-中-Quality and Safety [ 質(zhì)量與安全]2016年第3期(總第521期)聚氯Z烯生產(chǎn)工藝田文(新疆圣雄能源股份有限公司，新疆托克遜838100 )摘要:新疆圣雄能源采用137 m'聚合釜生產(chǎn)懸浮法聚氯乙烯樹脂，生產(chǎn)能力可達(dá)750t/ (m'.a)。采用復(fù)合引發(fā)劑體系，等溫水密閉入料工藝來縮短聚合反應(yīng)時間和輔助時間，從而達(dá)到縮短聚合周期。生產(chǎn)中采用高效節(jié)能的篩板汽提塔，氣流干燥塔，旋流干燥床。全過程采用集散控制系統(tǒng)(DCS)控制，監(jiān)控和生產(chǎn)管理。該套生產(chǎn)裝置在釜型、體積、產(chǎn)質(zhì)和能耗等方面均已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。關(guān)鍵詞: PVC;聚合;汽提;干燥中圖分類號: TQ325文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文 章編號: 1000-8772- ( 2016) 03-0187-02作為世界五大通用塑料之一-的聚氣乙烯樹脂， 以低廉的現(xiàn)反應(yīng)均勻放熱、 密閉人料操作，引發(fā)劑在聚合溫度下半衰期價格、均衡的加工性能及成熟的生產(chǎn)工藝而成為十分理想的以 2~3 h為宜。經(jīng)過長期摸索和理論計算后，最終采用將半衰材料。而我國恰恰是PVC樹脂的生產(chǎn)大國之一。我國的聚氯期大于2-~3h的過氧化二碳酸二(2-乙基己酯)和小于2~3h乙烯工業(yè)歷經(jīng)五十年的發(fā)展，已取得了長足進(jìn)步，生產(chǎn)能力的過氧化新癸酸異丙笨酯按不同配比復(fù)合使用，將反應(yīng)時間控在國內(nèi)合成樹脂中位居首位，產(chǎn)量僅次于聚乙烯。為滿足國制在4~4.5h。釜正常反應(yīng)時監(jiān)控下的曲線如圖3所示。內(nèi)日益增長的PVC樹脂的需求量，許多聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)都相繼進(jìn)行了生產(chǎn)裝置的改造和擴(kuò)建,從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本，溫度(心)海水稱熱物冷水和熱水節(jié)約能源。新疆圣雄能源的煤電鹽化循環(huán)經(jīng)濟(jì)項目正是秉承如入初期 加入中期! 冷水和熱水加入后期造福新疆、發(fā)展新疆的理念，有效利用能源，在中國大西北歷經(jīng)近兩兩年的不懈努力。在中國成達(dá)設(shè)計研究院的幫助下，[疆的埋北由中國化學(xué)工程第十一建設(shè)有限公司承建出一套25萬噸/年的Pvc樹脂，20萬噸/年燒堿的裝置。且于2013年3月18日一次性試車成功，并迅速投產(chǎn)。下面具體介紹一下該套生產(chǎn)裝置的特點。一.聚合→→1.工藝簡介.1時間(nin)該套25萬噸/年P(guān)VC裝置采用5臺137m'聚合釜，生產(chǎn)圖1 水管線溫度工藝采用DCS控制，完全實現(xiàn)了密閉人料及助劑的自動加入,節(jié)省了抽真空、加水、助劑手動加入、二次回收、清釜及手動涂釜等操作時間約1.5h。聚合初期采用目前最為先進(jìn)的“等常水引發(fā)制溫水人料”技術(shù),該工藝將聚合釜人料的冷脫鹽水( 30+3)C溫度(C)|分款劑如入正常反應(yīng)和熱脫鹽水( 90+3) C同時向釜中加人的方法來實現(xiàn)聚合釜,在完成各種助劑的加料工作后，釜內(nèi)物料溫度等于或是接近6←反應(yīng)溫度，其目的在于使VCM加料溫度及其他助劑加料溫度的調(diào)整更簡便、更迅速。等溫水人料工藝技術(shù)能省去聚合工36藝過程中的升溫步驟，從而減少了反應(yīng)所需的升溫時間(約分鐘).因此提高了聚合反' 聚合反應(yīng)釜的生產(chǎn)效率，縮短了聚氯40分鐘)乙烯生產(chǎn)的輔助時間，降低了聚氯乙烯的生產(chǎn)成本，其生產(chǎn)強(qiáng)度可達(dá)7501/ (m'●a)，并能很好地滿足聚氯乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量與各項工藝指標(biāo)的技術(shù)要求。2.防粘釜技術(shù)2時間(min)采用自動涂釜工藝,取得良好效果。同時由于等溫水人圖2加料時釜溫度曲線料工藝不必經(jīng)過聚合釜的釜底置換蒸汽升溫過程，因此聚合釜的內(nèi)部攪拌和內(nèi)冷擋板的局部高溫現(xiàn)象就不再存在，故粘釜物也會大幅度減少。每臺聚合釜的清洗周期延長為1 000釜以上，最多可達(dá)2000釜以上。3.等溫水人料工藝該工藝具體操作時間如圖1、2所示。等溫水人料工藝優(yōu)點溫度是:等溫水人料可以提高聚合釜生產(chǎn)設(shè)計能力的10%~15%; 由壓力于等溫水人料使聚合釜的粘釜現(xiàn)象基本上不會發(fā)生。轉(zhuǎn)速4.復(fù)合引發(fā)劑體系攪拌功牢眾所周知，提高聚合強(qiáng)度主要從縮短聚合時間人手。要實圖3釜正常反 應(yīng)時的曲線收稿日期: 2015-11-01中國煤化工作者簡介:田文(1988-)，男，甘肅慶陽人，本科，助理工程師。研究方向:聚氯乙烯IYHCNMH G187 CHNESE & FOREICN ENRERENEuUSφ--中-[質(zhì)量與安全] Quality and Safety5.反應(yīng)中途注水原始白度和熱老化白度得到了有效保證。(5) 該汽提裝置蒸聚合到某一階段開始向釜內(nèi)注人- -定量的水，以保持釜汽消耗極低，在0.18噸/噸PVC以下,做到了節(jié)約能耗。(6)內(nèi)物料的體積恒定。其目的是填補(bǔ)體積收縮產(chǎn)生的空間，最該汽提裝置脫除VCM效果顯著，出塔漿料含殘留單體均在5.大限度地利用釜的傳熱面積，同時使釜內(nèi)物料的粘度不升高，ppm以下( VCM消耗低)，不經(jīng)干燥即可達(dá)到國家樹脂衛(wèi)生以達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的。級標(biāo)準(zhǔn)，真正體現(xiàn)了高效、環(huán)保。6.聚合裝置特點137m'聚合釜除了設(shè)有夾套、內(nèi)冷擋板和釜頂冷凝器外,三、離心干燥還在聚合釜頂部管線設(shè)有配管，可根據(jù)聚合反應(yīng)時的放熱程度來調(diào)節(jié)循環(huán)水的流量，從而滿足不同強(qiáng)度的生產(chǎn)需要。1371.工藝簡介m2聚合釜的攪拌裝置是采用底伸式三層雙葉平漿的攪拌器，經(jīng)汽提塔汽提的漿料由汽提塔出塔泵送至離心機(jī)漿料槽，根據(jù)物料的加入情況自動進(jìn)行轉(zhuǎn)速頻率的調(diào)節(jié)。該聚合釜清漿料槽做為離心機(jī)供料槽暫時儲存漿料，然后漿料經(jīng)離心機(jī)供釜裝置為- - 臺機(jī)器手臂，它通過800 Kgf/em2的高壓清水對釜料泵- -部分送至離心機(jī)，另一部分回流至漿料槽,經(jīng)離心機(jī)分內(nèi)各個易粘釜死角進(jìn)行高壓沖洗，這樣既方便快捷，又減少離水分后的濾餅，經(jīng)過中間料斗，由螺旋輸送器加入氣流干燥了對聚合釜內(nèi)壁拋光面的損傷。答內(nèi)?？諝饨?jīng)過空氣過濾器、鼓風(fēng)機(jī)、加熱器加熱后溫度升130-150 C,將加入的濕PVC吹至氣流干燥塔頂部后，直接進(jìn).二、汽提人旋流干燥床。旋流干燥床是由多層強(qiáng)制旋流擋板組成，夾帶PVC的熱風(fēng)由底部沿切向進(jìn)入旋流干燥床，經(jīng)強(qiáng)制旋流板幾乎有進(jìn)(一)工藝簡介以恒定的動量從床內(nèi)通過，再由頂部排出至旋風(fēng)分離器。旋風(fēng)聚合釜出來的PVC漿料通過出料泵進(jìn)入出料槽,經(jīng)倒料泵、分離器將干燥的PVC與濕空氣分離，濕空氣由旋風(fēng)分離器頂漿料過濾器進(jìn)人347 m2'汽提塔進(jìn)料槽，通過進(jìn)料泵送至螺旋部排出， 經(jīng)抽風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)洗滌塔洗滌后,排往大氣，干燥好板換熱器，與汽提塔出來的熱漿料進(jìn)行熱交換后進(jìn)人汽提塔頂?shù)腜VC經(jīng)振動篩篩分后進(jìn)人冷風(fēng)送料系統(tǒng)送人包裝料倉。部。進(jìn)入汽提塔進(jìn)料板上的漿料均勻、穩(wěn)定流動，與自下而上2.運行情況及效果從塔板篩孔上升的蒸汽充分進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，漿料中被上升的帶該干燥塔和床投用至今2年的時間內(nèi)運行相當(dāng)穩(wěn)定，每有飽和蒸汽的VCM蒸汽，從汽提塔的塔頂逸出，進(jìn)人到塔頂次停車檢查都沒有發(fā)現(xiàn)塔彎頭和床板上存有死角和變質(zhì)料，冷凝器中，大部分蒸汽在這里冷凝。部分冷凝后的蒸汽與液相沒 有出現(xiàn)過因干燥塔和床引起的任何樹脂質(zhì)量問題。其主要的物料從這個冷凝器中流出，流人汽提塔冷凝液分離罐，在分工藝技術(shù)特點如下。離罐中液相與氣相物料分離，被水飽和的VCM從冷凝器液分(1)該裝置合理地利用熱源，蒸汽消耗低，汽耗為1噸離罐的頂部逸出，由水環(huán)液封式壓縮機(jī)送至回收單體槽，冷凝/噸PVC以下，干燥塔和床熱效率達(dá)75%以上。(2)該裝水一部分去廢水處理，- 部分用于汽提塔塔頂?shù)膰娏?。既可以?工藝技術(shù)先進(jìn)，操作彈性大，操作簡單，采用DCS控制，沖洗塔頂?shù)膾毂诹?，又具有抑泡作用。在提高塔處理能力的同實現(xiàn)多變量智能化監(jiān)控，勞動強(qiáng)度極低。(3) 該裝置生產(chǎn)能時,保證了出塔漿料的溫度和含固量。因而既降低了蒸汽消耗，力大，在產(chǎn)、質(zhì)、耗等各方面均已達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，具有又節(jié)約了去離子水。隨著漿料的不斷向下流動，蒸汽不斷向上廣泛的競爭力和推廣性。(4)干燥塔采用小風(fēng)量、高塔溫，流動，PVC漿料中的單體不斷被汽化，經(jīng)多塊塔盤上的傳熱,旋流干燥床則采用大風(fēng)量、低床溫控制，物料在氣流干燥塔達(dá)到脫除漿料中單體的目的。充分脫除了VCM的漿料從汽提內(nèi)停留時間短只有1~3 s,旋流干燥床內(nèi)停留時間長、沸騰狀塔塔底流出，由出塔漿料泵送至螺旋板換熱器與進(jìn)塔漿料進(jìn)行態(tài)好、無死角，因此產(chǎn)品揮發(fā)物含量低、黑黃點少、白度高，熱量交換后被送至離心機(jī)進(jìn)料槽，而后去離心干燥。樹脂優(yōu)級品率可達(dá)到99%以上。(二)裝置特點3.DCS 自動化控制控制.1.汽提塔裝置DCS控制系統(tǒng)在國內(nèi)遙遙領(lǐng)先，它根據(jù)配方確定的汽提塔為沒有溢流堰的篩板塔，汽提塔容積55立方米，操作條件自動調(diào)整、檢查和控制生產(chǎn)，包括人料、聚合、回收、36層塔盤，使用年限15年，塔盤間距20厘米，篩孔間距3.5汽提和離心干燥。為確保安全生產(chǎn)，對關(guān)鍵的控制點配備了厘米，篩孔直徑( 12+0.3 )毫米,塔頂壓力60 KPa,塔高20.0米，模擬量的記錄儀，并對應(yīng)設(shè)置緊急自動操作按扭，還對全生寬2.0米，塔盤厚4毫米，最高工作溫度125度，最高工作壓產(chǎn)區(qū)域設(shè)置了可燃?xì)怏w報警器和自動噴淋系統(tǒng)。通過DCS的力0.06 MPA，手孔直徑15 em,塔壓差控制在15-20 KPao顯示可以監(jiān)測現(xiàn)場生產(chǎn)過程的各種參數(shù)的動態(tài)值、報警值、篩板汽提塔進(jìn)料流量、塔底溫度、塔底液位、蒸汽流量歷史記錄和過程動態(tài)畫面。DCS將自動采集并儲存數(shù)據(jù)，協(xié)及塔壓差全部實現(xiàn)了DCS自動控制，每個工藝控制點是否正周各個聚合釜的操作，保證生產(chǎn)能長期高效、穩(wěn)定的運行，常均能通過DCS畫面加以判斷，且操作簡單，勞動強(qiáng)度低,近年來，新疆圣雄能源股份有限公司在PVC樹脂生產(chǎn)技具有可靠的安全性，相對較高的生產(chǎn)能力和穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量術(shù)開發(fā)方面做了許多大膽和有益的嘗試，并汲取國內(nèi)外先進(jìn)的篩板汽提塔在國內(nèi)PVC生產(chǎn)中正在被越來越多的廠家應(yīng)用,技術(shù)經(jīng)驗，尤其在壓縮冷凝回收方面，更是有了較大突破，氯該塔高效、節(jié)能、環(huán)保、自動化程度高，具有很大的優(yōu)越性乙烯的回收率高、操作簡便、自動化控制水平高、經(jīng)濟(jì)效益顯著，及巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，且該噴淋裝置對塔的長期穩(wěn)聚合出料干凈，減少了氯乙烯的排放量，避免了環(huán)境污染，確定運行和樹脂質(zhì)量提供了有效保證。保安全生產(chǎn)。另外，汽提和干燥裝置，在產(chǎn)質(zhì)、能耗等方面均已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。新疆圣雄能源股份有限公司137 m'的新疆圣雄能源股份有限公司該套汽提裝置自開車以來聚合釜，標(biāo)志著我國氯堿行業(yè)聚氯Z烯生產(chǎn)技術(shù)上了一-個新臺始終在高效、平穩(wěn)地運行，且在其連續(xù)運行2年內(nèi)，從未對階，因此該裝置成套工藝技術(shù)具有很強(qiáng)的競爭力和推廣價值。該塔進(jìn)行過清洗和檢修。參考文獻(xiàn):(1) 該汽提裝置采用先進(jìn)的DCS控制，實現(xiàn)多變量智[1]鄭石子,顏才南，胡志宏.等.聚氯乙烯生產(chǎn)與操作[M]北京:能化監(jiān)控，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度。(2) 該汽提裝置操化學(xué)工業(yè)出版社,2007(10):455- -512.作彈性大，在設(shè)計能力的40%-120%范圍內(nèi)均能高效、平穩(wěn)[21 黃志明，邴涓林. 聚氯乙烯工藝技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出的運行。(3) 該塔高效的噴淋裝置對塔的長期穩(wěn)定運行和樹社,2007(12):231-239.312- -315.脂質(zhì)量的穩(wěn)定提供了有效保證，結(jié)構(gòu)無死角，且不易產(chǎn)生樹[3]寧小鋼,馮巍,王建兵.單套20萬噸1年P(guān)VC生產(chǎn)裝置的脂黑黃點。(4) 該塔采用正壓操作，各層塔板溫度控制穩(wěn)定，特點概述[].中國氯硐中國煤化工保持了良好的溫度梯度。漿料在塔中停留時間合理，樹脂的YHCNMHG美玉)CHINESE & FCREIN ENERENELRE 188φ-