第３８卷第８期
聚氯乙烯
２０１０年８月
ａｕｇ．，２０１０
混合氣冷凍脫水系統的改進
楊玉軍（唐山氯鹼有限責任公司，河北唐山０６３３０５）
［關鍵詞］***；乙炔；混合氣；冷凍脫水
［摘要］對***和乙炔混合氣冷凍脫水系統進行了改造：①增加了除霧器和氣一氣石墨換熱器；②酸霧過濾器採用盂莫克濾芯。改造後減輕了鹽酸對裝置的腐蝕，冷量消耗減少了３ｏ％。
［中圖分類號］ｔｑ３２５．３［文獻標誌碼］ｂ［文章編號
ｙａｎｇ ｙｕｊ「
在電石法ｐｖｃ生產中，***和乙炔混合氣中基礎上，對混合氣冷凍脫水系統進行了改進。
的水會與***結合形成具有強腐蝕性的鹽酸，腐
ｌ混合氣冷凍脫水原理
蝕管道和裝置（尤其是轉化器列管），嚴重時會造成乙炔與***充分混合後進行冷凍脫水，冷凝轉化器洩漏，直接影響系統的生產能力。腐蝕生成
水主要以霧狀鹽酸形態析出。混合氣中的水含量主的產物ｆｅｃ１，也極易堵塞管道及裝置０］。水分的存
要取決於該溫度下鹽酸的水蒸氣分壓，表１為溫度在還會造成觸媒結塊，縮短觸媒的使用壽命，增加觸與鹽酸水蒸氣分壓的關係。
媒消耗，同時增大轉化器的出口阻力，從而影響系統
表１溫度與鹽酸水蒸氣分壓的關係［
壓力 ］。因此，加強混合氣的脫水效果，減少混合氣
水含量對轉化工序的生產十分重要。
轉化工序混合氣脫水系統一般採用一３５℃冷溫度／℃
鹽酸的水蒸氣分壓／ｋｐａ
凍鹽水脫水法，通過降低混合氣的溫度而達到脫除２（）０．０１０
一１ ７
（）（）１３水分的目的。唐山氯鹼有限責任公司在３０萬ｔ／ａ１４
０．（）１９
ｐｖｃ專案建設中採用了該工藝。在生產實踐中發
１００．０２６
現，該工藝存在以下２個問題：①脫水效果受混合氣
由表１可知，冷凍脫水溫度直接影響混合氣脫水含量及裝置除酸霧能力的影響，脫水效果差時，｝昆水效果：溫度越低，鹽酸的水蒸氣分壓越低，混合氣合氣中夾帶的酸霧會加快轉化器的腐蝕，影響系統的水含量越小。但溫度過低（一２５℃以下時）易形
生產能力；②一３５℃冷凍鹽水消耗量大、耗能多。成水化物結晶，會堵塞石墨冷凝器及其管道，從而造
針對以上問題，唐山氯鹼有限責任公司在原設計的
成系統停車，故混合氣脫水溫度控制在一１４～一１ｏ
＊［收稿日期
［作者簡介］楊玉軍（１９７８一），男，助理工程師，２００２年畢業於天津科技大學化工裝置與機械專業，現於唐山氯鹼有限
責任公司裝置部工作。
１６第８期楊玉軍：混合氣冷凍脫水系統的改進
℃為宜。原混合氣冷凍脫水工藝流程如圖１所示。
３５＂１２鹽水
２原混合氣冷凍脫水工藝一熱水
１一混合器；２一一級石墨冷卻器；３ｍ二級石墨冷卻器；４一一級酸霧過濾器；５二級酸霧過濾器；６－－預熱器；７一前台轉化器。
圖１原混合氣冷凍脫水工藝流程圖
乙炔與***按１：１．０５的物質的量比在混合
中，用一３５℃冷凍鹽水冷卻，除去混合氣中的水分
熱後，進入前台轉化器進行合成反應。
３．１工藝流程的改造
器中進行混合後，進入串聯的
一、二級石墨冷卻器３ 改造後的混合氣冷凍脫水工藝
（水分以鹽酸的形式冷凝下來）。部分酸霧隨混合氣流人
一、二級酸霧過濾器中，通過濾芯的除霧作用分
離出ｈｃ１酸霧。除去水分後的混合氣經預熱器預
一改造後的混合氣冷凍脫水工藝流程如圖２所示。
熱水３５＂１２鹽水器鹽酸
１除霧器；２石墨冷卻器；３一酸霧過濾器；４一混合器；５一氣一氣石墨換熱器；６一一級石墨冷卻器；
７二級石墨冷卻器；８一級酸霧過濾器；９一二級酸霧過濾器；１ｏ一預熱器；１１一前台轉化器。
圖２ 改造後的混合氣冷凍脫水工藝流程圖
經過除霧器的乙炔與經過石墨冷卻器和酸霧過３．２裝置的改進濾器的***在混合器中混合後，進入氣一氣石墨換
原工藝中
一、二級酸霧過濾器採用的濾芯是浸
熱器，與經過冷凍脫水處理的低溫混合氣換熱後，進入
一、二級石墨冷卻器進行冷凍脫水處理；然後經酸霧過濾器除去酸霧後與起始混合氣在氣一氣石墨換
熱器內換熱，最終經預熱器預熱後進入前台轉化器進行合成反應。通過增加氣一氣石墨換熱器，既降低了
有機矽樹脂（質量分數為５％的２０１—３５０甲基矽油）
的玻璃纖維，該濾芯對質量分數２０％以上的鹽酸耐
腐蝕性差，更換頻繁；另一方面，其對混合氣中極細微的「酸霧」（直徑僅幾微公尺以下）捕集效果差，很難分離出來。因此，唐山氯鹼有限責任公司決定改用美國孟莫克公司濾芯，其結構如圖３所示。
１７混合氣脫水前的溫度，又提高了混合氣脫水後的溫度。
聚氯乙烯
現轉化器洩漏的情況。
２０１０．笨
（２）酸霧過濾器濾芯的更換次數明顯減少。改造前由於混合氣水含量大，酸霧過濾器濾芯上積酸過多，
除霧內框
致使轉化系統生產阻力增大。為保證生產的正常執行，幾乎每半年就要更換１次濾芯，有時３個月就需更換。自改用孟莫克公司濾芯以來，執行１年多也未更換濾
捕集芯，不僅減少了檢修量，也保證了生產的順利進行。
（３）通過增加氣一氣石墨換熱器，一３５℃冷凍鹽水的用量明顯減少。原工藝中***與乙炔混合內
後，溫度一般在２５℃左右，後經
一、二級石墨冷卻器冷卻後溫度控制在～１４～一１０℃之間，這就需要消
圖３盂翼克公司濾芯結構簡圖
耗大量的冷量才能實現。而增加氣一氣石墨換熱器
後，用冷卻後的一１４～一１０℃混合氣先對起始混合
孟莫克公司濾芯耐腐蝕性優良，同時由於增加
氣冷卻，使其溫度降到１０℃以下，冷量的消耗比原
了捕集層，捕集酸霧的能力得到了加強（３ ｆｍ以下
工藝可以減少３０％左右，節能效果顯著。
粒子的捕獲效率達９９％）。在阻力方面，孟莫克濾５ 結語
芯的阻力降僅為３．５ ｋｐａ，降低了系統的阻力＿４］。
生產實踐證明，改造後的混合氣冷凍脫水工藝４改進後系統運**況
既保證了轉化器的正常執行，又取得了節能效果，值改進後的混合氣冷凍脫水工藝較原工藝略顯復得同行借鑑。
雜，裝置投資較多，但是在使用效果上明顯好於原工
［參考文獻］
藝，主要有以下３方面。
［１］王良棟．氯化汞觸媒在電石法ｐｖｃ生產過程中的消耗流
（１）***與乙炔增加除水裝置及改用孟莫克
向分析［ｊ］．聚氯乙烯
公司濾芯後，降低了混合氣水含量，經過二級酸霧過［２］井小雲，胡亞傑．氯乙烯轉化器腐蝕原因**［ｊ］．聚氯乙
濾器的混合氣含水質量分數可以達到０．０１％以下，烯
超過０．０６％的現象基本沒有出現過，減緩了裝置管［３］鄭石子，顏才男．聚氯乙烯生產與操作［ｍ］．北京：化學工
道的腐蝕。改造前因腐蝕而停用的轉化器比例最多業出版社
時達２／３，檢修量非常大；自冷凍脫水系統改進後，［４］蔡海彥，趙璽，楊展．氯氣乾燥工序除霧器的選擇
轉化器的洩漏台數明顯減少，半年甚至１年才會出
［ｊ］．氯鹼工業編輯：郝晶］
（上接第１５頁）［參考文獻］
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研究．１．ｐｖｃ樹脂顆粒結構和分散劑的關係［ｊ］．中國
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塑料學與工程
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且［１７］趙勁松．懸浮法ｐｖｃ顆粒形態研究［ｊ］．聚氯乙烯，１９８０
編輯：陳立春］
７：１２０５．１８
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