PVC聚合单体投料工艺的优化改造

马致昌，吉建红，刘 堂

（天辰化工有限公司，新疆 石河子 832000）

PVC聚合单体投料工艺的优化改造

马致昌，吉建红，刘 堂

（天辰化工有限公司，新疆 石河子 832000）

通过对聚合投料工艺进行改造，由单体槽向聚合釜改为直接由球罐向聚合釜投料，减少了中间控制环节；对回收单体的投料方式进行改造，由原来新鲜单体和回收单体分开投料，改为对回收单体经过处理后直接混入新鲜单体中进行混合投料，减少了操作程序。

聚合投料工艺；改进；节能

天辰化工有限公司（以下简称天辰化工）年产45万t PVC树脂，采用悬浮法生产，聚合工艺是所用单体从球罐送到聚合投料储槽暂时储存后，再由聚合的投料泵送入聚合釜内反应。通过几年的使用发现，目前聚合单体槽和投料管线自聚比较严重，每隔一段时间需要对单体槽和单体管线进行停车清理。这不仅影响了聚合的正常投料操作，而且加大了现场人员的劳动强度。通过对聚合送料工艺进行改造，减少了管道的投料长度，去掉了聚合的投料储槽，减少了单体含水，保证了聚合投料的正常生产。

1 生产中存在的问题

（1）聚合投料单体由回收单体和新鲜单体2部分构成，二者按1∶4添加。其中，新鲜单体由氯乙烯球罐经单体输送泵送至聚合新鲜单体储槽提供。回收单体为聚合生产过程中聚合、汽提工段回收的气态单体，经压缩冷凝成液态单体送往合成单体精制系统，二次精馏后返回聚合回收单体储槽。

（2）单体含水偏高。固碱干燥器之前单体含水为1 300 μg/g左右，经固碱干燥器干燥后含水在800 μg/g左右。单体含水偏高，容易造成单体储槽以及单体管线自聚，自聚物易堵塞管线及阀门，造成物料输送流量偏低，输送困难，输送所需时间渐长，聚合投料辅助时间延长，单体质量偏低，检修置换清理难度加大，对树脂质量造成一定的影响。

（3）聚合投料新鲜单体储槽仅做暂时储存，是介于球罐和聚合釜之间的过渡环节，单体在储槽内停留、静置时间较短，单体含水不易排出。

（4）球罐内单体为当班生产的单体，一边生产一边送往聚合投料，单体在球罐内停留、静置时间较短，单体含水不易排出。

2 目前生产工艺流程

（1）经过精馏系统精制的新鲜精单体经过单体泵输送至聚合球罐，球罐内的单体根据液位由球罐的单体泵经过加压固碱干燥器的干燥脱水，再经过过滤器送至聚合单体储槽，然后按照配比送入聚合釜反应，见图1。

图1 新鲜单体投料流程

（2）聚合釜反应回收的单体经过冷凝回收系统回收后的单体储存在回收单体槽，并用泵送至单体精制系统处理，处理后的单体送回聚合回收储罐，并按照一定的配比重新投入聚合釜反应，见图2。

图2 回收单体投料流程

3 改造方案

（1）整合合成球罐至聚合的单体送料泵、聚合粗单体泵以及聚合单体泵。用聚合单体泵替换球罐至聚合的单体送料泵，用球罐至聚合的单体送料泵替换聚合至单体精制系统的粗单体泵。

（2）通过整合单体泵，变更工艺，可省去一、二期聚合2个新鲜单体储槽和2个回收单体储槽，减少了聚合单体槽中间过渡环节，实现工艺等资源优化配置，节省人力，提高劳动生产率。

（3）球罐单体充足时，合成球罐交替使用，本班生产使用上一个班产的单体。将当班产的新鲜单体储存在其中一个球罐静置一个班使用，便于其充分静置方便排水，降低单体含水，提高单体质量。

改造后的工艺流程框图见图3。

4 具体实施方案

用聚合投料单体泵替换合成球罐给聚合送料单体泵，同时将合成球罐给聚合送料单体泵出口过滤器更换为相匹配的过滤器，去掉现有聚合单体储槽进口的过滤器和现有投料泵出口的过滤器。聚合投料所需的单体直接由合成球罐经单体送料泵输送至聚合釜，该单体送料泵作为聚合釜单体加料泵。改造设备更换情况见表1。

图3 改造后投料流程框图

表1 改造设备更换情况

具体操作注意事项如下。

（1）正常生产时，聚合回收单体由粗单体泵送往单体精制系统。当聚合回收单体送料管线异常时，可将聚合回收单体送料管线与原单体精制系统精单体送料管线之间连接旁通，实现两路切换使用。（当单体精致系统故障检修时，聚合回收单体经过精致系统固碱干燥器脱水后，直接走短路去3#球罐。此时回收单体是由聚合粗单体泵送往球罐，而聚合粗单体泵流量、扬程偏小。所以将球罐给聚合送料拆除单体泵替换聚合单体精制送料泵粗单体泵。

（2）单体球罐A为备用回收球罐，B/C为聚合供料球罐，为保证泵压的稳定以及送料时球罐不至于被打空，各球罐单体液位大于100 m3方可给聚合供料。当需切换球罐时，有聚合人员查看记录并确定是否切换。

（3）为了保证送料泵远传启动时不出现异常情况，在现场增加监控设施，各球罐液位、泵出口压力远传，中控岗位均可监视。

（4）当因生产需要投用备用球罐回收单体时，只需在聚合配方表中更改回收单体投入量，聚合控制程序将自动启动更改配方。

5 改造后的效果及效益

该项目改造完成后自开车至今单体各项指标均为正常，未对树脂产品质量造成任何的影响。其效益主要表现如下。

（1）通过改造减少了中间控制环节的2个单体罐和部分送料管线，在改造后的工艺管线中新增加了1条备用管线，可以保证在现有系统出现自聚或其他异常情况时不用停车，保证了聚合系统的正常投料生产，不仅减少了单体自聚的单元，保证了聚合生产而且减少了操作人员的劳动强度，对于原岗位的人员亦可以调整，提高劳动生产率节约成本。

（2）改造后省去了合成送料至聚合单体槽的环节，直接由球罐单体泵送入聚合釜中，即在生产过程中省去2台44 kW的单体泵，平均每投一釜料按18 min 运转时间计算：18/60×44×23×2×333×0.38=76 835（元）。

（3）在技改后将原有工艺中的12台（聚合分一二期各有6台）单体过滤器减少至现有4台过滤器，其中合成送料过滤器4台，平均每月切换1次；聚合入槽过滤器4台，平均每月更换1次，即37.6×54×2+30.5×54×2）×12=88 248（元）。

（4）改造后，聚合干燥减少了4个（一二期各2个）重大危险源储罐，为厂区安全生产减少隐患。

6 结语

PVC生产聚合单体投料的工艺目前都是比较成熟的工艺，如何根据自身的特点以及生产中存在的问题，对投料工艺进行更优化的技改是每个企业必须考虑的问题。天辰化工通过本次改造不仅很好的减少了管线自聚的问题，而且也减少了系统停车的次数值得借鉴。

Optimization of PVC polymerization monomer casting process

MA Zhi-chang，JI Jian-hong，LIU Tang

（Tianchen Chemical Co.,Ltd.,Shihezi 832000，China）

Introduced the polymerization feeding process of transformation，reduce the existing process by the monomer tank to polymerization kettle feeding way，instead of directly from the tank to the polymerization kettlefeeding，reducetheintermediatelink control；on the recoveryofmonomerfeedingmode transformation，by original fresh monomer and monomer recovery from feeding，instead of recycling monomer processed directly mixed with fresh monomer in mixed feeding，reduce the operating procedures.

aggregate feeding process；improve；energy saving

TQ325.3

B

1009－1785(2017)12-0013-02

2016-08-12