30万t/a聚氯乙烯装置生产运行总结

赵 峰

（内蒙古乌海化工有限公司，内蒙古 乌海 016034）

内蒙古乌海化工PVC 生产经过几年的发展，通过采用国内、外先进的工艺及装备，己跻身国内PVC 产能规模化的先进行列，企业结合生产实际，通过不断地加强管理和技术改造，在确保安全生产的前提下使产能和质量指标逐步达到工艺设计的要求。

该企业PVC 装置分2条生产线，一期15万t/a 于2008年7月投产，二期15万t/a 于2010年9月投产，现PVC 实际产能为25万t/a，生产线运行正常。

1 乙炔工段

1.1 电石破碎

（1）基本工艺。将大块电石破碎后经皮带输送机、斗式提升机输送至电石料仓以备各发生器使用，同时利用除尘机组回收电石粉尘。

（2）主要设备。鄂式破碎机4台（单台能力75 t/h）、振动筛4台（单台能力80 t/h）、斗式提升机4台（处理量80 t/h）。

（3）运行情况及存在问题。该装置存在的主要问题是斗提机、振动筛故障频繁，存在斗提机变形、卡死现象而影响正常生产。主要是因为斗式提升机适用于输送表观密度小于1.5 t/m3、粒度为3～5 mm 易于提取的粉状、粒状等低磨琢性物料，而实际生产中电石粒度为30～50 mm，故匹配性差[1]。

1.2 乙炔发生

（1）基本工艺。电石经上料系统通过往复式皮带机间歇加入发生器的贮斗先行备料，后通过电磁振荡器使其连续、稳定地加入发生器中。

（2）主要设备。发生器8台。

（3）运行情况及存在问题。存在的主要问题是2期4台发生器因溢流管不合理易造成发生器超压，经改造后，基本正常。

1.3 清净岗位

（1）基本工艺。粗乙炔气先经水洗塔冷却，后一部分经气水分离器除水后进入气柜，作为保持发生器正压用，大部分进入水环压缩机组加压至0.06 MPa 左右，进入1# 清净塔底部用含有效氯较低的循环液进行初步除硫、磷等杂质，再经2# 清净塔（有效氯0.085%～0.120%）二次除硫、磷，后进入中和塔用10%～15%碱循环液中和，经除雾器后，生产出98.5%以上的乙炔气送氯乙烯合成。

（2）主要设备。水洗塔2台、清净塔4台、压缩机6台、乙炔气柜（V=2 500 m3）1台。

（3）运行中存在水洗塔板上因结垢而堵塞的现象。

1.4 压滤岗位

（1）基本工艺。发生器排出的电石渣经渣泵先打入浓缩池沉淀，上清液回用到发生器，浓渣打至压滤或外渣厂沉淀分离。

（2）主要设备。浓缩池4个、浓缩机4台、渣浆泵8台（150 m3/h）、压滤机12台（过滤面积800 m2）。

（3）压滤厂房环境差、劳动强度大。

2 单体工段

2.1 混合脱水及转化

（1）基本工艺。乙炔与氯化氢以一定比例混合后，经一、二级石墨冷却器后依次进入一、二级酸雾过滤器得到含水量≤0.06%的混合气。再经预热器预热至70～85 ℃，依次进入前、后转化器生成粗氯乙烯，再经装有活性炭的除汞器吸附除去部分汞后，经冷却器冷却至＜30 ℃后，进入泡沫塔吸收混合气中的氯化氢，经水洗塔、碱洗塔净化后送入压缩工序及气柜。

（2）主要设备。石墨冷却器6台、预热器4台（F=350 m2）、转化器80台（碳钢3 000×3 300 FN=1 047 m2）、水洗塔2台、碱洗塔2台、氯乙烯气柜（V=2 500 m3）1个。

（3）运行基本正常。

2.2 盐酸脱析

（1）基本工艺。由泡沫塔吸收的28%～34%盐酸溢流到浓酸贮槽，用浓酸泵经流量计向脱吸塔输送，脱吸塔再沸器用蒸汽加热，塔顶靠自然冷却做为部分回流，塔顶分离出纯度≥99%的氯化氢气体，塔底排出20%～22%恒沸酸。塔顶氯化氢气体经两级冷却器冷却至常温并将酸滴分离后送往氯化氢总管做为转化的原料气。塔底的恒沸酸经浓酸预热器、稀酸冷却器冷却至室温后，用稀酸泵送往泡沫塔作为吸收液，用稀酸泵出口调节阀控制系统排出的废酸并定时送往盐酸储罐。（2）主要设备。泡沫吸收塔2台、脱吸塔2台。（3）该装置存在的问题是运行过程中废酸量较大。

2.3 盐酸深脱析

（1）基本工艺。来自转化的21%左右的盐酸与氯化钙循环泵输送的浓氯化钙溶液，以一定的配比在喷射混合器中混合后进入解析塔顶部，混合液在向下流动过程中，与上升的汽体在塔内热交换，塔底溶液通过再沸器加热，气体被蒸馏分离出，进入氯化氢冷却器处理后去转化使用。氯化氢冷却器捕集冷凝酸回流至稀酸解析塔。

稀酸解析塔底排出的稀氯化钙溶液自流进入闪蒸分离罐，由闪蒸再沸器加热提浓，通过蒸汽流量调节控制氯化钙溶液的出料温度，闪蒸分离罐顶蒸出的含氯化氢的酸性水蒸气，经蒸汽冷凝器冷凝收集至废水罐，作为吸收剂循环使用。闪蒸分离罐底出来的浓氯化钙用循环泵循环使用。

（2）主要设备。稀酸解析塔1台、解析再沸器1台、闪蒸再沸器1台。

（3）使用过程中解析塔易堵塞，系统清理周期较长，该装置实际能力仅达设计的70%左右，整个装置开车率不高。因容易析出氯化钙结晶体从而造成塔的堵塞[2]。

2.4 含汞废水处理

（1）基本工艺。将转化污水的pH 值调节至7～9，先在调节池内微调pH 后，送入一体化设备，加入除汞剂硫化钠、除汞复合助剂生成硫化汞沉淀，清液经砂滤器、精密过滤器过滤后，水中游离状态的汞离子含量≤0.005 mg/L 达到排放要求。絮凝沉淀的污泥经压滤机压滤，清液再次送入调节池。滤饼装袋统一存放。

（2）主要设备。一体化设备除汞器1台、砂滤器2台、精密过滤器2台。

（3）由于没有专门的废水pH 值调节池，故实际生产中pH 值调节不稳[3]。

2.5 氯乙烯的压缩与精馏

（1）基本工艺。氯乙烯压缩采用螺杆压缩机，精馏采用高、低筛板塔，低塔进料采用专用屏蔽泵强制进料。

（2）主要设备。压缩机6台、低沸点塔3台（塔板数40块，FN=112 m2）、高沸点塔3台（塔板数48块，FN=215 m2）、三塔2台、VCM 储罐8台（V=100 m3）、尾气冷凝器8台（F=446 m2）。

（3）运行中存在的突出问题是高低塔运行一段时间堵塞现象严重，在冬季进料尾凝器，由于结冰，切换频繁。

2.6 尾气回收

（1）基本工艺。采用5塔吸附工艺包，整个过程采用自控操作，分为氯乙烯及乙炔气的吸附和提氢装置，回收的VCM 及乙炔气全部进入二转重新反应，提纯后，纯度达99%以上的氢气则回用至氯化氢合成。

（2）主要设备。氯乙烯及乙炔吸附塔5台（一、二期各1套）、提氢塔5台。

（3）运行中存在的问题主要是对自控阀的性能、维护要求较高。

3 悬浮聚合工段

3.1 聚合反应

（1）基本工艺。采用12台70 m3的聚合釜，整个聚合采用DCS 控制操作，入料采用83 ℃热水达到等温入料的目的，入料过程按缓冲剂、软水、单体（略滞后热水）、分散剂、引发剂，根据设定依次加入；有独立的配料系统达到工艺要求；有独立的软水系统可满足工艺用水；有专用的NO 紧急终止系统应对生产异常；有专用的备用电源可维持聚合的继续反应。

（2）主要设备。70 m3聚合釜12台、单体储槽2台。

（3）运行情况及存在问题。运行良好，产品质量稳定。

3.2 聚合氯乙烯回收

（1）基本工艺。将未反应的氯乙烯经压缩、一冷、二冷后，去氯乙烯回收槽与新鲜单体回用。

（2）主要设备。间歇回收压缩机2台、连续回收压缩机2台、一级冷凝器2台、二级压缩机2台、回收单体槽2台。

（3）运行情况及存在问题。运行良好，但氯乙烯管线内易自聚。这主要与回收系统中因压缩机夹带的水分、储槽的温度、以及加料完毕后管道未泄压而形成的类似反应状态有关[3]。

3.3 浆料汽提

（1）基本工艺。将聚合反应后的浆料经汽提塔处理后送干燥。

（2）主要设备。汽提塔2台、螺旋板换热器2台。

（3）运行情况及存在问题。运行良好，但螺旋板换热器运行约一年半后出现内漏情况，需定期更换。

4 悬浮干燥工段

4.1 悬浮干燥与包装工序

（1）基本工艺。浆料经离心分离后，母液水去生化处理，离心后的湿树脂经气流和旋风干燥使水分为0.4%以下，再经过筛后，由罗茨风机送入料仓。成品树脂经边包装边取样后入库，根据分析结果确定等级。

（2）主要设备。离心机6台、旋风干燥床4套、料仓4台（单台体积500 m3）、全自动包装线4套。

（3）运行情况及存在问题。运行情况基本良好。但离心机经几年来的运行后.出现轴承摩损，料仓内下料玻璃钢管分流器出现倒塌现象；自动包装线的喷码机、自动复检称故障较多。

4.2 母液水处理工序

（1）基本工艺。母液水经冷却、酸化、生化、沉淀、超滤等，最终达到指标要求。

（2）主要设备。过滤器2台、生化处理系统1套、混凝澄清系统1套、浸没式超滤系统1套。

（3）运行中存在的问题是专用的回收母液中树脂的过滤器因母液水池未作专门处理未正常投用。

5 循环冷冻工段

5.1 基本工艺

循环水分为3 000 m3和5 000 m32套系统。其中，3 000 m3供聚合反应专用，5 000 m3供公司各个冷却用水管网共用。分别采用凉水塔冷却后循环，同时定期向其中加药以控制沉积腐蚀和微生物的危害。冷冻系统分为-35 ℃和5 ℃两套系统。

5.2 主要设备

5 ℃冷冻机组6台（其中离心式冷冻机组4套，溴化锂机组2套）、-35 ℃冷冻机组4套（系螺杆压缩机）、5 000 m3冷却塔4台、3 000 m34台。

5.3 运行情况及存在问题

整个制冷装置运行正常，不足的是，在使用过程中对冷冻机组出现的故障判断比较困难，往往需要厂家或使用专用仪器进行甄别，从而对生产造成一定的影响。

［1］邓建民.乙炔发生装置电石输送设备简介.聚氯乙烯.2010，（6）：46.

［2］赵爱民.电石法PVC生产过程中废酸深解吸系统运行总结.聚氯乙烯.2010，（8）：42.

［3］魏 刚，安晓通.氯乙烯自聚对聚合系统生产及PVC质量的危害和预防措施.中国氯碱.2012，（5）：22.