穿流板式汽提塔的应用与改进
PVC聚合主流工艺及后序处理工艺的简单比较
一、国内主要大釜使用情况及技术来源 二、聚合入料方式的异同 三、后续处理工艺的区别 四、对我分厂的启示
一、国内主要大釜使用情况及技术来源
型号/m³ 厂家 台数/台 技术来源 产能/年 立方产能/每年 143 135 127 117 108 105 安徽华塑、君正、青海海纳 齐鲁石化 齐鲁石化8 上海氯碱8 广州东曹 中泰10 北元25 宇航18 金威7 平顶山5 海化5台 大沽10台 中泰20 英力特3 天业20 4+4+3 4+4 8 4 阿克玛 西方化学 信越 日本东曹 窒素 EVC 4 4 8 5-5.5 4 538 500 226 470 370 370
90
70 62.5 48 30
苏州华苏 君正12 乌海海化12 亿利20台 海平面20台 天业15台 中泰12 --天津大沽 内蒙三联 26
3
美国西湖
古德里奇 2
518
285 400 1.2 1 250 330
2
窒素
二、主要工艺的入料方式的区别
法国阿克玛技术-143m3
聚合控制采用变温控制，将整个反应分为5 个阶段，初始反应控制59℃，然后逐阶段 降低，最后降至54℃，可以提高反应初期 的引发剂活性，提升反应初期的产能。 法国阿克玛汽提采用溢流堰式汽提塔，采 用沸腾床干燥，与我厂类似。阿克玛的床 和塔比较大，单条线30万吨。
窒素（108m3）聚合入料工艺
分散剂、引发剂、中和剂
随水加入
涂釜 冷无离子水 单体 热水
夹套升温
反应
EVC- 105m3
EVC(欧洲乙烯)技术，最初的设计是冷水入料， EVC技术引进国内时，北化二做了大量改动，釜身 深长了20厘米，原来的双层四叶平桨改为单层四叶 平桨，入料方式也改与古德里奇技术基本一致。 EVC聚合釜釜内组件比较少，没有内冷管，有挡板， 搅拌叶比较低，釜顶冷凝器比较大，釜上开口比较 少。 EVC聚合釜采用两用的伸缩喷头，即可以冲洗又可 以涂釜，是EVC聚合釜不粘釜的保证。 国内厂家上海森松对105聚合釜进行了改进，由外加 套改为内夹套，可以提高换热能力30-40%，可以大 幅提高产能。
溢流筛板塔汽提技术在PVC生产中的应用
溢流筛板塔汽提技术在PVC生产中的应用许志东,綦勇(中国石化齐鲁股份有限公司氯碱厂,山东淄博255400)*[关键词]溢流筛板塔;汽提;PV C;应用[摘要]介绍了溢流筛板塔的结构及溢流筛板塔汽提技术的工艺流程、工艺指标和技术特点,并与穿流筛板塔进行了技术比较。
指出溢流筛板塔汽提效率高,脱出VCM的能力强,可使P V C中残留V CM含量在1@10-6以下。
[中图分类号]T Q325.3;T Q051.8[文献标识码]B[文章编号]1009-7937(2006)12-0037-03 The application of stripping technology of overflow sieve-plate tower in the production of PVCX U Zhi-dong,QI Yong(Chl or-Alkali Plant of Qilu Inc.,SINOPEC,Zibo255400,China) Key words:overflow sieve-plate tower;stripping;PVC;applicati onAbstract:The stripping process fl ow,process i ndexes and technological characteristics of over-f low si eve-plate tower were introduced as well as the structure of overfl ow sieve-plate tower. The overflow sieve-plate tow er was compared w ith turbogrid sieve-pl ate tower in technology.It was indicated that overflow sieve-plate tower had high stripping eff iciency,good abi lity to remove vinyl chloride,and could reduce the content of residue VCM to the level of ppm.前言在VCM悬浮聚合过程中,聚合转化率一般控制在85%左右,未反应VCM存在于聚合釜内悬浮液上面的气相、水分散相及PVC颗粒内,这些VCM经聚合釜釜内和浆料槽泄压回收后,PVC树脂浆料中仍残留1%~2%。
简述板式塔的工作原理及应用
简述板式塔的工作原理及应用1. 引言板式塔是一种常见的分离设备，广泛应用于化工、环保、石油和食品等领域。
它通过将气体或液体通过塔体进行间接接触和传质，以实现分离和纯化的目的。
本文将简述板式塔的工作原理及其应用领域。
2. 工作原理板式塔的工作原理是基于物质之间的传质与分质特性的差异。
在塔内，通过增大物料与气体或液体之间的接触界面，促进物质间的传递，实现塔内物质的分离。
2.1 驱动力板式塔的工作离不开驱动力的作用。
常见的驱动力包括质量传递驱动力和热力传递驱动力。
2.1.1 质量传递驱动力质量传递驱动力是指由于物料浓度或组分差异导致的物质传递。
例如，在气体吸收塔中，通过在液相中溶解气体，利用气体与液体之间的浓度差进行传质。
2.1.2 热力传递驱动力热力传递驱动力是指由于物料温度差异而导致的传热驱动力。
例如，在蒸馏塔中，热力传递驱动力通过加热塔底部液体，使其蒸发，然后在塔顶部冷凝，实现分离纯化。
2.2 传质机制板式塔的传质机制主要有两种：传递、升速和离心等离子传质和湿壁流传质。
2.2.1 传递、升速和离心等离子传质在板式塔中，流体经过转盘孔板和塔板时，会产生传递、升速和离心等力的作用，从而增大传质速度，提高传质效率。
2.2.2 湿壁流传质湿壁流传质是指气体或液体从板式塔壁面上通过薄膜的方式传质。
薄膜与壁面的接触面积较大，传质速率较快。
3. 应用领域板式塔广泛应用于化工、环保、石油和食品等领域，以下列举几个常见的应用场景。
3.1 萃取分离板式塔可用于化工生产中的溶剂萃取分离过程。
通过固定的提取剂将目标物质从溶液中提取出来，以实现物质的分离纯化。
3.2 洗涤过程在化工和食品行业中，板式塔常用于洗涤过程中的废气处理，如除去氨气、硫化氢等有害物质。
3.3 反应器冷却板式塔还可用于化工生产中的反应器冷却过程。
通过在塔内引入冷却剂与反应产生的热量进行传热，以降低反应温度。
3.4 吸收塔吸收塔是板式塔的一种常见应用形式。
穿流板式汽提塔在PVC生产中的应用
仅 在塔 板 上 进行 ，Ｖ Ｐ Ｃ浆料 在 板 间流 动 时 ，仅 有 传
热 而 没有 传 质 ， 穿 流板 式 塔 一直 都 在 进行 传 质 与 而
传热 ， 因此 ， 流板 式 塔 的产 能 要 高 于有 溢 流堰 塔 。 穿
ｌ 无溢流堰汽提塔的结构
亿 利化 学 公 司使 用 的汽 提塔 塔 高约 为 ３ １直 ４Ｉ ． ｌ
汽提 技术 ， 系统 运行 正 常 ， 参 数 控制 稳 定 ， 提 效 各 汽
堵 塞 ， 高 塔 板 传 质 效 率 和 处 理 弹 性 ． 物 料 在 全 提 使 塔 范 围 内停 留 时 间保持 均 匀 ，选 择 筛 孔直 径 为 １ ～ ５ ２ ｍ， ０ｍ 开孔率 为 ８ １％ 。 溢流 堰汽 提塔 内塔 板 ％～ １ 无 之 间借若 干 拉杆 螺栓 和定 位管 固定 ，保 持一定 的 板 间距 。 安装 过程 中 ， 在 严格 控制 筛板 与塔 节 内壁 的间 隙允 许公 差 。为 了 防止塔底 上 升 的蒸 汽 与塔顶 下 流
率高 ， 成 品 中的 Ｖ Ｍ 残 留量在控 制 范 围内 。 使 Ｃ
３ 汽提工序的工艺流程
来 自聚 合 的 Ｐ Ｃ浆 料 由 出料 槽 经 浆 料 过 滤 器 Ｖ 过 滤后 ． 由浆料泵 输送 至螺 旋板 换热 器 ， 与从 汽提 塔
的浆 料 发生偏 流 和短 路 ， 利 于传质 和传 热 ， 顶部 不 塔
进行 汽提处 理 ，可 以节省 为稀 释浆 料而 连续 补充 的 软水 。汽 提塔 的结构 图见 图 １ 。
式 塔 。在生 产 过程 中 ， 溢 流 堰塔 的传 质传 热 过 程 有
２ 无溢流堰汽提塔的特点
穿 流板 式汽 提塔 有 以下特 点 ： 配精 度要 求 高 ； 装
汽油分馏塔改造及运行问题
汽油分馏塔改造及运行问题摘要：介绍了汽油分馏塔改造内容、开车后出现的运行问题，分析了问题产生的原因，总结了解决措施。
关键词：汽油分馏塔调质油急冷油粘度前言：烯烃部乙烯装置汽油分馏塔DA101现有工艺是按照ABB Lummus公司两段式工艺方案，2005年改造为散装填料/塔盘复合式塔，塔径φ4900mm、塔高23000mm（切线高度）。
2016年至2020年运行周期内，随着乙烯装置裂解原料轻质化，轻石、轻烃总和比例最高达到68.6%，汽油分馏塔已不能适应当前原料变化。
汽油分馏塔运行期间存在塔釜温度篇低、顶温偏高，塔内换热效率差，填料层下部存在堵塞问题。
1. 汽油分馏塔改造内容：为避免汽油分馏塔结焦、堵塞，影响乙烯装置长周期运行，对汽油分馏塔塔内件进行改造,减少填料高度，增加大孔穿流塔盘数量；塔外，增加一台急冷油换热器，降低汽油分馏塔中段循环回流温度，提高换热能力。
1.1改造说明:汽油分馏塔筒体尺寸不变：塔径φ4900mm、塔高23000mm（切线高度）不变。
仍为散装填料/穿流塔盘/格栅填料/角钢塔盘组成的填料/塔盘复合塔。
考虑该塔塔径较小，负荷大，为了保证长周期平稳运行，将原有9480mm高度填料层变更为6000mm填料，同时增加了4层大孔穿流塔盘，即穿流塔盘数量增加到了7层。
这样可以控制易聚合物料使其不进入填料段，而停留在大孔穿流塔盘区域，大孔穿流塔盘不易堵塞，从而可以保证长周期平稳运行。
具体内容如下：a）拆除塔顶原有汽油回流喷嘴式液体分布器，更换新的喷嘴式液体分布器；原有9600mm填料层高度变为6000mm，重新设计填料支撑。
b）拆除原有分馏段下部三层大孔穿流塔盘，将穿流塔盘数量增加到七层，板间距700mm。
c）重新设计轻柴油抽出槽。
d）现有塔中部急冷油喷嘴式液体分布器的喷嘴进行更换。
e）新开轻柴油侧线采出口、轻柴汽提返塔口、温度计口、液位计口、人孔等，并对本次改造后废弃不用相关管口进行封堵设计。
汽提塔工艺运行比较
中国氯碱China Chlor-AlkaliNo.10 Oct.,201922第10期2019年10月汽提塔工艺运行比较李永强（宁夏英力特化工股份有限公司，宁夏石嘴山753202）摘要：介绍了国内主要使用的VCM汽提技术及汽提机理，对现运行的2套不同工艺条件的汽提塔过程进行比较，分析了蒸汽在汽提过程的不同消耗之处，研究降低蒸汽消耗和提升产話质量的措施。
关键词：汽提技术；汽提机理；工艺比较；优化措施中图分类号:TQ028.1+5文献标识码：B文章编号:1009-1785（2019）10-0022-02Stripper craft movement comparisonLI Yong-qiang(Ningxia Yinglite Chemical Co.,Ltd.,Shizuishan753202,China)Abstract:Introduces the main use of VCM steam stripping technology and the mechanism,compares the process of two sets of different process conditions,analyzes the different steam consumption in the steam stripping process,and studies the measures to reduce steam consumption and improve product quality.Key words:steam stripping technology；steam stripping mechanism；process comparison；optimization measures宁夏英力特化工股份有限公司先后建设2套12万t/a PVC装置，各配套浆料汽提系统，现对2套系统的不同运行工艺进行对比分析。
汽提塔机械设计_15904(1)
汽提塔机械设计摘要汽提塔根据GB150-1998《钢制压力容器》和JB4710-2005《钢制塔式容器》标准设计。
本设计内容包括说明部分和计算部分。
塔设备是化工，炼油，医药等各工业生产中重要的传质传热设备。
它的作用是实现气-液相或液-液相之间的充分接触，从而达到相际间进行传质及传热的目的。
塔设备广泛用于蒸馏、吸收、气提、萃取等单元操作中。
本设计中，说明部分主要包括塔设备的作用，分类，构造，以及汽提塔总体结构的说明，设备所用材料及结构的选择，制造工艺说明，设备的检验，安装和运输。
计算部分主要包括塔体壁厚计算，水压试验校核，开孔补强，补强圈设计等;质量载荷，地震载荷，风载荷的计算，塔体强度和轴向稳定性验算，裙座设计以及筒体与裙座对接焊缝的验算。
汽提塔属于压力容器，主要用于汽提出油气中的轻组分，同时把轻组分汽提到分馏塔中，提高汽油产率。
此次设计着重结构设计与计算，通过计算与校核得到可行的数据，以这些数据作为尺寸依据从而绘制了装配图和零部件图。
整个设计由翻译，说明书和图纸组成。
关键词：汽提塔，设计计算，强度校核Stripper mechanical designAbstractThe stripping tower is based on GB150—1998‘steel pressure vessel’and JB4710—2005‘steel tower vessel’.This design consists of two parts: declarations and calculations.Tower is an important mass transfer and heat transfer equipment in chemical industry, refining oil, pharmaceutical industry and other industrial production. Its role is to realize the gas phase or liquid phase contact fully, so as to achieve the mass transfer and heat transfer purpose between phases. Tower is widely used in distillation, absorption, gas extraction, extraction and unit operation.In this design, declarations part mainly includes the function, classification and structure of the tower equipment; general structure instruction of stripper tower, materials and structure choice of the equipment , manufacturing process description, the inspection, installation and transportation of the equipment.The computation part mainly includes the thickness calculation of the tower body wall, hydraulic pressure test, opening reinforcement, circle strengthen design; calculations of quality load, earthquake load and the wind load; tower body strength and axial stability checking, skirt holder and butt weld checking.The stripper belongs to pressure vessel, mainly used for stripping the light component of oil, at the same time the light component was stripped to the fractionating tower, improves the yield of gas. The design focuses on the structure design and calculation, through calculation and checking get feasible data, use these data as a basisto draw the assembly and parts diagram. The whole design consists of translation, specifications and graph papers.Keywords: stripping tower, design calculation, strength check目录1说明部分 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计思想 (1)1.3设计特点 (2)1.4主要设计参数的确定和说明 (2)1.4.1 设计压力 (2)1.4.2 设计温度 (2)1.4.3 焊缝系数 (3)1.4.4 壁厚附加量 (3)1.4.5 许用应力 (3)1.5材料的选择和论证 (4)1.5.1 考虑机械性能对设备材料进行选择论证 (4)1.5.2 考虑腐蚀方面对设备材料进行选择论证 (4)1.5.3 各主要部件材料的选择与论证 (5)1.6结构型式的选择与论证 (6)1.6.1 塔盘结构型式的选择与论证 (8)1.6.2 封头结构型式的选择与论证 (11)1.6.3 裙座结构形式的选择与论证 (13)1.6.4 法兰的结构型式选择与论证 (15)1.6.5 平台梯子结构形式的确定 (19)1.7制造工艺 (20)1.7.1 塔体制造工艺线 (20)1.7.2 焊接工艺 (21)1.7.3 质量检验技术要求 (22)1.8汽提塔的结构简图 (23)2计算部分 (24)2.1筒体封头壁厚的计算 (24)2.1.1筒体的壁厚计算 (24)2.1.2 封头的壁厚计算 (24)2.2水压试验应力校核 (25)2.3塔体轴向稳定与强度校核计算 (26)2.3.1 载荷分析 (26)2.3.2 工况及危险截面分析 (27)2.4质量载荷计算 (28)2.5塔的自振周期计算 (30)2.6地震弯距和地震载荷的计算 (31)2.7风载荷和风弯距计算 (34)2.7.1 各塔段所承受的风力计算 (35)2.7.2 风弯距的计算 (36)2.8弯矩的计算 (36)2.9圆筒轴向应力校核 (37)2.9.1 圆筒轴向应力 (37)2.9.2 圆筒强度稳定校合 (37)2.9.3 圆筒强度稳定校核 (37)2.10裙座强度及稳定性校核 (39)2.11裙座与塔壳连接焊缝验算 (41)2.12垫脚螺栓的计算 (41)2.13法兰强度校核 (43)2.13.1 常一油入口法兰的选定 (43)2.13.2 法兰系数 (44)2.13.3 对上述设计条件下的法兰进行强度校核 (44)2.14开孔补强计算 (49)2.14.1 塔顶常—气相出口 (49)2.14.2 筒体人孔处接管的补强 (51)3 结论 (55)参考文献 (56)谢辞 (57)1 说明部分1.1 设计任务汽提塔的主要设计参数：设计压力：0.82MPa设计温度：190℃介质：汽油、油气内径：1200mm塔高：26302mm保温层厚：110mm（微孔硅酸钙）地震烈度：7度场地类别：Ⅱ安装地点：抚顺1.2 设计思想(1)根据GB150-98《钢制压力容器》与JB4710-98《钢制塔式容器》等国家标准为基础进行设计。
汽提塔稳定运行的工艺措施
度 ， 量生 产 只能是 临时 的措 施 ， 减 山东恒 通化 工公 司
正常操 作 负荷 为 ５ ０ｍ 的汽提塔 曾因此减量 至 Ｏ ６
２ ～ ０ ｈ 严 重影 响 了生 产 。 比较彻 底 的解 决办 法 Ｏ ３ ｍＶ ，
是 ：． 入塔 浆料 过滤器 的滤 网筛 孔 由 ０ ０ｍ ａ 将 １ ｍ改 为
Ｍ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｂ ｅｏ ｅ ａ ｉ ｎ ｆｓｒｐｐｅ ａ ｕｒ ｓｏ ｓａ ｌ ｐ ｒ ｔｏ ｏ ｔ ｉ ｒ
Ｎ Ｙ ＿ｅ ／ ＝ ｉ ，
（ ａｄ ｎ ｅ ｇｏ ｇ ｈ ｍｉ ｌ ｏ Ｌｄ， ａｅ ｅｇ２ ６ ０ ， ｈｎ） Ｓ ｎ ｏ ｇ ｎ ｔｎ ｅ ｃ ． ｔ． ｎ ｈ ｎ ７ １０ Ｃ ｉａ ｈ Ｈ Ｃ ａＣ ， Ｔ
塔 釜 的负荷 。虽 然 由于蒸 汽被液 化使得 向上 的塔 板 的蒸 汽 阻力 梯 度 明显 低 于 常 值 ．从 而 有 利 于 防止 Ｐ Ｃ粒子 夹带 ， 是 由于 蒸 汽集 中于塔 的 中底 部进 Ｖ 但 行 相 变 而导 致 塔 的该 部 分 热 量 集 中而 出现 局 部 过 热 ． 生过 多 的杂质数 。相 反 。 顶部 的部 分浆 料 由 产 塔
吸 ， 常塔顶 温度控 制 在 １ ３ １ ８℃， 底 温度控 制 通 ０～ ０ 塔
在 １０ １ ８℃。浆 料 进塔前 通 过螺 旋板 换热 器 由塔 １～ １ 底排 出的热 浆料 预热 ，预热 后浆 料与 要求 的塔顶 温 度 尚有 １ ～ ５℃的差距 。这 部分 温 差则 由外 来蒸 汽 ０１ 提供 热 能来补 充 ， 做 为 ＶＣ 脱 吸 的 动力 和 载 体 。 并 Ｍ 如果浆 料不 进行预 热 或预热 温度 明显 不足 而直 接进 行汽 提 ，由于浆 料温 度太低 而 导致进 入塔 内的蒸 汽 还来 不及到 达塔 顶部 就 已经完 全被液 化 ，从 而加 大
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科研与生产穿流板式汽提塔的应用与改进平建忠*,李 军(宁夏西部聚氯乙烯有限公司,宁夏石嘴山753202)[关键词]聚氯乙烯;穿流板式汽提塔;残留氯乙烯含量;杂质粒子数;改进[摘 要]介绍了穿流板式汽提塔的操作注意事项。
阐述了汽提塔温度、塔顶压力及汽提塔液位对汽提操作的影响。
详述了汽提塔运行过程中出现的进塔蒸汽管线积料、汽提塔结垢及填料层积料等问题及相应的解决办法:把进塔水平配管改为垂直配管;用磷酸三钠代替磷酸三钙,并定期对汽提塔进行酸洗;保证聚合釜清洗次数,调整消泡剂用量,改造进塔浆料管线喷头。
[中图分类号]TQ 053.5 [文献标志码]B [文章编号]1009-7937(2010)03-0004-05The application and improvements of a turbogrid stripperPI N G J ianz hong ,L I J un(Ningxia Western PVC Co.,Ltd.,Shizuishan 753202,China)Key words:PVC;turbogrid stripper;residual vinyl chl oride content;impurity particle num -ber;improvementAbstract:Matters needi ng attenti on during operation of turbogri d stri pper were descri bed.In -f luences of temperature,overhead pressure and fluid level of turbogrid stri pper on its operation were discussed.Problems such as material accumulating i n steam pipe entering the stripper,scale formati on of stripper and material accumulating in fill ers w ere introduced in detail.The corre -sponding solving mesures included changing the hori zontal piping into vertical pipi ng,substituting sodium phosphate for cal cium phosphate,periodically cleaning the stri pper by acid,guaranteeing the cleani ng ti mes of polymerizer,adjusting the usi ng amount of antifoami ng agent,and improving the sprayer f or charging slurry into sripper. 聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯(VCM)和各种助剂在聚合反应容器内通过控制一定的反应温度和压力及相关工艺指标聚合而成的高分子化合物,因其优良的综合性能和较低廉的价格目前已广泛应用于工业、建材、包装材料和日用品消费等行业,深受消费者的青睐。
由于生产PVC 的原料VCM 属于慢性致癌有机物,人体若长期接触VCM 含量超标的制品会造成肝功能损坏,所以PVC 树脂残留氯乙烯含量成为衡量PVC 树脂质量的重要指标之一。
国家标准GB/T 5761 2006中对PVC 树脂残留VCM 含量进行了严格的规定。
汽提塔是PVC 树脂生产过程中的重要设备之一,用于回收聚合生成的PVC 树脂颗粒内部溶解吸附的VCM,使PVC 树脂残留VCM 含量达到国家标准。
PVC 生产过程中常用的汽提塔分为有溢流堰塔和无溢流堰塔,其中无溢流堰塔俗称穿流板式塔。
在生产过程中,有溢流堰塔的传质传热过程仅在塔板上进行,PVC 浆料在板间流动时仅有传热而没有传质,而无溢流堰塔内一直都在进行传质与传热;因此,无溢流堰塔的产能要高于有溢流堰塔[1]。
4第38卷 第3期2010年3月 聚氯乙烯Poly viny l ChlorideVol.38,No.3Mar.,2010*[收稿日期]2009-05-19[作者简介]平建忠(1967 ),男,工程师,长期从事PV C 生产方面的技术与管理工作,现任宁夏西部聚氯乙烯有限公司总经理助理兼聚合装置长。
但由于浆料在无溢流堰汽提塔中停留时间较短(一般为6~8mi n),所以无溢流堰汽提塔在PVC 树脂生产中的蒸汽消耗量相对较高,且PVC 树脂的质量也更容易产生波动。
宁夏西部聚氯乙烯有限公司(以下简称西部公司)聚合装置浆料汽提工序采用无溢流堰的填料塔。
该塔高为16.2m,直径为1.5m,塔内塔板数为34层,填料层高度为1m,填料全部采用不锈钢材质的阶梯环形填料,进塔浆料通过填料层进行均匀分散后再进入塔盘进行汽提。
原设计单台汽提塔生产能力为8万t/a PVC,投入生产运行以后,出现了各种异常现象,如汽提塔内浆料杂质粒子数波动较大,汽提塔顶部气相部分带料严重,成品树脂的残留VCM 含量超标,汽提塔结垢等问题,一度严重制约着装置的正常运行。
针对上述情况,西部公司成立了QC 攻关小组,从生产中的各个环节入手,对影响汽提塔运行的因素进行科学、全面地分析,并针对存在的问题逐项制定出切实可行的改进措施。
通过实施相关措施,最终解决了上述问题,确保了装置高效、稳定地运行。
1 汽提工艺流程简介在聚合釜中反应生成的PVC 浆料在出料槽中通过高压回收系统回收大量的VCM 后,经树脂过滤器过滤,过滤后的PVC 浆料进入螺旋板式换热器,被从汽提塔底排出的热浆料加热后,再通过塔顶进料管线喷头进入汽提塔进行加热汽提。
经过汽提后的PVC 浆料进入螺旋板式换热器,经换热后进入混料槽,然后送至离心干燥系统进行干燥。
塔顶气相物料经过塔顶冷凝器冷凝后,冷凝液由泵送至废水槽后进入废水汽提工序。
从PVC 树脂中汽提出的VCM 经过滤,再经连续回收压缩机加压提高露点后进入VCM 冷凝器被冷凝成液体进入回收单体贮槽,回收的VCM 与自VCM 精馏系统送来的新鲜VCM 按一定的配比进入聚合釜再参与聚合。
汽提工艺流程见图1。
1 树脂过滤器;2 螺旋板式换热器;3 浆料汽提塔;4 进料管线喷头;5 填料层;6 塔顶冷凝器;7 冷凝液分离器;8 冷凝液泵;9 塔顶过滤器;10 连续回收压缩机;11 VCM 回收冷凝器。
图1 汽提工艺流程图2 汽提塔操作注意事项2.1 温度在汽提塔运行过程中,汽提塔温度是控制PVC 树脂中残留VCM 含量的主要工艺指标。
VCM 在PVC 树脂、脱盐水及蒸汽3相中的不等量分布使其在PVC 浆料中存在着脱吸动力。
通过提高浆料温度使PVC 浆料受热沸腾,不仅提高了PVC 浆料内VCM 在蒸汽给予的汽化潜热的作用下经过颗粒中的孔隙穿过皮膜层向水相中扩散的速度,同时还提高了VCM 由水相冲破水液层静压阻力扩散至气相的速度;因此汽提温度越高,VCM 在3相中的转移速度越快,PVC 树脂颗粒内残留VCM 的含量也越低。
但PVC 树脂的热分解温度较低,长期受热或温度过高时会使其分解变色而造成树脂的杂质粒子数超标,因此,从提高成品树脂质量和降低生产消耗两方面综合考虑,在有效脱吸PVC 树脂中残留VCM5第3期 平建忠等:穿流板式汽提塔的应用与改进 科研与生产的同时应尽量减少汽提塔蒸汽的用量。
西部公司经过不断地生产实践,对汽提工序采取了以下有效措施。
(1)塔顶温度控制在90~94 ,塔底温度控制在103~108 时,不仅可使成品PVC树脂中残留VCM含量 5 g/g,达到国家标准GB/T5761 2006中优等品指标,还能避免发生PVC树脂在塔内受热分解而变色的情况。
(2)在汽提过程中,确保进入塔内的蒸汽为饱和蒸汽(进塔蒸汽的温度经减压后应控制在155 左右),严禁用过热蒸汽加热塔内浆料。
过热蒸汽汽化潜热较大,其进入汽提塔后在塔内停留时间延长,会造成进塔PVC浆料在塔内被蒸汽过度烘烤,使PVC树脂在塔内就发生分解而变为色点,导致杂质粒子数严重超标而变为等外品。
在运行过程中,西部公司汽提塔曾因公用工程装置减温减压站故障使入塔蒸汽过热,造成PVC树脂杂质粒子数严重超标,迫使汽提工序全线停车。
2.2 塔顶压力要确保汽提工序稳定运行,除控制温度外,对汽提塔塔顶压力的控制也很重要。
该套汽提塔原设计采用正压操作,塔顶压力控制在0.01~0.03MPa (表压)。
随着汽提塔的运行,西部公司技术人员发现汽提塔塔顶压力过高时,不仅不利于VCM从PVC树脂中脱吸,还会造成浆料在塔内停留时间过长,树脂被蒸汽烘烤变色;同时汽提塔在运行过程中也会出现严重的带料现象。
造成汽提塔塔顶压力过高的原因如下。
(1)聚合釜涂壁结束后,釜内废水排至废水槽时,废水槽内VCM含量剧增。
由于对废水槽内VCM的回收也是通过连续回收压缩机来进行的,因此当废水槽内VCM含量较高时会造成连续回收压缩机进口管线压力迅速升高,进而导致汽提塔塔顶压力升高。
(2)聚合釜反应结束后,向汽提塔加料槽出料过程中,汽提塔加料槽内浆料还未经过低压回收系统回收,其中含有大量的VCM,因此也会使汽提塔塔顶压力升高。
(3)因连续回收压缩机采用的是水环压缩机,当压缩机进水管线出现堵塞而使进水量偏小时,会造成压缩机工作效率降低,也会造成汽提塔塔顶压力升高。
为彻底杜绝因塔顶压力升高对生产及产品质量造成的影响,西部公司采取了如下措施。
(1)改进聚合釜防粘釜系统。
原工艺设计聚合釜涂壁时采用的防粘釜剂为美国红JP-01,其与PVC树脂接触后会对其造成污染而影响PVC树脂的白度及杂质粒子数,因此原设计聚合釜涂壁结束后对釜冲洗的废水必须全部排到废水槽中。
由于美国红JP-01防粘釜效果较差,且在涂布后的冲洗过程中容易造成塔顶压力升高,因此西部公司将原防粘釜工艺改为意大利黄WSW喷涂工艺。
意大利黄WSW在无氧环境中为无色液体,且防粘釜效果较好,其与PVC树脂接触后也不会污染PVC树脂;因此在聚合釜涂壁结束后可省略对聚合釜冲洗的操作,从而消除了原工艺设计中聚合釜废水排出对汽提工序压力造成的影响。
(2)改进汽提塔冷凝液系统。
在汽提系统运行过程中,当聚合釜出料、压缩机运行故障或其他原因使汽提塔出现带料现象时,原工艺是将其与汽提塔蒸汽冷凝液一起打入废水槽中作为废料处理。
西部公司聚合装置对汽提塔冷凝液系统进行了改造,回收了汽提塔气相部分所夹带的PVC树脂,有效解决了在汽提系统运行不正常时汽提塔出现的带料现象,同时也进一步提高了聚合釜的单釜收率。