聚乙烯转化器、触媒管理与控制

于长洪

摘 要：氯乙烯是重要化工原料，同时也是工业生产的重要基础。在氯乙烯的生产制备过程中转化器是其中极为重要的一环，做好转化器的控制对于确保氯乙烯的生产有着极为重要的意义。本文从氯乙烯生产制备中的转化器的开停车、转化器的泄露处理以及转化器的负荷调整等方面入手对如何做好氯乙烯转化器的控制进行了分析介绍，以确保转化器的产量，并就转化器的具体管理措施提出了几点建议。

关键词：聚乙烯；转化器；控制

中图分类号：TQ325 文献标识码：A

随着我国工业的快速发展，对于氯乙烯等的化工质量的需求在不断地增加，为满足日益增长的需求，现今的聚乙烯生产中所使用的转化器呈现出大型化的发展趋势，大型的转化器的购置和安装费用高，检修周期长使得转化器已将成为了制约氯乙烯生产的主要因素之一。为确保氯乙烯生产的正常运行，需要注意做好转化器的管理与控制，通过做好转化器与触媒的管理与控制用以提高转化器的运行效率，通过提高转化器的检修质量和合理的触媒分配用以减少转化器的泄露率，确保氯乙烯的高效、稳定生产。

1.做好转化器的使用控制与管理

1.1做好转化器的开停车操作控制

在转化器的工作过程中，会受到突发故障、检修以及生产计划调配等因素的影响，从而造成转化器的临时停车或是计划停车。在转化器的启、停过程中是转化器的故障高发期，为确保转化器的正常使用，需求加强对于转化器的启、停控制。在转化器运行的过程中需要采用热水来进行热交换，从而导致转化器在运行时会处于较高的温度和湿度环境下，运行过程中所会产生的水蒸气、HCL等的气体会与氯乙烯制备的触媒产生反应而影响转化器的正常运行。为避免触媒与其他气体进行化合而影响触媒的使用寿命，在转化器短时间停车的这一段时间内需要采用泵循环的方式来维持转化器内的温度，并向其中冲入氮气，以保持转化器内形成正压，阻止有害气体的进入。当转化器需要长时间停车时，除了采用上述处理措施外，关键是要持续向转化器内冲入氮气直至置换气分析合格为止，而后封闭转化器的进出口阀门，停止泵性热水以降低转化器内的温度。在上述处理措施中，关键是要通入氮气将转化器内的气体置换出来，避免转化器内杂质气体中所含有的HCL气体与触媒接触影响触媒使用寿命，同时HCL气体溶于转化器内的水蒸气中所形成的盐酸会缓慢腐蚀转化器内壁影响转化器的使用寿命。转化器停车后所发生的转化器泄露是困扰聚乙烯制备企业的一个难题。转化器长时间放置后需要重新恢复运作时，首先使用泵送热水热交换的方式恢复转化器内部的温度，待到温度上升到一个较为合理的区间范围后，将转化器内部的氮气置换到转化器外后，还需要使用氮气将转化器吹干直至测量所吹出的气体中水分含量控制在一个较低的区间范围后，再使用HCL将转化器活化约2h左右才能将转化器用于聚乙烯的制备，采用上述措施的目的是为了最大限度地减少触媒活化时所析出的酸对于转化器所造成的腐蚀损害。

1.2做好转化器泄露后的处理

在对转化器进行检查时如通过观视镜发现转化器存在大量的积酸时，则可以判断确定为转化器发生了泄露问题需要及时停止转化器的使用并检修。在关闭转化器时首先应当关闭热水循环阀和合成气进出口阀门，将转化器中的热水排出，而后打开转化器内部的导淋阀将转化器内部的压力泄压并使用氮气将转化器内部的气体置换完成。完成了对于泄露转化器的放水和触媒的抽取后，应当向转化器中通入冷水来检查转化器是否存在泄露，在检查泄露的过程中需要保压一定的时间，如存在泄露需要注意观察漏点。对于漏管的处理大多数的企业采用的是将漏管堵塞的处理方式，在堵死漏管的过程中需要注意严格按照相关的焊接规范，以确保转化器漏管的焊接质量。除了采用堵死的处理方法外，通过更换漏管并进行胀接的处理方式也是一种极为有效的转化器漏管处理方法。

本企业所采用的氯乙烯生产线原设计转化器28台后来通过一系列技改技措，由原来的28台转化器增加到现在的62台。这样产能有了很大的提高，原设计转化器是密闭循环产超低压蒸汽共两台溴化锂、精馏3个再沸器使用，但是由于转化器频繁泄露造成精馏及溴化锂机组运行不正常，所以现在转化器不产超低压蒸汽。两台溴化锂机组、精馏3个再沸器通过精馏的减温减压装置将低压蒸汽压力降到25kPa。原来转化器频繁泄露的主要原因是热水是自循环，转化器上層管板距离回水干处有300高的蒸汽，这样就形成了气蚀每次转化器泄露的时候经检查都是从气蚀的地方断裂的，所以不产超低压蒸汽了。

1.3做好转化器运行过程中运行负荷的控制

在氯乙烯制备的过程中其生产负荷受到转化器负荷的影响最大。单台转化器的负荷又受到装填触媒活性的影响，为确保转化器的正常运转，做好转化器负荷的控制应当将其调整至最佳的工作状态。在转化器负荷的控制过程中关键是要控制好转化器中的通气量和通入气体的流速。在通气量的控制中，需要结合转化器中的触媒的活性和使用时间来对通气量进行合理的调整。当转化器中的触媒为新加入的触媒时，新的触媒具有较高的活性，因此需要较大的通气量，但是通气量最好控制在75±25m?/h的区间范围内，避免通气量过大而使得转化器的反应过烈而导致转化器内的温度过高容易烧毁转化器中的氯化汞催化剂，从而导致转化器内的反应失效。待到转化器中的触媒使用一段时间后（50h-1000h）以内时，在这一时期转化器所使用的催化剂进入到了最佳的工作状态，可以加大通气量直至最高，在判断通气量是否达到最高时可以通过反应温度及转化后出口过剩量来判断通气量是否达到最大值。待到反应持续一段时间后触媒逐步进入衰老期，在这一时期触媒的活性大幅降低，应当根据触媒的活性降低转化器内的通气量。在通气量的确定上应当在做好转化器所使用3个阶段触媒活性特点的基础上合理地规划转化器的通气量，用以最大限度地激发转化器中触媒的活性，确保反应的正常进行。

2.转化器触媒的装填与抽除

转化器所使用的触媒的装载必须要按照严格的要求执行。在装填时，首先在转化器的地层安装直径为50的拉西瓷环，完成了瓷环的安装后在其上继续安装一层活性炭，活性炭需要覆盖底盖，而后将其与筒体相连接，待到转化器完成了触媒的填充后在填充满触媒的上部再继续安装一层活性炭。完成了触媒的安装后需要翻到转化器时，应当注意避免上部活性炭与触媒产生混装，从而影响转化器的工艺控制性。新装填的触媒在使用一段时间后期活性将会降低，加之转化器工作时所产生的水分被触媒吸收后触媒将会逐步结块，结块将会影响转化器内的流速，为避免这一问题的产生在转化器工作一段时间后需要抽取触媒，在触媒抽取的过程中，需要注意的是触媒在使用了一段时间后结块容易破碎，而这一部分的触媒如不过筛将会导致转化器的阻力增加，从而影响转化器的正常运行。

3.做好转化器运行过程中各项工艺指标的控制

为避免乙炔原料气中的杂质进入到转化器中从而对触媒或是催化剂产生影响，应当做好乙炔原料气的洁净工作，以使得乙炔气能够满足生产所需。此外，还需要注意控制好混合气中的水分含量。

结语

氯乙烯生产是一项复杂的系统性工程，在其生产过程中需要注意控制各环节良好运行，通过做好转化器的运行管理，做好转化器的质量检修和触媒活性的合理分配，用以减少转化器的泄露，保障转化器的正常运行。

参考文献

[1]宋胜利，秦瑞昌，朱立庄.氯乙烯生产中转化器及触媒的合理使用与管理[J].中国氯碱，2015（5）：10-12.

[2]李达.提高HCl、C_2H_2混合气预热温度 有效地利用触媒保护氯乙烯转化器[J].聚氯乙烯，1986（5）：21-23.endprint