柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中氯乙烯工藝改造

摘 要：通過對原料氣脫水及粗氯乙烯單體的除水改造，方便了操作，降低了生產(chǎn)成本。在PVC行業(yè)不斷增產(chǎn)、產(chǎn)品供過于求的大背景下，企業(yè)只能通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本才能在激烈的競爭下得以生存。鹽湖集團(tuán)化工分公司PVC廠通過在生產(chǎn)過程中的不斷實(shí)踐摸索，并對工藝進(jìn)行優(yōu)化改造，增加了操作的彈性，生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)，降低了生產(chǎn)成本，方便了操作。

關(guān)鍵詞：干燥；除水；改造

中圖分類號：F124.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）18-0284-02

由于本廠PVC生產(chǎn)線是新建的廠區(qū)，在開車期間進(jìn)行過一部分技改，解決了一部分開車?yán)щy，也精化了冬季對濃硫酸管道的保溫操作，在技改的過程中，考慮到VCM單體的含水要求，在這方面也進(jìn)行了一部分技改，到達(dá)了除水的目的。

一、工藝流程敘述

來自鉀堿車間的氯化氫氣體通過冷凍及硫酸干燥一、二、三塔的除水干燥，與來自天然氣乙炔車間的乙炔氣經(jīng)混合器混合后，在轉(zhuǎn)化器內(nèi)生成的粗VCM經(jīng)水堿洗除去系統(tǒng)內(nèi)過量的氯化氫及其他酸性氣體，并通過機(jī)前冷卻器降溫，然后用單級螺桿壓縮機(jī)將粗VCM壓縮到0.65MPa，進(jìn)入機(jī)后冷卻器預(yù)冷，之后進(jìn)入一、二段全凝器，使大部分的VCM氣體冷凝液化靠位差進(jìn)入粗氯乙烯緩沖罐，液體VCM在粗氯乙烯緩沖罐內(nèi)靠重力差連續(xù)分層除水，除水后的VCM用泵打入粗固堿干燥器進(jìn)一步除水后進(jìn)入低沸塔。一、二段全凝器中未冷凝下來的氣體（主要為惰性氣體）進(jìn)入尾氣冷凝，其冷凝液主要為乙炔和VCM靠位差進(jìn)入低塔回流罐，低沸塔塔頂氣相經(jīng)低塔塔頂冷凝器冷凝后也靠位差進(jìn)入低沸塔回流管，用泵打入低塔頂部作為回流液，塔底物料靠壓差進(jìn)入高沸塔。高沸塔塔頂精制的VCM氣體經(jīng)成品冷凝器冷凝后靠位差進(jìn)入高沸塔回流罐，用泵將一部分打回高沸塔作為回流液，一部分去成品球罐儲存，送聚合工段。高沸塔塔底物料是以二氯乙烷為主的重組分，間歇排放至回收塔回收其中的VCM。

二、對硫酸干燥系統(tǒng)的改造

VCM裝置原料氣凈化的目的是將生產(chǎn)VCM的原料氣HCL進(jìn)行干燥，除掉其中水分（要求含水<600ppm），以避免有水存在形成鹽酸，腐蝕設(shè)備管道，含鐵的氯化物物堵塞管道，影響轉(zhuǎn)化器的正常使用。

（一）改造的原因及措施

本裝置的脫水是采用冷凍脫水后再用三段硫酸塔干燥的工藝，硫酸干燥塔用98%的濃硫酸，吸收水分后，硫酸濃度到95%時進(jìn)入稀酸槽用稀酸泵送至天然氣乙炔裝置再循環(huán)使用，控制稀酸濃度直接影響濃硫酸的消耗，原來的控制方式只是用濃硫酸計(jì)量泵流量大小來完成，因?yàn)榍岸魏刂撇环€(wěn)定，所以控制濃硫酸濃度難度很大，多數(shù)時候稀酸濃度超過95%，這樣就增大了硫酸消耗。為了降低濃硫酸消耗，設(shè)法將大于95%的硫酸循環(huán)使用。我們裝置進(jìn)行了改造，從稀硫酸泵出口管線配管至硫酸干燥三塔，當(dāng)測定稀酸濃度大于95%時再度打回硫酸干燥塔循環(huán)使用，當(dāng)三個硫酸塔某臺出現(xiàn)問題或硫酸泵需要檢修時，也可用此回收硫酸至稀酸槽循環(huán)使用，大大降低了濃硫酸消耗。

（二）改造后的應(yīng)用情況和存在的問題

現(xiàn)在使用情況良好，對我們本裝置來講，大大降低原輔材料成本消耗，濃硫酸消耗20公斤/噸樹脂，按滿負(fù)荷生產(chǎn)10萬噸計(jì)算，年消耗濃硫酸2 000噸，按每噸2 000元計(jì)算，硫酸成本400萬，按節(jié)約10%硫酸計(jì)算節(jié)約成本40萬元（沒考慮重復(fù)使用和廢酸回收）。此管線的改造還大大方便了冬季的操作。

三、對粗氯乙烯緩沖罐的改造

粗氯乙烯緩沖罐是系統(tǒng)內(nèi)靠重度差進(jìn)行分離除水的設(shè)備。由于水能水解由氯乙烯與系統(tǒng)內(nèi)的微量氧生成的過氧化物，產(chǎn)生氯化氫、甲酸、甲醛等酸性物質(zhì)。從而使鋼設(shè)備腐蝕，生成鐵離子，單體內(nèi)的鐵離子的存在，影響樹脂成品的熱穩(wěn)定性能以及樹脂顆粒的均勻，并導(dǎo)致黑點(diǎn)雜質(zhì)的產(chǎn)生。鐵離子在氯化氫和水存在下，又促使氯乙烯的氧化過程，生成更多的過氧化物。這種過氧化物會引發(fā)氯乙烯聚合，生成聚合度較低的聚氯乙烯，造成塔盤堵塞而被迫停車處理。另外，水分含量高將降低樹脂成品白度，使PVC成品中粗料的含量增加；水分的存在嚴(yán)重影響單體的純度，降低聚合反應(yīng)的速度，增加引發(fā)劑以及分散劑的消耗，同時還影響PVC樹脂成品的塑化性能；由于水分可以與VCM中的1，1-EDC形成共沸組分，導(dǎo)致精餾效率大幅度降低，降低精餾系統(tǒng)的能力；水分含量高還將導(dǎo)致精餾再沸器內(nèi)組分容易分解，容易結(jié)焦并導(dǎo)致設(shè)備腐蝕，影響裝置正常運(yùn)行[1]。所以氯乙烯單體除水效果的好壞至關(guān)重要。

（一）改造的原因及措施

VCM精餾裝置在生產(chǎn)過程發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)出的單體含水量過高，導(dǎo)致單體出現(xiàn)自聚的現(xiàn)象，單體自聚的形成有以下幾個條件：（1）適當(dāng)?shù)臏囟?；?）適當(dāng)?shù)膲毫?；?）有水存在。鑒于以上三個條件，排除單體自聚將其中一個條件排除即可，由于生產(chǎn)過程中溫度、壓力無法控制，只需將水分盡可能的排盡就能阻止單體的自聚，粗氯乙烯緩沖罐是精餾系統(tǒng)中將VCM與水通過自身的比重分離的設(shè)備，然而由于VCM在緩沖罐中停留的時間過短，無法達(dá)到分離的最好效果，故我裝置在粗氯乙烯緩沖罐原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上增加一塊高度約為罐體直徑2/3的擋板，讓VCM先經(jīng)過擋板后再從擋板頂部流下進(jìn)入下一個設(shè)備，這樣增加了VCM的停留時間，使水與VCM最大限度的脫離，未除去的水再經(jīng)粗固堿干燥器用固堿吸收。

（二）改造后的應(yīng)用情況和存在的問題

改造后水分明顯比沒改造前少，而且固堿的消耗量也降了下來，精餾塔板的自聚物也比以前少。

四、結(jié)束語

在PVC行業(yè)不斷增產(chǎn)、產(chǎn)品供過于求的大背景下，企業(yè)只能通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本才能在激烈的競爭下得以生存。鹽湖集團(tuán)化工分公司PVC廠通過在生產(chǎn)過程中的不斷實(shí)踐摸索，并對工藝進(jìn)行優(yōu)化改造，增加了操作的彈性，生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)，降低了生產(chǎn)成本，方便了操作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭石子，顏才楠，胡志宏，等.聚氯乙烯生產(chǎn)與操作[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：303.

[責(zé)任編輯 王玉妹]