20萬噸年PVC車間乙炔清淨工段裝置平立面布置設計

2022-11-01 02:57:02 字數 2556 閱讀 3390

本文主要介紹當前聚氯乙烯專案工程設計乾燥方面的技術特點,及在進行乾燥單元設計中應考慮和注意的一些工藝計算。聚氯乙烯(pvc)是五大熱塑性合成樹脂之一,為世界上僅次於聚乙烯樹脂的第二大通用樹脂。它具有良好的機械加工效能、抗化學藥品效能、耐腐蝕性和阻燃性。

作為pvc樹脂生產過程中最主要方法的懸浮法,其乾燥過程的重要性顯而易見。乾燥過程影響pvc 樹脂的揮發物、雜質粒子、樹脂白度及vcm殘餘量等主要效能指標。目前工業化的pvc 乾燥技術大致可以分為三種,旋風乾燥法,旋流乾燥法、及沸騰床乾燥法。

vcm是生產pvc樹脂的主要原料,對pvc樹脂質量及成本影響極大。國外vcm生產工藝絕大部分已用乙烯路線取代了老式的電石乙炔法路線,近十年來在簡化生產工藝、減少裝置投資的新工藝、新技術等方面發展。

以乙烯為基礎的vcm生產工藝採用直接氯化乙烯生產二氯乙烷,在二氯乙烷裂解生產氯乙烯過程中副產品***經氧化生成氯,再返回到直接氯化段使用,去掉了氧氯化單元,節約了大量的工藝操作和維護費用。

pvc行業經過60多年的發展,雖然受環境生態保護、石油危機的影響以及其他塑料品種的激烈競爭,但由於pvc生產新技術不斷推出,品種不斷更新,其市場需求仍持續增長。

國外pvc生產廠家普遍採用大金技術和高效的防粘釜工藝,實現密閉加料,除此之外,還對vcm懸浮工藝進行改進,實施「倒加料」 「熱水加料」工藝、改變攪拌工藝、變溫聚合等手段提高產能及樹脂質量。

目前我國pvc工業處於成長期向成熟期過渡的階段,其主要特點是產業的增長速度超常規發展,技術趨於成熟,產品差異化程度低,行業進入門檻低,一些電力、製鹽、煤炭、塑料加工等行業的企業大量介入,導致競爭的進-步加劇。我國石油資源緊缺,而煤炭、石灰石的資源極為豐富,決定了電石法路線在-定時期內長期存在,國內pvc工業技術的發展方向表現在如下幾個方面:

(1)裝置大型化。電石爐向大型全密閉爐(5.5萬噸/年台)採用爐氣**技術和廢熱鍋爐副產蒸汽方向發展,推廣使用中空電極。

(2)乙炔發生器。作為乙炔生產的主要裝置,近幾年開發的乙炔發生器逐步取代以前舊的發生器,產氣能力提高到4萬噸/年台。

(3)轉化器。目前國內vcm轉化器仍然以φ2400為主,列管數為610--895根,雖然現在有企業開始開發使用φ3200轉化器,但僅是簡單的放大。

(4)水洗三合一塔。三合一塔採用了專用的填料塔和板式塔設計、組合、製造技術,選擇多種塔型組合於-塔之中(即包括

一、二級泡沫水洗塔、填料水洗塔),配置合適的酸迴圈幫浦、冷卻器等輔助裝置,具有以下特點:

①流程簡化、裝置少、占地面積小。②壓降低、彈性大。

③粗氯乙烯中過量的***吸收完全等優點,體現了廢酸**與水洗的統一。

(5)氣體輸送裝置乙炔輸送的水環壓縮機送氣能力在2400m/h以上,已取代原來的等裝置。單體壓縮機逐漸由活塞式壓縮機向螺桿機過渡,單台送氣能力由1200m3/h增至3600m/h.

目前產量和質量均達到了設計要求,並實現了安全文明生產。在pvc樹脂乾燥工藝中,針對流化床排空管道通過旋風分離器將空氣中夾帶的樹脂分離出來,直接送入乾燥流化床物料出口;濕空氣經過排風機排出。乾燥後的pvc粉料通過乾燥器旋轉閥均勻分布到4個振動篩中,從振動篩出來的pvc通過中間料斗送入粉體輸送系統,在粉體輸送過程中由於發生倒氣,造成篩面粉塵較大,影響現場作業環境和員工身體健康。

後期經過工藝、裝置人員對除塵工藝多次改造,除塵效果有了顯著的提高。

氫氣經過大阻火器,再經爐前小阻火器進入合成爐燈頭,兩者均由閥門控制,進入合成爐底部的燈頭進行燃燒生成***氣體,爐體內的合成氣經過夾套水冷卻後,再經爐外冷卻水冷卻至220度以下,再進入石墨冷卻器冷卻至45度以下,當氯氣純度合格後送入氯乙烯工段。

桶裝或袋裝電石經過破碎機破碎後,由皮帶機送到電石大貯斗內,再從電石大貯鬥放入加料鬥,經計量後借電石吊斗、電動葫蘆、電磁振動器連續加入乙炔發生器。電石水解產生的粗乙炔氣由乙炔發生器頂部逸出,經噴淋預冷器、正水封進入冷卻塔和乙炔氣櫃。來自發生器經冷卻後的乙炔氣,進入乙炔壓縮機加壓,然後經清淨塔除去粗乙炔氣中的ph3、h2s 等雜質,再經中和塔、冷凝器等除去酸和水分。

精製後的精乙炔氣送往氯乙烯合成轉化工序。

來自乙炔工段的乙炔氣經乙炔砂封與來自綠化氫工段的***氣體以1:1.05~1.

1配比進入混合器,混合後的氣體經兩組石墨冷卻器冷卻後進入除霧器進一步脫水, 脫水後的混合氣進入預熱器,開溫後的混合氣體進入裝有綠化汞觸媒的一組轉化器進行第一次轉化。

經過初步轉化的混合氣體再進入二組轉化器,反應後的粗氯乙烯進入脫汞罐脫汞後進入除沫冷卻器降溫,降溫後進入制酸塔,**氣體中的***進入水洗塔,然後進入鹼洗塔,然後經除沫器,- - 部分進入氣櫃一部分進入壓縮機,壓縮後的氣體進入全凝器,沒有冷卻的氣體進入尾氣**系統達標後排放。全凝器和尾氣冷凝器冷凝下來的氯乙烯液體進入粗單體貯槽,除水後氯乙烯液體進入低沸塔,塔釜再沸器用熱水加熱塔頂,用0度水降溫冷卻除去低沸物的粗氯乙烯液體進入高沸塔,塔釜再沸器用熱水加熱塔頂,用0度水冷卻氣態氯乙烯進入成品冷凝器,用0 度水冷凝成液體氯乙烯,成品氯乙烯進入單體貯槽貯存再送聚合工段。

配料用的水由純水車間送來加入高純水貯槽,由高純水幫浦送到單體計量槽,準確計量氯乙烯單體,由氯乙烯工段送到單體計量槽,稱量好的各種助劑加入釜中進行一段時間冷攪,結束後啟動熱水幫浦, 把熱水送入釜夾套和內冷管中,當釜溫公升到反應溫度停熱水幫浦,用迴圈水將反應熱移出,聚合反應持續進行,當反應壓力下降到。0.1~0.

15mpa即可聯絡出料。助劑:分散劑、引發劑、緩衝劑、消泡劑、終止劑。

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