液环真空泵在聚烯烃催化剂溶剂回收中的应用优化

孙岩(中国石化催化剂有限公司北京奥达分公司, 101111)

液环真空泵在聚烯烃催化剂溶剂回收中的应用优化

孙岩(中国石化催化剂有限公司北京奥达分公司, 101111)

A公司使用的液环真空泵原本以水作为工作液，但是在运行中发现，水和该公司的一种原料-四氯化钛发生反应，生成盐酸，腐蚀设备和管道。A公司改用白油作为工作液，并增加强制循环泵，解决了腐蚀及设备运行温度较高的问题，使设备能够长周期正常运行。

液环真空泵;腐蚀;白油;强制循环泵

A公司的主要业务为淤浆法生产聚烯烃催化剂，其主要生产流程如图1所示：

图1 A公司主要生产流程

外采购的原料(主要为：甲苯、己烷、四氯化钛、白油等)进入A公司后，首先要进行精制(主要为脱水)。精制合格后，依照规定的顺序在不同的温度、压力下，通过管道输送至合成釜进行合成反应。合成反应中生成的催化剂通过洗涤、干燥、包装后，可以进行销售；合成反应剩余的溶剂要进行回收，回收的溶剂可以再次应用到催化剂合成阶段，无法回收的部分作为废物处理。

溶剂回收是采用蒸馏的方式进行的，在实践中发现，蒸馏时的温度越高，溶剂中的渣滓越容易结焦，堵塞设备与管道。因此，为了节能及设备的正常运行，需要采用减压蒸馏的方式。

液环真空泵在抽、排气体的过程中，气体几乎是等温的，适用于易燃、易爆气体[1]。因此，A公司溶剂回收单元的减压蒸馏使用液环真空泵。

一、优化前工艺流程

A公司最初从设备厂家订购的液环泵机组流程如图2所示：

图2 液环真空泵最初流程

该泵最初使用的工作液为水，但是使用一段时间后，发现设备及管线多处发生腐蚀。经分析，需要回收的溶液主要为甲苯、四氯化钛的混合物，其中四氯化钛遇水发生反应，生成盐酸：TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl

盐酸具有强腐蚀性，因此会对设备和管线造成腐蚀。初次解决该问题时，A公司采用向工作液中加入NaOH的方式，但是该方法需要及时检测工作液的pH值，操作不便，偶尔还是会发生腐蚀现象，设备损坏频繁。

2 优化后的工艺

由于使用水作为工作液始终无法彻底解决腐蚀问题，A公司把工作液更换成了白油。白油作为A公司生产中的一种原料，供应及处理途径便捷，而且不和甲苯、四氯化钛反应，彻底解决了设备腐蚀问题。

虽然设备腐蚀的问题得到了解决，但是使用白油作为工作液又带来了另外一个问题，就是设备运行时温度较高，最高达到了70℃。容易造成机械密封泄漏。而且，温度过高，受到液环饱和蒸汽压的影响，液环泵的真空度也会降低。解决新出现的问题，需要增加工作液的换热效率，为此A公司又对液环泵进行了改造，其流程图如图3所示：

图3 液环泵优化后的流程

本次改造，增加了一台齿轮泵作为强制循环泵，这样就增加了单位时间工作液的换热次数。而是使用强制循环泵，液体的流速较高，不利于冷凝器换热管表面隔热层的形成，有利于传热。通过改造，解决了液环泵运行温度较高的问题，其正常运行温度在30℃以下，设备已正常运转超过2年，未进行过维修。

3 结语

通过优化改造，解决了设备存在的问题，降低了设备维修次数，节约了维修费用。

[1]杨乃恒.真空获得设备[M].冶金工业出版,1987.

孙岩(1985-)，男，北京市人，工程师，硕士研究生。从事化工机械技术及管理。