淺談氯乙烯精餾過(guò)程控制

楊蓉蓉 黃曉娟 樊芳英 賈磊

摘要：在聚氯乙烯生產(chǎn)進(jìn)行精餾過(guò)程中，氯乙烯是生產(chǎn)聚氯乙烯的主要原料，因此，氯乙烯單體的質(zhì)量情況直接影響聚氯乙烯的質(zhì)量。通過(guò)分析氯乙烯精餾系統(tǒng)過(guò)程控制，從而提高氯乙烯的質(zhì)量和操作穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：氯乙烯;精餾;回流比;影響因素;電石法

一、氯乙烯精餾系統(tǒng)基本概況

在氯乙烯進(jìn)行精餾的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一些有機(jī)或無(wú)極雜質(zhì)，例如：乙炔，對(duì)生產(chǎn)的PVC產(chǎn)品的穩(wěn)定性產(chǎn)生巨大影響，需要利用科學(xué)的方法將雜質(zhì)去除，才能使生產(chǎn)出的PVC質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)實(shí)背景下，我廠采用電石法生產(chǎn)PVC，因?yàn)殡娛纫蚁┚s制得的乙塊含量低，普通的氣相色譜檢驗(yàn)不出。但是，由于氯乙烯含水量高于乙烯法氯乙烯，使得生產(chǎn)得到的PVC產(chǎn)品品質(zhì)不高，目前，在我廠使用的傳統(tǒng)方法生產(chǎn)精氯乙烯含水量小于600ppm都存在一定問(wèn)題，而國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是精氯乙烯含水量小于100ppm，并且國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)是精氯乙烯含水量小于40ppm，因此，需要提高電石法精度，提高生產(chǎn)PVC的品質(zhì)。

二、氯乙烯精餾系統(tǒng)過(guò)程控制

1、回流比

在氯乙烯的精餾過(guò)程中，回流比是影響產(chǎn)品品質(zhì)的直接因素，并且還影響精餾塔的分離效果，因此，回流比的調(diào)節(jié)可以有效控制產(chǎn)品質(zhì)量，增加精餾的工作效率。目前我廠主要采用在精餾塔頂?shù)睦淠骰亓鞯男问?，在一般情況下，不會(huì)使用過(guò)大的回流比，回流比増大時(shí)，需要理論塔板數(shù)減少，提高精餾產(chǎn)品質(zhì)量，回流量增加，增加塔內(nèi)壓力，塔頂產(chǎn)品純度明顯提高。所以，在日常生產(chǎn)中，一般會(huì)減少塔頂采出量加大回流比或者增加塔頂冷卻水的量，以及提高凝液量的方法調(diào)節(jié)回流比?；亓鞅冗^(guò)大或過(guò)小，都會(huì)影響精餾操作的經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)品的質(zhì)量。加大回流比，可使塔頂產(chǎn)品中的輕組分濃度增加，但是，卻減小了塔的生產(chǎn)能力，也使塔頂冷量、塔釜熱量的消耗增大。在正常操作中應(yīng)保持適宜的回流比，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，爭(zhēng)取最好的效果。

2 、惰性氣體

氯堿工業(yè)中，氯乙烯反應(yīng)原料氯化氫為氫氣和氯氣合成氯化氫，氣體純度達(dá)不到100%，有一少部分含有氫氣等一些不凝氣體，雖然這些氣體含量很少，但在精餾系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生很大的不良反應(yīng)，會(huì)在塔壁上行成一層不凝氣體氣膜，導(dǎo)致熱量升高速度快，對(duì)氯乙烯氣體過(guò)程產(chǎn)生巨大影響。

進(jìn)料量

進(jìn)料量的變化，相對(duì)應(yīng)的加熱劑和冷凝劑都需要跟著做出改變，雖然對(duì)塔內(nèi)溫度沒(méi)有任何影響，但是對(duì)塔內(nèi)上升的速度產(chǎn)生一定影響。當(dāng)增大進(jìn)料量時(shí)，蒸汽上升的速度接近液泛時(shí)，達(dá)到最好的傳質(zhì)效果，如果超過(guò)的話，就會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，反之，當(dāng)進(jìn)料量少時(shí)，產(chǎn)生蒸汽速度降低，不利于傳質(zhì)，甚至?xí)斐陕┮含F(xiàn)象，造成精餾塔內(nèi)分離效率低。

精餾塔塔釜溫度

塔釜溫度是靠塔釜壓力和塔內(nèi)物料成分決定的。在精餾過(guò)程中，只有保持合理的塔釜溫度，才能確保生產(chǎn)的品質(zhì)穩(wěn)定，保持標(biāo)準(zhǔn)的塔釜溫度是控制氯乙烯質(zhì)量的重要步驟。當(dāng)釜溫變化時(shí)，通常采用改變?cè)俜衅鞯募訜崃浚瑢⒏獪卣{(diào)節(jié)至正常。當(dāng)釜溫低于規(guī)定值時(shí)，應(yīng)加大加熱量，以提高釜液的氣化量，使釜液中重組分的含量相對(duì)增加，泡點(diǎn)提高，釜溫提高。當(dāng)釜溫高于規(guī)定值時(shí)，應(yīng)減少蒸汽用量，以減少釜液的氣化量，使釜液中輕組分的含量相對(duì)增加，泡點(diǎn)降低，釜溫降低。 釜溫也會(huì)隨著進(jìn)料中輕組分濃度的增加而降低，重組分濃度的增加而升高。另外，釜中有水、再沸器中物料聚合堵塞了部分列管、加熱蒸汽壓力的波動(dòng)、調(diào)節(jié)閥的失靈、物料的平衡采出受到破壞等，都能引起釜溫的波動(dòng)。釜溫波動(dòng)時(shí)，要分析引起波動(dòng)的原因，加以消除。

5、塔壓

操作壓力的改變可以使塔內(nèi)氣液平衡跟隨變化，塔內(nèi)壓力增加，可以降低塔內(nèi)揮發(fā)，影響精餾塔分離效率，使效率下降，影響產(chǎn)品產(chǎn)量，使產(chǎn)量減少，增加殘液組分，并且使塔內(nèi)溫度降低。所以塔壓改變會(huì)引起塔內(nèi)溫度改變和塔的處理量發(fā)生變化。操作壓力的改變可以使塔內(nèi)氣液平衡跟隨變化，塔內(nèi)壓力增加，可以降低塔內(nèi)揮發(fā)，影響精餾塔分離效率，使效率下降，影響產(chǎn)品產(chǎn)量，使產(chǎn)量減少，增加殘液組分，并且使塔內(nèi)溫度降低。所以塔壓改變會(huì)引起塔內(nèi)溫度改變和塔的處理量發(fā)生變化。

6、塔壓差

塔壓差是衡量塔內(nèi)氣體負(fù)荷大小的主要因素，也是判斷精餾操作的進(jìn)料、出料是否均衡的重要標(biāo)志之一。在進(jìn)料、出料保持平衡，回流比不變的情況下，塔壓差基本上是不變的。當(dāng)正常的物料平衡遭到破壞，或塔內(nèi)溫度、壓力改變時(shí)，都會(huì)造成塔內(nèi)上升蒸氣流速的改變，以及塔板液封高度的改變，從而引起塔壓差的變化。

精餾操作中，要針對(duì)引起塔壓差變化的原因相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)，常用的方法有三種。

①在進(jìn)料量不變的情況下，用塔頂?shù)囊合嗖沙隽縼?lái)調(diào)節(jié)塔壓差。產(chǎn)品采出多，則塔內(nèi)上升蒸氣的流速減小，塔壓差下降;采出量減少，塔內(nèi)上升蒸氣的流速增大，塔壓差上升。

②在采出量不變的情況下，用進(jìn)料量來(lái)調(diào)節(jié)塔壓差。進(jìn)料量加大、塔壓差上升;進(jìn)料量減小，塔壓差下降。

③在工藝指標(biāo)許可的范圍內(nèi)，通過(guò)釜溫的變化來(lái)調(diào)節(jié)塔壓差。提高釜溫，塔壓差上升;降低釜溫，塔壓差下降。

對(duì)于因設(shè)備問(wèn)題造成的壓差變化，應(yīng)具體問(wèn)題具體對(duì)待，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)停車(chē)檢修。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)氯乙烯精餾過(guò)程控制分析，為以后精餾塔日常操作注意事項(xiàng)提供技術(shù)幫助，以及對(duì)精餾塔設(shè)備的選型和設(shè)備設(shè)計(jì)上也提供了參考意見(jiàn)。因此，我們?cè)诰s系統(tǒng)中必須選用高效率的精餾塔設(shè)備，加上高質(zhì)量的生產(chǎn)原料和嚴(yán)格控制惰性氣體、塔釜溫度、塔壓等方面，只有這樣才能生產(chǎn)出高品質(zhì)的氯乙烯，提高電石法的產(chǎn)品質(zhì)量，利用高品質(zhì)的氯乙烯原料生產(chǎn)出高質(zhì)量的PVC樹(shù)脂。

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