氯乙烯精餾的操作與控制

1、氯乙烯精餾過程的操作與控制關(guān)鍵詞氯乙烯精餾；操作；控制摘要敘述了氯乙烯精餾過程控制難度大，在現(xiàn)有條件下必須加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提高技能，通過人的干預(yù)控制進(jìn)一步提高單體質(zhì)量。一、前沿氯乙烯單體是生產(chǎn)聚氯乙烯不可缺少的原料，我們企業(yè)是利用電石法來制備氯乙烯單體。在制備氯乙烯單體過程中 ,氯乙烯精餾是至關(guān)重要的過程，它的傳熱、傳質(zhì)過程是非常復(fù)雜的，精餾塔的負(fù)荷經(jīng)常由于生產(chǎn)的要求而改變，造成精餾系統(tǒng)壓力波動極大，操作難度較大，單體的純度容易超標(biāo)，嚴(yán)重影響大批樹脂的質(zhì)量。針對以上的問題公司雖然采用了浙大中控 J X -300XDCS控制系統(tǒng)和相應(yīng)的控制方案，但精單體質(zhì)量還是不能完全達(dá)到持續(xù)99.99% 的目標(biāo)。當(dāng)

2、生產(chǎn)中出現(xiàn)開停車、合成緊急降量、啟停壓縮機(jī)、切換熱水泵、切換冷卻水泵、季節(jié)變換、設(shè)備工況發(fā)生變化等情況時我們的單體質(zhì)量波動非常大，從而影響了我們的 PVC樹脂質(zhì)量。因此我們必須加強(qiáng)氯乙烯精餾過程中人的干預(yù)（必要時微機(jī)工手動控制），確保精單體質(zhì)量。二、氯乙烯精餾過程分析及具體操作方法1 、氯乙烯精餾過程工藝氯乙烯精餾過程通常由低沸塔系統(tǒng)和高沸塔系統(tǒng)構(gòu)成。粗氯乙烯經(jīng)壓縮機(jī)先進(jìn)入全凝器,借用 7 水進(jìn)行冷卻,使粗氯乙烯冷凝液化。液體氯乙烯借位差進(jìn)入水分離器,再借密度連續(xù)分層除水后進(jìn)入低沸塔。全凝器中未冷凝氣體進(jìn)入尾氣冷凝器，作為回流液返回低沸塔頂部（2# 裝置）。低沸塔底部的加熱釜借轉(zhuǎn)化器循環(huán)熱水進(jìn)

3、行加熱，以將沿塔板下流的液相中低沸物蒸出。氣相沿塔板向上流動與塔板上液相進(jìn)行熱量和質(zhì)量的交換，最后經(jīng)塔頂冷凝器用 7 水將其冷卻作為塔頂回流液，不冷凝氣體由塔頂進(jìn)入尾氣冷凝器處理，尾氣冷凝器未冷凝的氣體經(jīng)變壓吸附回收氯乙烯后，剩余的惰性氣體排空。低沸塔底除去低沸物的氯乙烯借助壓差進(jìn)入高沸塔，高沸塔再沸器由熱水加熱，將氯乙烯蒸發(fā)，經(jīng)塔身分離成精氯乙烯進(jìn)入成品冷凝器，冷凝后精單體在單體貯槽中儲存，高沸物由高塔再沸器底部排至高沸物儲 罐 。2 、氯乙烯精餾過程的特點(diǎn)由于生產(chǎn)過程的連續(xù)性，氯乙烯的精餾過程與合成崗位的轉(zhuǎn)化率緊密相連，合成的出料就是精餾的進(jìn)料，因此，氯乙烯精餾的低沸塔進(jìn)料流量和進(jìn)料組分經(jīng)

4、常變化。氯乙烯精餾進(jìn)料量的變化既改變了物料平衡的關(guān)系，也改變了能量平衡的關(guān)系。因粗氯乙烯在精餾塔中滯后時間長，通常調(diào)節(jié)閥無法及時克服進(jìn)料流量的擾動。氯乙烯精餾進(jìn)料組分的變化對各層塔板溫度及達(dá)到一定產(chǎn)品純度時的餾出量影響 很大。氯乙烯精餾進(jìn)料成分復(fù)雜，不可測量，給產(chǎn)品的平穩(wěn)控制帶來很大難度。對于高沸塔來說，進(jìn)料變化也很頻繁，并且變化幅度比較大，塔釜液位不好控制，同時高沸塔液位的頻繁變化會導(dǎo)致塔釜的溫度變化，塔釜的溫度又影響到塔釜的液位及高沸塔塔頂?shù)臏囟群退獕?力，回流量等因素又與塔釜液位及溫度相互關(guān)聯(lián)、相互影響，眾多因素共同作用最終決定裝置的運(yùn)行狀況?？刂茣r要協(xié)調(diào)各操作變量，以保證高沸塔的整體

5、控制水平和最終產(chǎn)品質(zhì)量。3 、氯乙烯精餾過程的操作與控制低沸塔系統(tǒng)的控制。在VCM 精餾系統(tǒng)中，低沸塔主要是除去氯乙烯中的輕組分雜質(zhì)， 生產(chǎn)中對低沸塔的壓力、低沸塔的進(jìn)料量、低沸塔溫度、回流比、液位等參數(shù)的控制非常重要。控制低沸塔系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定當(dāng)氣柜液位變化需調(diào)節(jié)氣柜液位調(diào)節(jié)閥或現(xiàn)場調(diào)節(jié)壓縮機(jī)回流閥時要做到緩慢調(diào)節(jié)，使氣柜能真正發(fā)揮其緩沖作用，避免因調(diào)節(jié)過大造成精餾低沸塔系統(tǒng)壓力波動而影響單體質(zhì)量。每周切換一次尾冷進(jìn)行化冰操作，以避免因尾冷列管結(jié)冰造成精餾低沸塔系統(tǒng)壓力波動而影響單體質(zhì)量。尾冷切換時開關(guān)閥門要緩慢，確保系統(tǒng)壓力平穩(wěn)。切換精餾熱水泵、冷凍鹽水泵、7 水泵時要求平穩(wěn)，微機(jī)工要依據(jù)水

6、壓手動進(jìn)行調(diào)節(jié)控制精餾低沸塔系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。控制低沸塔塔釜塔頂?shù)膲翰顬?0.020.05Mpa 。定期對調(diào)節(jié)閥、壓力表進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，確保電器儀表完好。3.1.2控制低沸塔進(jìn)料量的穩(wěn)定減少或降低合成流量波動或提降量頻次。調(diào)整壓縮機(jī)抽氣量時，通過控制低沸塔進(jìn)料調(diào)節(jié)閥開度來保持低沸塔進(jìn)料量的穩(wěn)定。保持精餾系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定。3.1.3控制低沸塔塔底溫度控制低沸塔塔底溫度在 41 43 ，塔頂溫度控制在 25 30 ，并保持穩(wěn)定。當(dāng)外界溫度或塔的工況發(fā)生變化時采取細(xì)化控制，塔釜溫度變化控制在 0.5。例如：2009 年元月份 2# 裝置低沸塔塔釜溫度必須控制在 41.542 ，當(dāng)塔釜溫度低于 41.5時精單

7、體中乙炔含量上升，當(dāng)塔釜溫度高于 42 時尾冷出現(xiàn)翻料。控制低沸塔最佳回流比調(diào)節(jié)低沸塔塔釜再沸器熱水及塔頂冷凝器 7 水，控制低沸塔最佳回流比?；亓髁刻髸斐删珕误w中乙炔含量高，影響單體質(zhì)量； 回流量太小又會造成尾氣冷凝器負(fù)荷增加，尾排量增大，氯乙烯損失成本升高?？刂频头兴何豢刂频头兴何环€(wěn)定并保持在 50 2% ，嚴(yán)禁淹塔。高沸塔系統(tǒng)的控制。在VCM精餾系統(tǒng)中，高沸塔用于脫除重組分雜質(zhì)。重組分雜質(zhì)從塔底排除，而塔頂輸出為精氯乙烯單體。生產(chǎn)中對高沸塔壓力、高沸塔進(jìn)料量、高沸塔回流比、高沸塔液位等參數(shù)的控制非常重要3.2.1控制高沸塔系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定當(dāng)現(xiàn)場調(diào)節(jié)成品冷閥門時一定要緩慢，以免造成高

8、沸塔系統(tǒng)壓力波動。當(dāng)高沸塔液位升高時，打開高沸塔再沸器熱水調(diào)節(jié)閥不宜太快，以免造成高沸塔系統(tǒng)壓力波動。切換精餾熱水泵、7 水泵時要求平穩(wěn)，微機(jī)工要依據(jù)水壓手動進(jìn)行調(diào)節(jié)控制精餾高沸塔系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。控制高沸塔塔釜塔頂?shù)膲翰顬?0.020.04Mpa 。3.2.2控制高沸塔的進(jìn)料量穩(wěn)定因為低塔過料調(diào)節(jié)閥控制著低沸塔的液位，要想過料量穩(wěn)定必須穩(wěn)定低沸塔液位，因而必須使低沸塔系統(tǒng)的各項參數(shù)穩(wěn)定?？刂聘叻兴罴鸦亓鞅日{(diào)節(jié)高沸塔塔頂冷凝器 7 水，控制高沸塔最佳回流比?；亓髁刻髸斐筛叻兴?fù)荷升高，能量損失大；回流量太小又會使精單體中高沸物含量高，影響單體質(zhì)量?？刂聘叻兴何豢刂聘叻兴何环€(wěn)定并保持在 5

9、0 2% ，嚴(yán)禁干塔。精餾三塔的控制。目前工藝中的精餾三塔主要作用是回收高沸物中的氯乙烯，降低高沸物中氯乙烯含量，同時減少高沸物的排放量。要求塔頂冷水路全循環(huán)，塔釜 25 35 ，塔釜 0.20.25MPa ，這樣可在回收高沸物中氯乙烯的同時減少乙醛的回收量，以免造成精單體中乙醛含量高。精餾系統(tǒng)開停車時的操作。當(dāng)遇到臨時計劃停車或緊急停車時，微機(jī)工、精餾工應(yīng)采取以下操作：當(dāng)?shù)退毫﹂_始出現(xiàn)下降時，微機(jī)工應(yīng)立即手動關(guān)閉低塔至高塔的過料閥，隨后關(guān)閉高塔再沸器熱水調(diào)節(jié)閥，全開高塔塔頂7 水調(diào)節(jié)閥。精餾工關(guān)高塔氣相出口閥，全凝器物料進(jìn)口閥。若檢修高低塔a、開大低塔再沸器熱水閥將物料從塔頂蒸出后關(guān)閉低塔頂氣相出口閥，打開回收閥泄壓后充氮?dú)庵脫Q。B、將高塔物料排至高沸物緩沖罐，打開回收閥泄壓后充氮?dú)庵脫Q。其它操作嚴(yán)格按操作規(guī)程執(zhí)行。3.4.2在精餾開車前應(yīng)采取以下操作：排一定量高沸物至高沸物緩沖罐；投用一臺成品冷且關(guān)閉成品冷+7 水調(diào)節(jié)閥及其旁通閥，待高塔壓力達(dá)到 0.27Mpa 時打開水閥調(diào)節(jié)。其它操作嚴(yán)格按操作規(guī)程執(zhí)行。三、結(jié)論及展望1、結(jié)論氯乙烯精餾過程的特點(diǎn)是各物理量存在著很大的關(guān)聯(lián)性,而且進(jìn)入精餾系統(tǒng)的粗氯乙烯組分、流量、溫度等的變化對塔的控制影響很大，這是我們現(xiàn)有的控制系統(tǒng)及操作需要解決的難題。我們必須采取多種手段及措施來加強(qiáng)控制，從而確保精單體質(zhì)量持續(xù)達(dá)到99.99%