單獨(dú)液化裝置在氯乙烯裝置上的應(yīng)用

何 波

（安徽錦邦化工股份有限公司，安徽 合肥 230011）

1 概述

目前，安徽錦邦化工股份有限公司樹脂廠糊樹脂生產(chǎn)能力為6萬(wàn)t/a，共有50 m3聚合釜6臺(tái)，25 m3種子釜2臺(tái)。聚合釜單釜投料氯乙烯約25 t（種子釜氯乙烯回收暫不考慮），平均收率約為90%，需要脫氣回收的氯乙烯約2.5 t，脫氣時(shí)，聚合釜壓力為0.5 MPa，自然脫氣時(shí)間約2.5 h，單釜單次回收的氯乙烯（常壓）的體積約為：2.5×106÷64.5×22.4÷1 000=868.2（m3），這部分氣體進(jìn)行簡(jiǎn)單的瞬間堿洗后直接進(jìn)入1 000 m3氯乙烯氣柜中，有時(shí)由于脫氣快，氯乙烯氣柜過(guò)高，造成氯乙烯氣體泄漏；另外直接回收的氯乙烯中含大量未反應(yīng)的活性分子這些活性分子通過(guò)堿洗處理是不能完全除去的，這些帶有活性物質(zhì)的單體同新合成的氯乙烯單體混合后，進(jìn)入氯乙烯精餾系統(tǒng)，在精餾系統(tǒng)中發(fā)生自聚，導(dǎo)致精餾塔堵塞，嚴(yán)重影響和破壞了生產(chǎn)負(fù)荷的平穩(wěn)，精餾系統(tǒng)的不穩(wěn)定直接影響到氯乙烯單體的質(zhì)量，為此，2010年5月該公司上單獨(dú)液化裝置。2011年3月投入使用，至今，該裝置已穩(wěn)定運(yùn)行1年多，氯乙烯回收率超過(guò)了98%。

2 單獨(dú)液化回收氯乙烯工藝

單獨(dú)液化回收氯乙烯工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

聚合脫氣單體→堿洗塔（現(xiàn)有）→600 m3氯乙烯氣柜（閑置）→水環(huán)壓縮機(jī)（閑置）→氣液分離器→5℃水冷凝器→－35℃水冷凝器→單體貯槽，不凝性氣體減壓后去變壓吸附。

在聚合結(jié)束后釜壓力降至0.5 MPa時(shí)，糊聚釜未聚合的氯乙烯經(jīng)管道輸送到氯乙烯氣柜前堿洗塔，堿洗后，進(jìn)入600 m3氣柜。再用水環(huán)式壓縮機(jī)加壓至0.5 MPa后進(jìn)入氣液分離器，并通過(guò)管道輸送至冷凝器，冷凝后的氯乙烯單體進(jìn)入30 m3單體貯槽，給聚合生產(chǎn)備用。未冷凝的氯乙烯及其他不凝氣體進(jìn)入變壓吸附再回收。

3 改造過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方案

3.1 水環(huán)式壓縮機(jī)

由于水環(huán)式壓縮機(jī)是2000年購(gòu)買（未用），機(jī)械性能不能保證，必須檢修，測(cè)試。該水環(huán)式壓縮機(jī)是雙級(jí)水環(huán)式壓縮機(jī)，出口壓力要保證達(dá)到0.5 MPa，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在返廠檢修、測(cè)試后，現(xiàn)場(chǎng)安裝就位，試運(yùn)行。

由于沒(méi)有用過(guò)雙級(jí)水環(huán)式壓縮機(jī)，也沒(méi)有設(shè)備使用說(shuō)明書，對(duì)其性能不太了解，試運(yùn)行時(shí)很不穩(wěn)定，空載運(yùn)行反應(yīng)不出來(lái)，用空氣加載運(yùn)行，壓力上不來(lái)。原水環(huán)壓縮機(jī)水環(huán)供水簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2。經(jīng)過(guò)研究，認(rèn)為水環(huán)壓縮機(jī)的水環(huán)供水有如下問(wèn)題。

（1）根據(jù)單級(jí)水環(huán)壓縮機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，只對(duì)一級(jí)水環(huán)供水，考慮到現(xiàn)場(chǎng)工況，供水是從壓縮機(jī)（氯乙烯氣體）進(jìn)口進(jìn)水；

（2）二級(jí)水環(huán)沒(méi)有設(shè)計(jì)供水；

（3）進(jìn)水量沒(méi)控制。

整改后，水環(huán)壓縮機(jī)一級(jí)、二級(jí)供水按設(shè)備要求部位供水，并對(duì)水量進(jìn)行控制，2臺(tái)壓縮機(jī)一、二級(jí)水環(huán)供水用了4個(gè)質(zhì)量流量計(jì)；對(duì)機(jī)封用水增加了背壓控制閥。整改后水環(huán)壓縮機(jī)兩級(jí)水環(huán)供水簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3。整改后，運(yùn)行正常。

整改完善后，繼續(xù)試車，當(dāng)水環(huán)壓縮機(jī)出口壓力達(dá)0.4～0.5 MPa時(shí)，壓縮機(jī)振動(dòng)加大，緊急停車后，查找出如下原因。（1）水環(huán)式壓縮機(jī)閑置時(shí)間較長(zhǎng)，可能軸有變形；（2）基礎(chǔ)固定在槽鋼框架上，沒(méi)有一定的預(yù)緊力，穩(wěn)定性能差。針對(duì)上述問(wèn)題，逐一進(jìn)行了解決，主要是解決了基礎(chǔ)問(wèn)題。

3.2 氣液分離器

氯乙烯經(jīng)過(guò)水環(huán)式壓縮機(jī)壓縮后，進(jìn)入氣液分離器后，大量的水帶到冷凝器并造成安全閥跳，有大量的水汽從安全閥放空管排出，此時(shí)，氣液分離器排水口處無(wú)水排出。從結(jié)構(gòu)上看，原氣液分離器設(shè)計(jì)有問(wèn)題。

（1）氣液分離器進(jìn)口垂直進(jìn)入容器，且容器進(jìn)口處無(wú)擋板，氣液不易分離；

（2）氣液分離器出口管沒(méi)有進(jìn)入容器一定深度，氣液分離沒(méi)有緩沖余地。

按正常氣液分離器設(shè)計(jì)并改造。進(jìn)口管按容器內(nèi)壁切線方向進(jìn)入；出口管伸進(jìn)容器內(nèi)部約1/3H（H為容器總深度），改造后，一切正常。

氣流分離器改造前后示意圖見(jiàn)圖4。

4 結(jié)語(yǔ)

此次氯乙烯單獨(dú)液化改造方案，是將樹脂廠糊聚合脫氣的單體進(jìn)行單獨(dú)液化處理，液化后的單體直接送至聚合工段聚合，避免了含有活性物質(zhì)的氯乙烯單體進(jìn)入精餾系統(tǒng)造成自聚，減少了氯乙烯生產(chǎn)負(fù)荷，延長(zhǎng)了精餾塔使用周期，改善了氯乙烯系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)境，提高了連續(xù)生產(chǎn)周期，降低了維修費(fèi)用。

精餾裝置的平穩(wěn)運(yùn)行能夠有效地穩(wěn)定單體的質(zhì)量，保證了糊聚合系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)提高糊樹脂產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，降低電石消耗起到一定的作用。