108 m3聚合釜PVC生產(chǎn)工藝的優(yōu)化

李文杰

(河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司，河南 平頂山 467000)

河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)神馬氯堿)第2期聚合裝置有5臺(tái)108 m3聚合釜，采用日本智索公司PVC生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)能為20萬(wàn)t/a。該生產(chǎn)線(xiàn)自2009年9月投運(yùn)以來(lái)，聚合釜粘釜嚴(yán)重，須頻繁清釜，不但存在安全隱患，且影響產(chǎn)品質(zhì)量，降低了PVC的產(chǎn)量。經(jīng)過(guò)技術(shù)人員的不斷摸索、創(chuàng)新，神馬氯堿對(duì)108 m3聚合釜的涂釜工藝進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)涂釜噴頭進(jìn)行了改造，使聚合釜的清釜頻率有了大幅度降低；此外，還對(duì)出料管線(xiàn)和倒料篩進(jìn)行了改造，用2臺(tái)靜態(tài)過(guò)濾器替代倒料篩，杜絕了篩子堵塞后漿料通過(guò)篩子氣相管線(xiàn)和混料槽氣相管線(xiàn)進(jìn)入氣柜的風(fēng)險(xiǎn)。

1 工藝流程[1]

108 m3聚合釜PVC生產(chǎn)工藝流程(以開(kāi)蓋進(jìn)料為例)如下：用防粘釜?jiǎng)┻M(jìn)行涂釜并洗凈后，將緩沖劑和冷去離子水加入聚合釜中，再加入分散劑、引發(fā)劑；對(duì)聚合釜進(jìn)行抽真空處理，然后將氯乙烯單體加入聚合釜中，再加入熱水，對(duì)聚合釜夾套用熱水升溫至反應(yīng)溫度使其正常反應(yīng)。反應(yīng)完后，將漿料送至出料槽、混料槽，然后回收釜內(nèi)殘留的氣態(tài)氯乙烯[1]。漿料經(jīng)出料泵進(jìn)入出料槽，用2臺(tái)倒料泵送至2個(gè)篩子進(jìn)行篩分，再進(jìn)入混料槽，最后用泵送至汽提塔除去漿料中的氯乙烯。

2 運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方案

2.1 出現(xiàn)的問(wèn)題

108 m3聚合釜PVC生產(chǎn)的自動(dòng)化程度較高，在生產(chǎn)運(yùn)行中，聚合釜涂釜、入料、聚合反應(yīng)及出料均為全自動(dòng)控制，操作人員只需點(diǎn)擊啟動(dòng)程序即可；聚合反應(yīng)冷卻水采用夾套擋板水自循環(huán)工藝，聚合釜溫度采用先進(jìn)的串級(jí)調(diào)節(jié)控制，溫度控制平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定。不足的是，自投產(chǎn)以來(lái)，108 m3聚合釜粘釜嚴(yán)重，生產(chǎn)70釜左右就須開(kāi)釜清理，主要是攪拌槳葉和釜頂氣相空間粘釜物較多，每次清理需8 h，影響聚合釜的使用效率，粘釜物帶到成品中還會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，且存在一定的安全隱患。在出料和倒料過(guò)程中，混料槽頂部的倒料篩振子易壞、篩網(wǎng)易爛、管線(xiàn)易堵，每次修理時(shí)都須用吊車(chē)將篩子從混料槽頂?shù)醯降孛孢M(jìn)行維修。篩分受槽排污不及時(shí)，會(huì)造成管線(xiàn)堵塞；漿料由篩子頂部氣相管線(xiàn)進(jìn)入氣柜，會(huì)造成回收系統(tǒng)堵塞癱瘓，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)并造成物料的浪費(fèi)。

2.2 采取的措施

2.2.1 優(yōu)化涂釜工藝

涂釜工藝原設(shè)計(jì)為：確認(rèn)液封排水干凈，保證聚合釜為空釜狀態(tài)，激活涂釜程序，程序開(kāi)始運(yùn)行；啟動(dòng)聚合釜高攪，釜頂通一段時(shí)間蒸汽后加入涂釜?jiǎng)?，期間頂部一直通入蒸汽(200 s)；涂釜?jiǎng)┘尤胪戤叄壮檎婵?0 s,停止釜頂通蒸汽；通夾套冷卻水，切換為釜頂抽真空600 s，涂釜結(jié)束，停聚合釜高攪。

優(yōu)化后的涂釜工藝如下:①將通蒸汽時(shí)間由200 s延長(zhǎng)到300 s，同時(shí)將涂釜蒸汽壓力由0.35 MPa提高到0.45 MPa以上，并在每臺(tái)釜的涂釜管線(xiàn)上加裝1臺(tái)疏水器，排掉管道內(nèi)的蒸汽冷凝水，保證通入聚合釜蒸汽的質(zhì)量，提高噴涂效果。②將涂釜?jiǎng)┘尤霑r(shí)間由3 min延長(zhǎng)至5 min，使涂釜?jiǎng)﹪娡烤鶆?。③取消釜底抽真?0 s程序，防止部分涂釜?jiǎng)┍徽婵毡脦ё?，影響涂釜效果。④采用進(jìn)口涂釜?jiǎng)?/p>

2.2.2 涂釜噴頭的改造

108 m3聚合釜原設(shè)計(jì)的涂釜噴頭為單獨(dú)噴頭，噴頭上有6個(gè)孔向下噴，噴涂效果不好。改造后，將原有噴頭拆掉，更換為盤(pán)管式噴頭，盤(pán)管上共有5個(gè)噴頭，其中4個(gè)向上噴涂釜頂冷凝器和氣相空間，1個(gè)向下噴涂聚合釜內(nèi)壁和攪拌軸。改造后涂釜液噴涂均勻，涂釜效果好，粘釜情況有明顯改善。

2.2.3 降低釜頂大流量沖洗水及盤(pán)管沖洗水溫度

108 m3聚合釜出料后期沖洗使用的是離心機(jī)脫出的母液水，溫度在80 ℃左右，壓力為0.6 MPa，沖洗水溫度高，壓力低，沖洗效果不好，釜內(nèi)粘釜物不易沖掉，影響清釜頻率；若粘釜物混入產(chǎn)品中還會(huì)形成“魚(yú)眼”，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

經(jīng)過(guò)不斷摸索和反復(fù)試驗(yàn)，神馬氯堿對(duì)聚合釜沖洗水系統(tǒng)進(jìn)行了改造。在干燥母液水去聚合釜管線(xiàn)上安裝1臺(tái)板式換熱器，用循環(huán)水作為冷卻介質(zhì)，將聚合釜沖洗水溫度由80 ℃降至50 ℃。另外在聚合釜沖洗水總管上加裝1臺(tái)管道泵，將沖洗水壓力由0.6 MPa提高到1.0 MPa以上。上述改造有效地改善了沖洗效果。

2.2.4 對(duì)出料管線(xiàn)及倒料篩進(jìn)行改造

原工藝是聚合釜出料到出料槽，用2臺(tái)倒料泵送至2個(gè)篩子進(jìn)行篩分，再進(jìn)入混料槽，最后用泵送至汽提塔。改造后出料槽和混料槽開(kāi)1備1，即釜內(nèi)的物料既可出至出料槽也可出至混料槽，出料槽或混料槽內(nèi)的漿料經(jīng)2臺(tái)泵(開(kāi)1備1)送入2臺(tái)靜態(tài)過(guò)濾器，經(jīng)分離后的樹(shù)脂再進(jìn)入汽提塔。

經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，汽提塔的進(jìn)料更平穩(wěn)，操作更簡(jiǎn)便，且省去了1個(gè)混料槽(攪拌電動(dòng)機(jī)功率45 kW)、2套篩子(每套功率1.5 kW)和2臺(tái)倒料泵(每臺(tái)功率30 kW)，設(shè)備減少后，系統(tǒng)更穩(wěn)定，操作更簡(jiǎn)便，同時(shí)也降低了電費(fèi)和維修費(fèi)。

3 結(jié)語(yǔ)

神馬氯堿PVC生產(chǎn)系統(tǒng)改造后，可達(dá)到200釜以上清釜1次，且粘釜物較少，只需2 h即可恢復(fù)使用，PVC樹(shù)脂的一等品率保持在99%以上，同時(shí)設(shè)備故障率降低，為穩(wěn)定、高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，也極大地增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。