30萬t/a聚氯乙烯裝置生產(chǎn)運行總結(jié)

趙 峰

（內(nèi)蒙古烏海化工有限公司，內(nèi)蒙古 烏海 016034）

內(nèi)蒙古烏?；VC 生產(chǎn)經(jīng)過幾年的發(fā)展，通過采用國內(nèi)、外先進(jìn)的工藝及裝備，己躋身國內(nèi)PVC 產(chǎn)能規(guī)?；南冗M(jìn)行列，企業(yè)結(jié)合生產(chǎn)實際，通過不斷地加強管理和技術(shù)改造，在確保安全生產(chǎn)的前提下使產(chǎn)能和質(zhì)量指標(biāo)逐步達(dá)到工藝設(shè)計的要求。

該企業(yè)PVC 裝置分2條生產(chǎn)線，一期15萬t/a 于2008年7月投產(chǎn)，二期15萬t/a 于2010年9月投產(chǎn)，現(xiàn)PVC 實際產(chǎn)能為25萬t/a，生產(chǎn)線運行正常。

1 乙炔工段

1.1 電石破碎

（1）基本工藝。將大塊電石破碎后經(jīng)皮帶輸送機、斗式提升機輸送至電石料倉以備各發(fā)生器使用，同時利用除塵機組回收電石粉塵。

（2）主要設(shè)備。鄂式破碎機4臺（單臺能力75 t/h）、振動篩4臺（單臺能力80 t/h）、斗式提升機4臺（處理量80 t/h）。

（3）運行情況及存在問題。該裝置存在的主要問題是斗提機、振動篩故障頻繁，存在斗提機變形、卡死現(xiàn)象而影響正常生產(chǎn)。主要是因為斗式提升機適用于輸送表觀密度小于1.5 t/m3、粒度為3～5 mm 易于提取的粉狀、粒狀等低磨琢性物料，而實際生產(chǎn)中電石粒度為30～50 mm，故匹配性差[1]。

1.2 乙炔發(fā)生

（1）基本工藝。電石經(jīng)上料系統(tǒng)通過往復(fù)式皮帶機間歇加入發(fā)生器的貯斗先行備料，后通過電磁振蕩器使其連續(xù)、穩(wěn)定地加入發(fā)生器中。

（2）主要設(shè)備。發(fā)生器8臺。

（3）運行情況及存在問題。存在的主要問題是2期4臺發(fā)生器因溢流管不合理易造成發(fā)生器超壓，經(jīng)改造后，基本正常。

1.3 清凈崗位

（1）基本工藝。粗乙炔氣先經(jīng)水洗塔冷卻，后一部分經(jīng)氣水分離器除水后進(jìn)入氣柜，作為保持發(fā)生器正壓用，大部分進(jìn)入水環(huán)壓縮機組加壓至0.06 MPa 左右，進(jìn)入1# 清凈塔底部用含有效氯較低的循環(huán)液進(jìn)行初步除硫、磷等雜質(zhì)，再經(jīng)2# 清凈塔（有效氯0.085%～0.120%）二次除硫、磷，后進(jìn)入中和塔用10%～15%堿循環(huán)液中和，經(jīng)除霧器后，生產(chǎn)出98.5%以上的乙炔氣送氯乙烯合成。

（2）主要設(shè)備。水洗塔2臺、清凈塔4臺、壓縮機6臺、乙炔氣柜（V=2 500 m3）1臺。

（3）運行中存在水洗塔板上因結(jié)垢而堵塞的現(xiàn)象。

1.4 壓濾崗位

（1）基本工藝。發(fā)生器排出的電石渣經(jīng)渣泵先打入濃縮池沉淀，上清液回用到發(fā)生器，濃渣打至壓濾或外渣廠沉淀分離。

（2）主要設(shè)備。濃縮池4個、濃縮機4臺、渣漿泵8臺（150 m3/h）、壓濾機12臺（過濾面積800 m2）。

（3）壓濾廠房環(huán)境差、勞動強度大。

2 單體工段

2.1 混合脫水及轉(zhuǎn)化

（1）基本工藝。乙炔與氯化氫以一定比例混合后，經(jīng)一、二級石墨冷卻器后依次進(jìn)入一、二級酸霧過濾器得到含水量≤0.06%的混合氣。再經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至70～85 ℃，依次進(jìn)入前、后轉(zhuǎn)化器生成粗氯乙烯，再經(jīng)裝有活性炭的除汞器吸附除去部分汞后，經(jīng)冷卻器冷卻至＜30 ℃后，進(jìn)入泡沫塔吸收混合氣中的氯化氫，經(jīng)水洗塔、堿洗塔凈化后送入壓縮工序及氣柜。

（2）主要設(shè)備。石墨冷卻器6臺、預(yù)熱器4臺（F=350 m2）、轉(zhuǎn)化器80臺（碳鋼3 000×3 300 FN=1 047 m2）、水洗塔2臺、堿洗塔2臺、氯乙烯氣柜（V=2 500 m3）1個。

（3）運行基本正常。

2.2 鹽酸脫析

（1）基本工藝。由泡沫塔吸收的28%～34%鹽酸溢流到濃酸貯槽，用濃酸泵經(jīng)流量計向脫吸塔輸送，脫吸塔再沸器用蒸汽加熱，塔頂靠自然冷卻做為部分回流，塔頂分離出純度≥99%的氯化氫氣體，塔底排出20%～22%恒沸酸。塔頂氯化氫氣體經(jīng)兩級冷卻器冷卻至常溫并將酸滴分離后送往氯化氫總管做為轉(zhuǎn)化的原料氣。塔底的恒沸酸經(jīng)濃酸預(yù)熱器、稀酸冷卻器冷卻至室溫后，用稀酸泵送往泡沫塔作為吸收液，用稀酸泵出口調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)排出的廢酸并定時送往鹽酸儲罐。（2）主要設(shè)備。泡沫吸收塔2臺、脫吸塔2臺。（3）該裝置存在的問題是運行過程中廢酸量較大。

2.3 鹽酸深脫析

（1）基本工藝。來自轉(zhuǎn)化的21%左右的鹽酸與氯化鈣循環(huán)泵輸送的濃氯化鈣溶液，以一定的配比在噴射混合器中混合后進(jìn)入解析塔頂部，混合液在向下流動過程中，與上升的汽體在塔內(nèi)熱交換，塔底溶液通過再沸器加熱，氣體被蒸餾分離出，進(jìn)入氯化氫冷卻器處理后去轉(zhuǎn)化使用。氯化氫冷卻器捕集冷凝酸回流至稀酸解析塔。

稀酸解析塔底排出的稀氯化鈣溶液自流進(jìn)入閃蒸分離罐，由閃蒸再沸器加熱提濃，通過蒸汽流量調(diào)節(jié)控制氯化鈣溶液的出料溫度，閃蒸分離罐頂蒸出的含氯化氫的酸性水蒸氣，經(jīng)蒸汽冷凝器冷凝收集至廢水罐，作為吸收劑循環(huán)使用。閃蒸分離罐底出來的濃氯化鈣用循環(huán)泵循環(huán)使用。

（2）主要設(shè)備。稀酸解析塔1臺、解析再沸器1臺、閃蒸再沸器1臺。

（3）使用過程中解析塔易堵塞，系統(tǒng)清理周期較長，該裝置實際能力僅達(dá)設(shè)計的70%左右，整個裝置開車率不高。因容易析出氯化鈣結(jié)晶體從而造成塔的堵塞[2]。

2.4 含汞廢水處理

（1）基本工藝。將轉(zhuǎn)化污水的pH 值調(diào)節(jié)至7～9，先在調(diào)節(jié)池內(nèi)微調(diào)pH 后，送入一體化設(shè)備，加入除汞劑硫化鈉、除汞復(fù)合助劑生成硫化汞沉淀，清液經(jīng)砂濾器、精密過濾器過濾后，水中游離狀態(tài)的汞離子含量≤0.005 mg/L 達(dá)到排放要求。絮凝沉淀的污泥經(jīng)壓濾機壓濾，清液再次送入調(diào)節(jié)池。濾餅裝袋統(tǒng)一存放。

（2）主要設(shè)備。一體化設(shè)備除汞器1臺、砂濾器2臺、精密過濾器2臺。

（3）由于沒有專門的廢水pH 值調(diào)節(jié)池，故實際生產(chǎn)中pH 值調(diào)節(jié)不穩(wěn)[3]。

2.5 氯乙烯的壓縮與精餾

（1）基本工藝。氯乙烯壓縮采用螺桿壓縮機，精餾采用高、低篩板塔，低塔進(jìn)料采用專用屏蔽泵強制進(jìn)料。

（2）主要設(shè)備。壓縮機6臺、低沸點塔3臺（塔板數(shù)40塊，F(xiàn)N=112 m2）、高沸點塔3臺（塔板數(shù)48塊，F(xiàn)N=215 m2）、三塔2臺、VCM 儲罐8臺（V=100 m3）、尾氣冷凝器8臺（F=446 m2）。

（3）運行中存在的突出問題是高低塔運行一段時間堵塞現(xiàn)象嚴(yán)重，在冬季進(jìn)料尾凝器，由于結(jié)冰，切換頻繁。

2.6 尾氣回收

（1）基本工藝。采用5塔吸附工藝包，整個過程采用自控操作，分為氯乙烯及乙炔氣的吸附和提氫裝置，回收的VCM 及乙炔氣全部進(jìn)入二轉(zhuǎn)重新反應(yīng)，提純后，純度達(dá)99%以上的氫氣則回用至氯化氫合成。

（2）主要設(shè)備。氯乙烯及乙炔吸附塔5臺（一、二期各1套）、提氫塔5臺。

（3）運行中存在的問題主要是對自控閥的性能、維護(hù)要求較高。

3 懸浮聚合工段

3.1 聚合反應(yīng)

（1）基本工藝。采用12臺70 m3的聚合釜，整個聚合采用DCS 控制操作，入料采用83 ℃熱水達(dá)到等溫入料的目的，入料過程按緩沖劑、軟水、單體（略滯后熱水）、分散劑、引發(fā)劑，根據(jù)設(shè)定依次加入；有獨立的配料系統(tǒng)達(dá)到工藝要求；有獨立的軟水系統(tǒng)可滿足工藝用水；有專用的NO 緊急終止系統(tǒng)應(yīng)對生產(chǎn)異常；有專用的備用電源可維持聚合的繼續(xù)反應(yīng)。

（2）主要設(shè)備。70 m3聚合釜12臺、單體儲槽2臺。

（3）運行情況及存在問題。運行良好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

3.2 聚合氯乙烯回收

（1）基本工藝。將未反應(yīng)的氯乙烯經(jīng)壓縮、一冷、二冷后，去氯乙烯回收槽與新鮮單體回用。

（2）主要設(shè)備。間歇回收壓縮機2臺、連續(xù)回收壓縮機2臺、一級冷凝器2臺、二級壓縮機2臺、回收單體槽2臺。

（3）運行情況及存在問題。運行良好，但氯乙烯管線內(nèi)易自聚。這主要與回收系統(tǒng)中因壓縮機夾帶的水分、儲槽的溫度、以及加料完畢后管道未泄壓而形成的類似反應(yīng)狀態(tài)有關(guān)[3]。

3.3 漿料汽提

（1）基本工藝。將聚合反應(yīng)后的漿料經(jīng)汽提塔處理后送干燥。

（2）主要設(shè)備。汽提塔2臺、螺旋板換熱器2臺。

（3）運行情況及存在問題。運行良好，但螺旋板換熱器運行約一年半后出現(xiàn)內(nèi)漏情況，需定期更換。

4 懸浮干燥工段

4.1 懸浮干燥與包裝工序

（1）基本工藝。漿料經(jīng)離心分離后，母液水去生化處理，離心后的濕樹脂經(jīng)氣流和旋風(fēng)干燥使水分為0.4%以下，再經(jīng)過篩后，由羅茨風(fēng)機送入料倉。成品樹脂經(jīng)邊包裝邊取樣后入庫，根據(jù)分析結(jié)果確定等級。

（2）主要設(shè)備。離心機6臺、旋風(fēng)干燥床4套、料倉4臺（單臺體積500 m3）、全自動包裝線4套。

（3）運行情況及存在問題。運行情況基本良好。但離心機經(jīng)幾年來的運行后.出現(xiàn)軸承摩損，料倉內(nèi)下料玻璃鋼管分流器出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象；自動包裝線的噴碼機、自動復(fù)檢稱故障較多。

4.2 母液水處理工序

（1）基本工藝。母液水經(jīng)冷卻、酸化、生化、沉淀、超濾等，最終達(dá)到指標(biāo)要求。

（2）主要設(shè)備。過濾器2臺、生化處理系統(tǒng)1套、混凝澄清系統(tǒng)1套、浸沒式超濾系統(tǒng)1套。

（3）運行中存在的問題是專用的回收母液中樹脂的過濾器因母液水池未作專門處理未正常投用。

5 循環(huán)冷凍工段

5.1 基本工藝

循環(huán)水分為3 000 m3和5 000 m32套系統(tǒng)。其中，3 000 m3供聚合反應(yīng)專用，5 000 m3供公司各個冷卻用水管網(wǎng)共用。分別采用涼水塔冷卻后循環(huán)，同時定期向其中加藥以控制沉積腐蝕和微生物的危害。冷凍系統(tǒng)分為-35 ℃和5 ℃兩套系統(tǒng)。

5.2 主要設(shè)備

5 ℃冷凍機組6臺（其中離心式冷凍機組4套，溴化鋰機組2套）、-35 ℃冷凍機組4套（系螺桿壓縮機）、5 000 m3冷卻塔4臺、3 000 m34臺。

5.3 運行情況及存在問題

整個制冷裝置運行正常，不足的是，在使用過程中對冷凍機組出現(xiàn)的故障判斷比較困難，往往需要廠家或使用專用儀器進(jìn)行甄別，從而對生產(chǎn)造成一定的影響。

［1］鄧建民.乙炔發(fā)生裝置電石輸送設(shè)備簡介.聚氯乙烯.2010，（6）：46.

［2］趙愛民.電石法PVC生產(chǎn)過程中廢酸深解吸系統(tǒng)運行總結(jié).聚氯乙烯.2010，（8）：42.

［3］魏 剛，安曉通.氯乙烯自聚對聚合系統(tǒng)生產(chǎn)及PVC質(zhì)量的危害和預(yù)防措施.中國氯堿.2012，（5）：22.