pH值。啟動攪拌使硝酸在聚合釜內(nèi)混合均勻。打開蒸汽手閥，蒸汽通過減壓閥后壓力減小到0.1 Mpa后，給聚合釜緩慢升溫，待加水1小時后，定壓通蒸汽，啟動攪拌，封溢流口，水加滿后，升溫結(jié)束。

投各種化工料，整個開車過程需1.2小時。

效益計算:本操作法是把開車時間提前1.1小時，也就是多產(chǎn)出1.1小時聚合物。

3.1 直接效益：

聚合釜日產(chǎn)干基50噸，一小時2.1噸。共有四臺釜，按40天檢修一次，一年有36次開車，每次提前1.1小時，共36×1.1=39.6小時。

多產(chǎn)干基39.6×3.1=83.6噸/年

多創(chuàng)效益83.16×6900=57.36萬元

3.2 間接效益

采用“同步開車”對于聚合釜生產(chǎn)的聚合物的產(chǎn)品質(zhì)量得到了保證。由于釜內(nèi)pH值調(diào)節(jié)均勻，有利于聚合水相懸浮聚合，對于首次開車的質(zhì)量得到提高，可提高質(zhì)量點2%，直接創(chuàng)效益

這種方法提高了聚合釜開車的安全系數(shù)，延長了聚合釜的運轉(zhuǎn)周期。

3.3 社會效益

由于采用同步開車法，可達到一步開車成功，既避免了硝酸的損失又減少了因為開車不成功需要回收單體所消耗的蒸汽。

結(jié)論

“聚合釜同步開車”法的優(yōu)點：

準確率高：釜沒加滿水時就加酸，避免硝酸溢出釜。由于沒有酸的損失，pH調(diào)節(jié)一次合格，根本不用測試。

避免設(shè)備損壞：聚合釜升溫開車時，釜夾套內(nèi)有冷凍鹽水，當在釜底部用4kg蒸汽升溫時，產(chǎn)生水錘，沖擊力會使釜筒體與上封頭焊接點開焊，造成設(shè)備損壞。按本操作法升溫開車，在釜加水時，先通蒸汽預熱，預熱后再定壓通氣，避免因水錘或升溫過快使筒體受損。

時間快:因不用在溢流口測pH值，所以釜內(nèi)水沒加滿就可以封溢流口，縮短開車時間。