聚乙烯轉(zhuǎn)化器、觸媒管理與控制

于長(zhǎng)洪

摘 要：氯乙烯是重要化工原料，同時(shí)也是工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。在氯乙烯的生產(chǎn)制備過(guò)程中轉(zhuǎn)化器是其中極為重要的一環(huán)，做好轉(zhuǎn)化器的控制對(duì)于確保氯乙烯的生產(chǎn)有著極為重要的意義。本文從氯乙烯生產(chǎn)制備中的轉(zhuǎn)化器的開(kāi)停車(chē)、轉(zhuǎn)化器的泄露處理以及轉(zhuǎn)化器的負(fù)荷調(diào)整等方面入手對(duì)如何做好氯乙烯轉(zhuǎn)化器的控制進(jìn)行了分析介紹，以確保轉(zhuǎn)化器的產(chǎn)量，并就轉(zhuǎn)化器的具體管理措施提出了幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：聚乙烯；轉(zhuǎn)化器；控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ325 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于氯乙烯等的化工質(zhì)量的需求在不斷地增加，為滿足日益增長(zhǎng)的需求，現(xiàn)今的聚乙烯生產(chǎn)中所使用的轉(zhuǎn)化器呈現(xiàn)出大型化的發(fā)展趨勢(shì)，大型的轉(zhuǎn)化器的購(gòu)置和安裝費(fèi)用高，檢修周期長(zhǎng)使得轉(zhuǎn)化器已將成為了制約氯乙烯生產(chǎn)的主要因素之一。為確保氯乙烯生產(chǎn)的正常運(yùn)行，需要注意做好轉(zhuǎn)化器的管理與控制，通過(guò)做好轉(zhuǎn)化器與觸媒的管理與控制用以提高轉(zhuǎn)化器的運(yùn)行效率，通過(guò)提高轉(zhuǎn)化器的檢修質(zhì)量和合理的觸媒分配用以減少轉(zhuǎn)化器的泄露率，確保氯乙烯的高效、穩(wěn)定生產(chǎn)。

1.做好轉(zhuǎn)化器的使用控制與管理

1.1做好轉(zhuǎn)化器的開(kāi)停車(chē)操作控制

在轉(zhuǎn)化器的工作過(guò)程中，會(huì)受到突發(fā)故障、檢修以及生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)配等因素的影響，從而造成轉(zhuǎn)化器的臨時(shí)停車(chē)或是計(jì)劃停車(chē)。在轉(zhuǎn)化器的啟、停過(guò)程中是轉(zhuǎn)化器的故障高發(fā)期，為確保轉(zhuǎn)化器的正常使用，需求加強(qiáng)對(duì)于轉(zhuǎn)化器的啟、停控制。在轉(zhuǎn)化器運(yùn)行的過(guò)程中需要采用熱水來(lái)進(jìn)行熱交換，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)化器在運(yùn)行時(shí)會(huì)處于較高的溫度和濕度環(huán)境下，運(yùn)行過(guò)程中所會(huì)產(chǎn)生的水蒸氣、HCL等的氣體會(huì)與氯乙烯制備的觸媒產(chǎn)生反應(yīng)而影響轉(zhuǎn)化器的正常運(yùn)行。為避免觸媒與其他氣體進(jìn)行化合而影響觸媒的使用壽命，在轉(zhuǎn)化器短時(shí)間停車(chē)的這一段時(shí)間內(nèi)需要采用泵循環(huán)的方式來(lái)維持轉(zhuǎn)化器內(nèi)的溫度，并向其中沖入氮?dú)猓员３洲D(zhuǎn)化器內(nèi)形成正壓，阻止有害氣體的進(jìn)入。當(dāng)轉(zhuǎn)化器需要長(zhǎng)時(shí)間停車(chē)時(shí)，除了采用上述處理措施外，關(guān)鍵是要持續(xù)向轉(zhuǎn)化器內(nèi)沖入氮?dú)庵敝林脫Q氣分析合格為止，而后封閉轉(zhuǎn)化器的進(jìn)出口閥門(mén)，停止泵性熱水以降低轉(zhuǎn)化器內(nèi)的溫度。在上述處理措施中，關(guān)鍵是要通入氮?dú)鈱⑥D(zhuǎn)化器內(nèi)的氣體置換出來(lái)，避免轉(zhuǎn)化器內(nèi)雜質(zhì)氣體中所含有的HCL氣體與觸媒接觸影響觸媒使用壽命，同時(shí)HCL氣體溶于轉(zhuǎn)化器內(nèi)的水蒸氣中所形成的鹽酸會(huì)緩慢腐蝕轉(zhuǎn)化器內(nèi)壁影響轉(zhuǎn)化器的使用壽命。轉(zhuǎn)化器停車(chē)后所發(fā)生的轉(zhuǎn)化器泄露是困擾聚乙烯制備企業(yè)的一個(gè)難題。轉(zhuǎn)化器長(zhǎng)時(shí)間放置后需要重新恢復(fù)運(yùn)作時(shí)，首先使用泵送熱水熱交換的方式恢復(fù)轉(zhuǎn)化器內(nèi)部的溫度，待到溫度上升到一個(gè)較為合理的區(qū)間范圍后，將轉(zhuǎn)化器內(nèi)部的氮?dú)庵脫Q到轉(zhuǎn)化器外后，還需要使用氮?dú)鈱⑥D(zhuǎn)化器吹干直至測(cè)量所吹出的氣體中水分含量控制在一個(gè)較低的區(qū)間范圍后，再使用HCL將轉(zhuǎn)化器活化約2h左右才能將轉(zhuǎn)化器用于聚乙烯的制備，采用上述措施的目的是為了最大限度地減少觸媒活化時(shí)所析出的酸對(duì)于轉(zhuǎn)化器所造成的腐蝕損害。

1.2做好轉(zhuǎn)化器泄露后的處理

在對(duì)轉(zhuǎn)化器進(jìn)行檢查時(shí)如通過(guò)觀視鏡發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化器存在大量的積酸時(shí)，則可以判斷確定為轉(zhuǎn)化器發(fā)生了泄露問(wèn)題需要及時(shí)停止轉(zhuǎn)化器的使用并檢修。在關(guān)閉轉(zhuǎn)化器時(shí)首先應(yīng)當(dāng)關(guān)閉熱水循環(huán)閥和合成氣進(jìn)出口閥門(mén)，將轉(zhuǎn)化器中的熱水排出，而后打開(kāi)轉(zhuǎn)化器內(nèi)部的導(dǎo)淋閥將轉(zhuǎn)化器內(nèi)部的壓力泄壓并使用氮?dú)鈱⑥D(zhuǎn)化器內(nèi)部的氣體置換完成。完成了對(duì)于泄露轉(zhuǎn)化器的放水和觸媒的抽取后，應(yīng)當(dāng)向轉(zhuǎn)化器中通入冷水來(lái)檢查轉(zhuǎn)化器是否存在泄露，在檢查泄露的過(guò)程中需要保壓一定的時(shí)間，如存在泄露需要注意觀察漏點(diǎn)。對(duì)于漏管的處理大多數(shù)的企業(yè)采用的是將漏管堵塞的處理方式，在堵死漏管的過(guò)程中需要注意嚴(yán)格按照相關(guān)的焊接規(guī)范，以確保轉(zhuǎn)化器漏管的焊接質(zhì)量。除了采用堵死的處理方法外，通過(guò)更換漏管并進(jìn)行脹接的處理方式也是一種極為有效的轉(zhuǎn)化器漏管處理方法。

本企業(yè)所采用的氯乙烯生產(chǎn)線原設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化器28臺(tái)后來(lái)通過(guò)一系列技改技措，由原來(lái)的28臺(tái)轉(zhuǎn)化器增加到現(xiàn)在的62臺(tái)。這樣產(chǎn)能有了很大的提高，原設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化器是密閉循環(huán)產(chǎn)超低壓蒸汽共兩臺(tái)溴化鋰、精餾3個(gè)再沸器使用，但是由于轉(zhuǎn)化器頻繁泄露造成精餾及溴化鋰機(jī)組運(yùn)行不正常，所以現(xiàn)在轉(zhuǎn)化器不產(chǎn)超低壓蒸汽。兩臺(tái)溴化鋰機(jī)組、精餾3個(gè)再沸器通過(guò)精餾的減溫減壓裝置將低壓蒸汽壓力降到25kPa。原來(lái)轉(zhuǎn)化器頻繁泄露的主要原因是熱水是自循環(huán)，轉(zhuǎn)化器上層管板距離回水干處有300高的蒸汽，這樣就形成了氣蝕每次轉(zhuǎn)化器泄露的時(shí)候經(jīng)檢查都是從氣蝕的地方斷裂的，所以不產(chǎn)超低壓蒸汽了。

1.3做好轉(zhuǎn)化器運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)行負(fù)荷的控制

在氯乙烯制備的過(guò)程中其生產(chǎn)負(fù)荷受到轉(zhuǎn)化器負(fù)荷的影響最大。單臺(tái)轉(zhuǎn)化器的負(fù)荷又受到裝填觸媒活性的影響，為確保轉(zhuǎn)化器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，做好轉(zhuǎn)化器負(fù)荷的控制應(yīng)當(dāng)將其調(diào)整至最佳的工作狀態(tài)。在轉(zhuǎn)化器負(fù)荷的控制過(guò)程中關(guān)鍵是要控制好轉(zhuǎn)化器中的通氣量和通入氣體的流速。在通氣量的控制中，需要結(jié)合轉(zhuǎn)化器中的觸媒的活性和使用時(shí)間來(lái)對(duì)通氣量進(jìn)行合理的調(diào)整。當(dāng)轉(zhuǎn)化器中的觸媒為新加入的觸媒時(shí)，新的觸媒具有較高的活性，因此需要較大的通氣量，但是通氣量最好控制在75±25m?/h的區(qū)間范圍內(nèi)，避免通氣量過(guò)大而使得轉(zhuǎn)化器的反應(yīng)過(guò)烈而導(dǎo)致轉(zhuǎn)化器內(nèi)的溫度過(guò)高容易燒毀轉(zhuǎn)化器中的氯化汞催化劑，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)化器內(nèi)的反應(yīng)失效。待到轉(zhuǎn)化器中的觸媒使用一段時(shí)間后（50h-1000h）以內(nèi)時(shí)，在這一時(shí)期轉(zhuǎn)化器所使用的催化劑進(jìn)入到了最佳的工作狀態(tài)，可以加大通氣量直至最高，在判斷通氣量是否達(dá)到最高時(shí)可以通過(guò)反應(yīng)溫度及轉(zhuǎn)化后出口過(guò)剩量來(lái)判斷通氣量是否達(dá)到最大值。待到反應(yīng)持續(xù)一段時(shí)間后觸媒逐步進(jìn)入衰老期，在這一時(shí)期觸媒的活性大幅降低，應(yīng)當(dāng)根據(jù)觸媒的活性降低轉(zhuǎn)化器內(nèi)的通氣量。在通氣量的確定上應(yīng)當(dāng)在做好轉(zhuǎn)化器所使用3個(gè)階段觸媒活性特點(diǎn)的基礎(chǔ)上合理地規(guī)劃轉(zhuǎn)化器的通氣量，用以最大限度地激發(fā)轉(zhuǎn)化器中觸媒的活性，確保反應(yīng)的正常進(jìn)行。

2.轉(zhuǎn)化器觸媒的裝填與抽除

轉(zhuǎn)化器所使用的觸媒的裝載必須要按照嚴(yán)格的要求執(zhí)行。在裝填時(shí)，首先在轉(zhuǎn)化器的地層安裝直徑為50的拉西瓷環(huán)，完成了瓷環(huán)的安裝后在其上繼續(xù)安裝一層活性炭，活性炭需要覆蓋底蓋，而后將其與筒體相連接，待到轉(zhuǎn)化器完成了觸媒的填充后在填充滿觸媒的上部再繼續(xù)安裝一層活性炭。完成了觸媒的安裝后需要翻到轉(zhuǎn)化器時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意避免上部活性炭與觸媒產(chǎn)生混裝，從而影響轉(zhuǎn)化器的工藝控制性。新裝填的觸媒在使用一段時(shí)間后期活性將會(huì)降低，加之轉(zhuǎn)化器工作時(shí)所產(chǎn)生的水分被觸媒吸收后觸媒將會(huì)逐步結(jié)塊，結(jié)塊將會(huì)影響轉(zhuǎn)化器內(nèi)的流速，為避免這一問(wèn)題的產(chǎn)生在轉(zhuǎn)化器工作一段時(shí)間后需要抽取觸媒，在觸媒抽取的過(guò)程中，需要注意的是觸媒在使用了一段時(shí)間后結(jié)塊容易破碎，而這一部分的觸媒如不過(guò)篩將會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)化器的阻力增加，從而影響轉(zhuǎn)化器的正常運(yùn)行。

3.做好轉(zhuǎn)化器運(yùn)行過(guò)程中各項(xiàng)工藝指標(biāo)的控制

為避免乙炔原料氣中的雜質(zhì)進(jìn)入到轉(zhuǎn)化器中從而對(duì)觸媒或是催化劑產(chǎn)生影響，應(yīng)當(dāng)做好乙炔原料氣的潔凈工作，以使得乙炔氣能夠滿足生產(chǎn)所需。此外，還需要注意控制好混合氣中的水分含量。

結(jié)語(yǔ)

氯乙烯生產(chǎn)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，在其生產(chǎn)過(guò)程中需要注意控制各環(huán)節(jié)良好運(yùn)行，通過(guò)做好轉(zhuǎn)化器的運(yùn)行管理，做好轉(zhuǎn)化器的質(zhì)量檢修和觸媒活性的合理分配，用以減少轉(zhuǎn)化器的泄露，保障轉(zhuǎn)化器的正常運(yùn)行。

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