聚氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能降耗總結(jié)

寧春波，韓云峰，王　正，張　柱（陜西北元化工集團(tuán)有限公司化工分公司，陜西榆林719319）

聚氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能降耗總結(jié)

寧春波，韓云峰，王正，張柱
（陜西北元化工集團(tuán)有限公司化工分公司，陜西榆林719319）

對(duì)聚氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中降低電石消耗、濃硫酸消耗、廢水再利用、設(shè)備改造等具體節(jié)能降耗方案進(jìn)行了介紹。

聚氯乙烯；節(jié)能降耗；方案

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，有效降低生產(chǎn)成本成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的有力籌碼，企業(yè)使用新工藝、新技術(shù)，通過(guò)節(jié)能改造和系統(tǒng)潛能深挖來(lái)降低生產(chǎn)成本，使企業(yè)具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。陜西北元化工集團(tuán)有限公司擁有110萬(wàn)t/a聚氯乙烯項(xiàng)目，企業(yè)通過(guò)對(duì)一系列生產(chǎn)裝置改造，各類消耗有了明顯降低，為企業(yè)獲得更多的利潤(rùn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1　工藝裝置介紹

陜西北元化工集團(tuán)有限公司化工分公司100萬(wàn)t聚氯乙烯共4條生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)乙炔總流量為50 000 m3/h，擁有先進(jìn)的干法乙炔、濃硫酸清凈、精餾吸附、智索聚合等工藝，目前，生產(chǎn)負(fù)荷可達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量的99%。

2　聚氯乙烯生產(chǎn)節(jié)能降耗方案

2.1降低電石消耗

2.1.1提高入廠電石質(zhì)量和日常管理，減少風(fēng)化量

采用單車多點(diǎn)取樣，自動(dòng)取樣和手動(dòng)取樣相比對(duì)，確保樣品具有代表性，要求每車入廠電石發(fā)氣量均在260 L/kg以上，嚴(yán)查電石中其他雜物，電石運(yùn)輸時(shí)用篷布進(jìn)行遮蓋，同時(shí)控制入庫(kù)電石溫度低于80℃，堆積高度在2 m以內(nèi)、盡量減少電石的倒運(yùn)次數(shù)，一般要求少于2次。采用電石“零庫(kù)存”管理，即到庫(kù)一車電石，破碎一車電石輸送進(jìn)料倉(cāng)進(jìn)行充氮?dú)獗Ｗo(hù)，減少電石與空氣接觸時(shí)間。通過(guò)控制電石質(zhì)量準(zhǔn)確計(jì)量、減少風(fēng)化量等手段，最終減少電石在入廠源頭上的損失。

2.1.2嚴(yán)格控制工藝指標(biāo)

通過(guò)工藝指標(biāo)競(jìng)賽、工藝指標(biāo)三區(qū)、指標(biāo)經(jīng)濟(jì)責(zé)任制來(lái)加強(qiáng)工藝指標(biāo)管理，提高操作人員對(duì)指標(biāo)控制的認(rèn)識(shí)程度，保證濕法發(fā)生器溫度在80～90℃，干法發(fā)生器水比在0.85～1.40，氣相溫度在80～90℃，固相溫度在90～110℃。電石儲(chǔ)運(yùn)工段加強(qiáng)巡檢設(shè)備運(yùn)行情況，定期調(diào)整破碎機(jī)鄂板間隙來(lái)保證輸送至發(fā)生器電石粒度合格。

2.1.3回收利用電石粉末

對(duì)電石儲(chǔ)運(yùn)工段一二期39臺(tái)除塵器進(jìn)行逐步改造，將所有除塵器全部移至裝置區(qū)頂部，在除塵器底部增加絞龍，將所吸的電石粉末全部回用至電石輸送皮帶上進(jìn)入電石料倉(cāng)。在電石庫(kù)增加了電石粉末回用裝置，將電石庫(kù)清理的電石粉末和未改造的除塵器所卸的電石粉末通過(guò)下料器進(jìn)入電石輸送皮帶，伴隨輸送的電石進(jìn)入電石料倉(cāng)，進(jìn)而進(jìn)入干法發(fā)生器回用，每月可節(jié)約電石約800 t。

2.1.4對(duì)干濕法發(fā)生器進(jìn)行改造

通過(guò)技術(shù)改造，首先給12臺(tái)濕法發(fā)生器的小加料儲(chǔ)斗、上加料儲(chǔ)斗、下加料儲(chǔ)斗安裝了料位計(jì)，濕法發(fā)生器所有操作全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加料，DCS操作人員由原來(lái)的頻繁操作變?yōu)楸O(jiān)控為主、操作為輔，杜絕了人員誤操作。

對(duì)干法發(fā)生器氣相管道的噴頭角度和數(shù)量進(jìn)行了改造，改造后，單臺(tái)發(fā)生器的進(jìn)電石量達(dá)到6.0～7.0 t，使用周期由原來(lái)的7天延長(zhǎng)至30天，將干法發(fā)生器洗滌冷卻塔換熱段的列管直徑由32mm改為45mm，并且將洗滌冷卻塔的塔頂噴水由生產(chǎn)水改為上清液，實(shí)現(xiàn)連續(xù)噴水，用來(lái)沖洗乙炔氣帶出的粉塵。

2.2硫酸清凈工藝降低濃硫酸消耗

由于進(jìn)入硫酸系統(tǒng)中乙炔氣溫度偏高，進(jìn)入硫酸系統(tǒng)中乙炔氣含水分增大，硫酸洗滌塔、硫酸清凈塔中硫酸濃度下降較快，導(dǎo)致噸PVC硫酸單耗偏高。通過(guò)在乙炔除霧器與硫酸洗滌塔之間增加乙炔冷卻器來(lái)降低乙炔氣溫度，將硫酸洗滌塔的硫酸濃度由≥75%改至≥74%，在硫酸洗滌塔中間隙性補(bǔ)酸和排酸來(lái)降低噸PVC硫酸單耗。

2.3廢水回收利用［1］

2.3.1將循環(huán)水反洗水回用干法發(fā)生器

通過(guò)將循環(huán)反洗水以30～40 m3/h排至干法發(fā)生緩沖水罐，最終進(jìn)入干法發(fā)生器成為反應(yīng)用水。回用后降低了公司污水處理的費(fèi)用和環(huán)保壓力，為公司帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益為了降低生產(chǎn)水消耗，化工分公司通過(guò)將循環(huán)水反洗水回收至干法發(fā)生器進(jìn)行利用，不但每月為公司節(jié)約15萬(wàn)元，同時(shí)也為公司帶來(lái)了環(huán)保效益。

2.3.2聚合母液水凈化后再利用

懸浮法聚氯乙烯在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，行業(yè)內(nèi)稱部分水為“母液水”。母液水中COD的含量居高不下導(dǎo)致無(wú)法回收利用，北元化工經(jīng)過(guò)對(duì)母液水凈化出后，COD含量降低至20～40 mg/L之間。經(jīng)過(guò)將母液水回收至濕法發(fā)生器和干法發(fā)生器的反應(yīng)用水，也可不用于循環(huán)水補(bǔ)水水源，每月可節(jié)約生產(chǎn)水約2萬(wàn)m3。

2.3.3渣漿處理上清液回收利用

該公司有12臺(tái)濕法發(fā)生器，每月消耗電石約7萬(wàn)t，濕法發(fā)生器產(chǎn)生的電石渣漿經(jīng)過(guò)壓濾后產(chǎn)生大量的上清液，壓濾產(chǎn)生的上清液進(jìn)入上清液收集池后，再通過(guò)上清液冷卻泵輸送至噴霧式冷卻塔進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流降溫，上清液溫度可以降至45℃左右，可以滿足發(fā)生器用水對(duì)溫度和壓力的要求，成為濕法發(fā)生器的反應(yīng)用水，每月可節(jié)約生產(chǎn)水約8萬(wàn)m3。

2.4設(shè)備改造降低維修費(fèi)用

（1）空氣壓縮機(jī)為全廠提供合格的壓縮空氣，其附屬設(shè)備中冷卻器、后冷卻器降低壓縮空氣溫度，提高設(shè)備運(yùn)行效率的重要設(shè)備，在空氣壓縮機(jī)的中、后冷卻器溫度升高以后，嚴(yán)重影響到儀表空氣露點(diǎn)。經(jīng)過(guò)給空氣壓縮機(jī)的壓縮空氣管道增加了空氣冷卻器后，壓縮空氣的溫度由原來(lái)的70℃降到了32℃，空氣壓縮機(jī)的效率也提高至98%以上，減少了設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。

（2）對(duì)-26℃冷凍鹽水機(jī)組進(jìn)行了“三改造一調(diào)整”，電耗明顯降低，分別是壓縮機(jī)吸氣管道由U型改為直管，壓縮機(jī)排氣由低處排氣改為垂直高空排氣，壓縮機(jī)供液管道由彎型改為直通型，對(duì)機(jī)組進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，經(jīng)過(guò)對(duì)-26℃冷凍鹽水機(jī)組的“三改造一調(diào)整”，目前，一、二期-26℃冷凍鹽水機(jī)組壓縮機(jī)由8臺(tái)運(yùn)行優(yōu)化到7臺(tái)運(yùn)行，且達(dá)到預(yù)期的冷凍效果，每年可節(jié)約840 kW·h，節(jié)約電費(fèi)250余萬(wàn)元。

（3）酸霧捕集器下液管插入酸霧捕集器底部酸液面以下進(jìn)行液封，在壓力差的作用下底部大量酸飛濺，同時(shí)因捕集器底部封頭內(nèi)的硫酸含有大量雜質(zhì)硫酸粘度較高，飛濺起來(lái)的酸附著在濾芯上極易將濾芯堵塞，造成酸霧捕集器壓差增大，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。酸霧捕集器濾芯容易堵塞檢修費(fèi)用增加（每年更換一次，濾芯9萬(wàn)元/根，4條線16根，共144萬(wàn)元），且清凈系統(tǒng)壓力高，給安全生產(chǎn)帶來(lái)極大隱患。經(jīng)過(guò)2年的嘗試，將酸霧捕集器底部液封管進(jìn)行了改造，改造前是由液封管深入濃硫酸液面以下進(jìn)行液封，改造后液封改為用杯狀的容器盛少量濃硫酸進(jìn)行液封，改造后濾芯的使用周期由原來(lái)的半年延長(zhǎng)為2年，且系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，大幅降低了檢修費(fèi)用及檢修帶來(lái)的安全隱患。

3　結(jié)語(yǔ)

電石法生產(chǎn)聚氯乙烯作為主導(dǎo)工藝，在工藝指標(biāo)優(yōu)化、操作變更、設(shè)備改造等方面的降耗空間較大，企業(yè)在節(jié)能降耗取得的成果越大，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將越明顯。

［1］康金福，等.PVC生產(chǎn)中節(jié)能降耗的改造措施.聚氯乙烯，2004，43 （4）：59-60.

PVC production process saving energy and reducing consumption

NING Chun-Bo，HAN Yun-feng，WANG Zheng，ZHANG Zhu
（Shanxi Beiyuan Chemical Industry Group Co.，Ltd.Chemical branch，Yulin 719319，China）

Reduce consumption of calcium carbide in the process of polyvinyl chloride（PVC）production，sulfuric acid consumption，wastewater reuse，introduces the equipment modification such as specific energy saving scheme，effect is obvious.

polyvinyl chloride（PVC）；saving energy and reducing consumption；plan

TQ325.3

B

1009-1785（2016）06-0045-02

2016-04-06