PVC装置汽提工序三槽底搅拌的改造

侯启峰

（河南神马氯碱发展有限责任公司，河南 平顶山 467242）

河南神马氯碱发展有限责任公司20万t/a PVC装置从2006年开始建设，于2009年底投产试运行，该装置的整套工艺由天津大沽化提供。装置采为5台108 m3聚合釜成套工艺生产线。该生产线为国内开车较早装置之一，没有成熟的运行经验可以借鉴。在试生产阶段出现了较多的问题，该公司根据以往经验做了大量的改造。

该装置汽提工序的出料槽、混料槽及离心槽均设计为底搅拌。经过一段时间的运行，发现该搅拌结构有很大的弊端，对生产和设备维护造成很大的不便。该公司会同机械密封厂家，提出了可行性改造方案。

1 汽提工艺简介

由聚合釜反应完成的浆料经出料泵送入出料槽，浆料中的单体一部分从槽顶部DN500的管道送入气柜，一部分单体随浆料经浆料倒料泵送至浆料振动筛，筛出物进入筛分槽，无杂质的浆料进入混料槽。混合的浆料由汽提塔进料泵经浆料换热器与从汽提塔底部出来的热浆料进行热交换后进入汽提塔，由外管来的蒸汽经过滤器除杂质后进入汽提塔底部。浆料从塔顶进入塔内，自上而下与自下而上的蒸汽在塔内进行传质传热，浆料中的VCM被上升的蒸汽脱出冷凝，未被冷凝的VCM经水环真空泵引入回收气柜。从汽提塔底出来的PVC浆料送入换热器进行冷却后，由浆料泵送入离心槽。再由离心槽底泵送往干燥工序，经干燥工序处理后的合格聚氯乙烯物料送往包装工序包装成品。

汽提工序的出料槽、混料槽及离心槽均设计为底搅拌。特别是出料槽由于浆料含有部分塑化片，沉积后，原机封结构容易造成机封泄漏，最长使用时间不到10个月。

2 改造前存在的问题

原设计的搅拌的结构见图1，此设计存在如下问题。

（1）机封拆卸不便。拆卸机封时，需先将联轴器脱开，将减速机整体拖出。减速机底座与减速机箱体之间用螺栓固定且未设计滑道。因储槽底部有6根斜拉支撑，拆卸空间相当狭小。减速机重量为一吨左右，只有通过滚杠和手拉葫芦逐渐移出后，才能将联轴器上半部分拆除。

当联轴器上半部分拆掉后，在拆除搅拌轴的过程中，由于原机封腔体较短，树脂浆料易进入密封腔形成塑化片，机械密封易泄漏。由于塑化片进入机械密封内，加大了搅拌轴的拆除难度。搅拌轴不易从机封轴套中拔出。贮槽高度在10 m左右，顶部未设计挂手拉葫芦的地方，无法使用吊装工具，搅拌轴的拔出相当艰难。只有将搅拌轴从机械密封轴套中拔出后，才能将机械密封从机架中拿出。拆卸工作量比较大且费时费力。

（2）机封密封液采用油压平衡罐，当机封泄漏时，油液进入储槽造成物料品质下降，污染物料。

3 改造方案

原设计结构造成当更换维护机封时工作强度大，工期长，不适合化工生产的连续性。改造方案见图2。

（1）在原结构基础上，将机架改为上下2个机架.上机架增加1个联轴套和传动套配合使用。将搅拌轴由单根轴改为2个半轴，联轴套位置为上下半轴的连接点。机械密封腔体改为加长腔体。由的密封罐油压润滑冷却改为高纯水润滑冷却。从而避免因机械密封泄漏造成的物料污染。

改造后，当机封需要更换时，首先拆除联轴套的连接螺栓和机封驱动环顶丝。联轴套和搅拌轴之间采用间隙配合顶丝固定。当联轴套的连接螺栓和机封驱动环顶丝松开后，联轴套与搅拌轴之间就可以脱开。维修人员可以进入贮槽内部，搅拌轴的直径方向焊接有适合千斤顶顶出的不锈钢支耳。利用2个千斤顶顶在搅拌轴的直径方向，可以轻松地将搅拌轴从机封轴套中拔出，然后，将机械密封与储槽地板的连接螺栓拆除，机械密封就可以从上机架中取出，实现了机械密封的方便拆安及维护。避免了原搅拌系统机封更换时繁重的拆卸工作量。

（2）机封改用加长腔体，使上动、静环深入槽内并高于沉积层，避免物料因沉积形成塑化片从而造成密封失效。密封改为循环水冷却不会因机封泄漏造成物料品质下降。

4 改造前后经济运行效益的比较

2009年底装置开车，在2010年5月、6月和8月3台机封陆续开始泄漏。原结构拆装1次需要6人连续5天时间才能完成机封更换工作，并且还需要找机封厂家及专业维修队伍使用叉车等工具共同施工才能完成。因更换机封使20万t/a聚合装置停车停产。按20万t/a PVC装置日产500 t，PVC价格为6 000元/t计，维修1次直接经济损失为300万元/天。

改造后，只需要本公司内部4名人员维修1天即可完成更换维护机封，比改造前缩短了4天，减少直接损失约一千二百万元。

该公司20万t/a PVC装置汽提工序，汽提出料槽、混料槽、离心槽三槽搅拌系统于2011年底全部改造完成后，机封运行平稳。因为加高了机械密封的腔体，使得贮槽底部的浆料不易进入密封腔，从而避免了因浆料进入密封腔而导致机械密封频繁泄漏的问题。从改造后运行至今，实现机械密封连续稳定运行，到2013年底再没有发生过机封泄漏现象。