PVC聚合單體投料工藝的優(yōu)化改造

馬致昌，吉建紅，劉 堂

（天辰化工有限公司，新疆 石河子 832000）

PVC聚合單體投料工藝的優(yōu)化改造

馬致昌，吉建紅，劉 堂

（天辰化工有限公司，新疆 石河子 832000）

通過對(duì)聚合投料工藝進(jìn)行改造，由單體槽向聚合釜改為直接由球罐向聚合釜投料，減少了中間控制環(huán)節(jié)；對(duì)回收單體的投料方式進(jìn)行改造，由原來新鮮單體和回收單體分開投料，改為對(duì)回收單體經(jīng)過處理后直接混入新鮮單體中進(jìn)行混合投料，減少了操作程序。

聚合投料工藝；改進(jìn)；節(jié)能

天辰化工有限公司（以下簡(jiǎn)稱天辰化工）年產(chǎn)45萬t PVC樹脂，采用懸浮法生產(chǎn)，聚合工藝是所用單體從球罐送到聚合投料儲(chǔ)槽暫時(shí)儲(chǔ)存后，再由聚合的投料泵送入聚合釜內(nèi)反應(yīng)。通過幾年的使用發(fā)現(xiàn)，目前聚合單體槽和投料管線自聚比較嚴(yán)重，每隔一段時(shí)間需要對(duì)單體槽和單體管線進(jìn)行停車清理。這不僅影響了聚合的正常投料操作，而且加大了現(xiàn)場(chǎng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。通過對(duì)聚合送料工藝進(jìn)行改造，減少了管道的投料長(zhǎng)度，去掉了聚合的投料儲(chǔ)槽，減少了單體含水，保證了聚合投料的正常生產(chǎn)。

1 生產(chǎn)中存在的問題

（1）聚合投料單體由回收單體和新鮮單體2部分構(gòu)成，二者按1∶4添加。其中，新鮮單體由氯乙烯球罐經(jīng)單體輸送泵送至聚合新鮮單體儲(chǔ)槽提供。回收單體為聚合生產(chǎn)過程中聚合、汽提工段回收的氣態(tài)單體，經(jīng)壓縮冷凝成液態(tài)單體送往合成單體精制系統(tǒng)，二次精餾后返回聚合回收單體儲(chǔ)槽。

（2）單體含水偏高。固堿干燥器之前單體含水為1 300 μg/g左右，經(jīng)固堿干燥器干燥后含水在800 μg/g左右。單體含水偏高，容易造成單體儲(chǔ)槽以及單體管線自聚，自聚物易堵塞管線及閥門，造成物料輸送流量偏低，輸送困難，輸送所需時(shí)間漸長(zhǎng)，聚合投料輔助時(shí)間延長(zhǎng)，單體質(zhì)量偏低，檢修置換清理難度加大，對(duì)樹脂質(zhì)量造成一定的影響。

（3）聚合投料新鮮單體儲(chǔ)槽僅做暫時(shí)儲(chǔ)存，是介于球罐和聚合釜之間的過渡環(huán)節(jié)，單體在儲(chǔ)槽內(nèi)停留、靜置時(shí)間較短，單體含水不易排出。

（4）球罐內(nèi)單體為當(dāng)班生產(chǎn)的單體，一邊生產(chǎn)一邊送往聚合投料，單體在球罐內(nèi)停留、靜置時(shí)間較短，單體含水不易排出。

2 目前生產(chǎn)工藝流程

（1）經(jīng)過精餾系統(tǒng)精制的新鮮精單體經(jīng)過單體泵輸送至聚合球罐，球罐內(nèi)的單體根據(jù)液位由球罐的單體泵經(jīng)過加壓固堿干燥器的干燥脫水，再經(jīng)過過濾器送至聚合單體儲(chǔ)槽，然后按照配比送入聚合釜反應(yīng)，見圖1。

圖1 新鮮單體投料流程

（2）聚合釜反應(yīng)回收的單體經(jīng)過冷凝回收系統(tǒng)回收后的單體儲(chǔ)存在回收單體槽，并用泵送至單體精制系統(tǒng)處理，處理后的單體送回聚合回收儲(chǔ)罐，并按照一定的配比重新投入聚合釜反應(yīng)，見圖2。

圖2 回收單體投料流程

3 改造方案

（1）整合合成球罐至聚合的單體送料泵、聚合粗單體泵以及聚合單體泵。用聚合單體泵替換球罐至聚合的單體送料泵，用球罐至聚合的單體送料泵替換聚合至單體精制系統(tǒng)的粗單體泵。

（2）通過整合單體泵，變更工藝，可省去一、二期聚合2個(gè)新鮮單體儲(chǔ)槽和2個(gè)回收單體儲(chǔ)槽，減少了聚合單體槽中間過渡環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)工藝等資源優(yōu)化配置，節(jié)省人力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

（3）球罐單體充足時(shí)，合成球罐交替使用，本班生產(chǎn)使用上一個(gè)班產(chǎn)的單體。將當(dāng)班產(chǎn)的新鮮單體儲(chǔ)存在其中一個(gè)球罐靜置一個(gè)班使用，便于其充分靜置方便排水，降低單體含水，提高單體質(zhì)量。

改造后的工藝流程框圖見圖3。

4 具體實(shí)施方案

用聚合投料單體泵替換合成球罐給聚合送料單體泵，同時(shí)將合成球罐給聚合送料單體泵出口過濾器更換為相匹配的過濾器，去掉現(xiàn)有聚合單體儲(chǔ)槽進(jìn)口的過濾器和現(xiàn)有投料泵出口的過濾器。聚合投料所需的單體直接由合成球罐經(jīng)單體送料泵輸送至聚合釜，該單體送料泵作為聚合釜單體加料泵。改造設(shè)備更換情況見表1。

圖3 改造后投料流程框圖

表1 改造設(shè)備更換情況

具體操作注意事項(xiàng)如下。

（1）正常生產(chǎn)時(shí)，聚合回收單體由粗單體泵送往單體精制系統(tǒng)。當(dāng)聚合回收單體送料管線異常時(shí)，可將聚合回收單體送料管線與原單體精制系統(tǒng)精單體送料管線之間連接旁通，實(shí)現(xiàn)兩路切換使用。（當(dāng)單體精致系統(tǒng)故障檢修時(shí)，聚合回收單體經(jīng)過精致系統(tǒng)固堿干燥器脫水后，直接走短路去3#球罐。此時(shí)回收單體是由聚合粗單體泵送往球罐，而聚合粗單體泵流量、揚(yáng)程偏小。所以將球罐給聚合送料拆除單體泵替換聚合單體精制送料泵粗單體泵。

（2）單體球罐A為備用回收球罐，B/C為聚合供料球罐，為保證泵壓的穩(wěn)定以及送料時(shí)球罐不至于被打空，各球罐單體液位大于100 m3方可給聚合供料。當(dāng)需切換球罐時(shí)，有聚合人員查看記錄并確定是否切換。

（3）為了保證送料泵遠(yuǎn)傳啟動(dòng)時(shí)不出現(xiàn)異常情況，在現(xiàn)場(chǎng)增加監(jiān)控設(shè)施，各球罐液位、泵出口壓力遠(yuǎn)傳，中控崗位均可監(jiān)視。

（4）當(dāng)因生產(chǎn)需要投用備用球罐回收單體時(shí)，只需在聚合配方表中更改回收單體投入量，聚合控制程序?qū)⒆詣?dòng)啟動(dòng)更改配方。

5 改造后的效果及效益

該項(xiàng)目改造完成后自開車至今單體各項(xiàng)指標(biāo)均為正常，未對(duì)樹脂產(chǎn)品質(zhì)量造成任何的影響。其效益主要表現(xiàn)如下。

（1）通過改造減少了中間控制環(huán)節(jié)的2個(gè)單體罐和部分送料管線，在改造后的工藝管線中新增加了1條備用管線，可以保證在現(xiàn)有系統(tǒng)出現(xiàn)自聚或其他異常情況時(shí)不用停車，保證了聚合系統(tǒng)的正常投料生產(chǎn)，不僅減少了單體自聚的單元，保證了聚合生產(chǎn)而且減少了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)于原崗位的人員亦可以調(diào)整，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率節(jié)約成本。

（2）改造后省去了合成送料至聚合單體槽的環(huán)節(jié)，直接由球罐單體泵送入聚合釜中，即在生產(chǎn)過程中省去2臺(tái)44 kW的單體泵，平均每投一釜料按18 min 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間計(jì)算：18/60×44×23×2×333×0.38=76 835（元）。

（3）在技改后將原有工藝中的12臺(tái)（聚合分一二期各有6臺(tái)）單體過濾器減少至現(xiàn)有4臺(tái)過濾器，其中合成送料過濾器4臺(tái)，平均每月切換1次；聚合入槽過濾器4臺(tái)，平均每月更換1次，即37.6×54×2+30.5×54×2）×12=88 248（元）。

（4）改造后，聚合干燥減少了4個(gè)（一二期各2個(gè)）重大危險(xiǎn)源儲(chǔ)罐，為廠區(qū)安全生產(chǎn)減少隱患。

6 結(jié)語(yǔ)

PVC生產(chǎn)聚合單體投料的工藝目前都是比較成熟的工藝，如何根據(jù)自身的特點(diǎn)以及生產(chǎn)中存在的問題，對(duì)投料工藝進(jìn)行更優(yōu)化的技改是每個(gè)企業(yè)必須考慮的問題。天辰化工通過本次改造不僅很好的減少了管線自聚的問題，而且也減少了系統(tǒng)停車的次數(shù)值得借鑒。

Optimization of PVC polymerization monomer casting process

MA Zhi-chang，JI Jian-hong，LIU Tang

（Tianchen Chemical Co.,Ltd.,Shihezi 832000，China）

Introduced the polymerization feeding process of transformation，reduce the existing process by the monomer tank to polymerization kettle feeding way，instead of directly from the tank to the polymerization kettlefeeding，reducetheintermediatelink control；on the recoveryofmonomerfeedingmode transformation，by original fresh monomer and monomer recovery from feeding，instead of recycling monomer processed directly mixed with fresh monomer in mixed feeding，reduce the operating procedures.

aggregate feeding process；improve；energy saving

TQ325.3

B

1009－1785(2017)12-0013-02

2016-08-12