VCM高效脱水聚结器的应用

VCM高效脱水聚结器 在氯碱行业中的应用 一、前言 氯乙烯精馏过程中需要脱除水分，是由于水能够水解由氯乙烯与系统内的微量氧生成的过氧化物，产生氯化氢（遇水变盐酸）、甲酸、甲醛等酸性物质（水分离器中放出来的水均成弱酸性）： —[—CH2—CHCl—O—O—] —n + nH2O —> nHCl + HCOOH + HCHO + …… 从而使钢质设备腐蚀，生成铁离子，单体内的铁离子的存在，影响树脂成品热稳定性能以及树脂颗粒的均匀，并导致黑点杂质的产生。铁离子在氯化氢和水的存在下，又促进氯乙烯的氧化过程，生成更多的过氧化物。这种过氧化物会既能重复上述的水解过程，又能引发氯乙烯的聚合，生成聚合度较低的聚氯乙烯，造成塔盘构件的堵塞而被迫停车清理（塔盘上的自聚物也呈弱酸性）。因为系统中不可能完全脱除微量氧，所以氯乙烯中的水分（水在单体中饱和溶解度达到1100mg/kg）就必须降低到最低的水平（如小于100~200mg/kg），否则将使单体中含有可观的盐酸和铁离子，并造成自聚堵而塞精馏塔，影响聚合反应。 另外，水分含量高，将降低树脂成品的白度，使PVC成品中粗料的含量增加；水分的存在严重影响单体纯度，降低聚合反应速度，增加引发剂以及分散剂的消耗，同时还影响PVC树脂成品的塑化性能；由于水分可以与VCM中的1，1-EDC形成共沸物，导致精馏效率的大幅降低，降低精馏系统的能力；水分含量高还将导致精馏再沸器内组分容易分解，容易结焦并导致设备腐蚀，影响装置正常运行。 国外的VCM生产装置都设有脱水干燥系统，国内现有的电石法VCM生产装置在VCM的脱水技术方面做得很不够，导致VCM生产装置运行周期短，VCM单体质量差，为聚合工序的生产留下了隐患，。一旦有效解决了VCM的含水量问题，VCM工序以及后面的PVC树脂成品内在质量将会有大幅的提升，进一步促进我国PVC行业技术水平的发展，提高树脂产品的市场竞争力。 二、公司简介 西安同大实业有限公司是一家专业从事工业应用分离技术的开发、设计、加工制作和安装施工的科技型企业。公司位于西安高新开发区CBD中央行政商务区，注册资金1000万元。主要从事流体的净化、传输装置及周边技术的开发，两次获得国家创新基金重点扶持以及高新技术企业称号，拥有以净化技术为主的相关技术实用型新专利和发明专利已批和待批共6项。公司现拥有化学 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 、机械设计、应用化学等各方面的专家，拥有一批专业的开发、设计队伍，公司员工本科以上学历占公司总人数的90%以上。 2010年西安同大实业有限公司与全球分离过滤专家美国颇尔（PALL）公司成为VCM脱水聚结器的战略合作伙伴，借助颇尔公司50年的分离过滤经验，依托西安同大实业雄厚的技术研发实力，竭诚为您提供最先进的技术和最优的服务。 三、技术简介 3.1 VCM高效脱水聚结器适用于氯碱生产控制和保护 ◆ 每年，世界各地的炼油厂、气体处理厂和石油化工厂都会浪费大量的资金而得不到任何收效。维修的实际周期比正常周期更短、操作费用比预计费用更高及因意外停车事故造成的生产损失都会经常发生。 ◆ 与传统的聚结器或分离技术相比，西安同大公司的液/液聚结器能够为您提供更高的聚结效率、更大的处理容量及更佳的去污能力。 ◆ 西安同大公司是一家专业从事相分离技术的公司。通过各部门相互协作，能够帮助您完成更高程度上的产品控制，同时进一步加强设备保护。 3.2 VCM高效脱水聚结器过滤回收技术原理 ? 流体预处理 推荐在聚结器入口处安装一个预过滤器，以减少固体颗粒，有效避免固体颗粒堵塞聚结器而造成寿命和效率下降。预过滤器可以使整个聚结系统的性能更佳，费用更低。 ? 分散相的聚结 高效聚结器具有多层过滤介质，其孔径是逐层递增的。当流体流过过滤介质时，小液滴竟相通过开孔，逐渐汇聚成大液滴。这些大液滴更加容易与连续相流体分离。聚结器的尺寸和类型由以下几个因素决定：流体的物理性质、流速、工艺条件及与工艺流体和添加剂的化学相容性。我们将根据您的特定工艺参数，为您选出适宜尺寸和类型的聚结器。 ? 连接相中分散的分离 一旦大液滴形成，就必须对其进行分离。对于气体系统，我们在滤芯中留出了一定的空间，可以控制气体的出口流速，防止夹带聚结出来的液滴。对于液/液系统，根据被分离液体的不同，我们选用对聚结液体有排斥性质的分离器滤芯；或者在系统设计中留出足够的时间，使聚结液体沉降。 过滤：通过过滤介质时，              聚结：通过聚结器的多层过滤          分离：通过重力作用， 固体颗粒从流体中去除                介质时，小液滴汇聚成大液滴          大液滴从产品中分离 3.3 VCM高效脱水聚结器适用于液/液分离 通过优异的液/液分离技术，能解决许多花费很大的问题，但是这些问题对您来说也许并不显而易见。如果在您的工艺中发现了下列现象，我们的技术将很可能帮助你解决问题、节约费用。 ◆ 产品混浊（不清澈透明） ◆ 汽油中的钠含量超过1ppm ◆ 液/液萃取单元中下游溶剂损失量大 ◆ 汽油、液化石油气或煤油处理单元中的碱液夹带量大 ◆ 液化石油气夹带胺 ◆ 水和其他液体中夹带油和碳氢化合物 ◆ VCM液体水分的脱除 问题由来： 液/液分散或乳化通常是在液/液萃取和水洗等工艺操作中发生的。当液体混合物冷却时，相互溶解能力降低。以蒸汽汽提碳氢化合物为例，当温度降低时液体中析出水，形成很明显的第二液相，导致产品混浊。同时，在废水处理厂和蒸汽系统及油田出水处理工艺中，油在水中形成分散相也会引发类似的问题。 这些液体的分离可能很困难，主要取决于两相的物理性质。决定聚结器尺寸和选型的主要因素之一是界面张力。VCM高效脱水聚结器能处理很宽界面张力范围内的液体。 界面张力（dyne/cm）： 当两相的界面张力增加时，除水能力随之提高。界面张力是权衡乳浊液或分散体系稳定性的尺度。对液/液聚结器来说，界面张力是一个关键的因素，因为聚结过程中可能产生的最大的稳定的尺寸，由界面张力来决定。高界面张力（即>20dyne/cm）系统，可以维持大的稳定聚结液滴尺寸。而低界面张力系统（如加有添加剂的油包水系统，<20dyne/cm），所形成的稳定聚结液滴尺寸较小，这便需要采用高效的聚结器/分离器。 界面张力越低，乳浊液越稳定，液体的分离就越困难。通常，表面活性剂的存在会使界面张力降低。传统的聚结器在界面张力低于20达因/厘米时开始失去作用。而且少量的表面活性剂无处不在：防腐剂、有机酸、油井处理化学性质、硫化物和许多化学添加剂中都含有表面活性剂。西安同大公司的VCM高效脱水聚结器及预处理器可分离界面张力低于5达因/厘米的液体。 烃中去除水，通过VCM高效脱水聚结器能够达到 < 15 ppm（游离液） 水中去除烃类，通过VCM高效脱水聚结器能够达到 < 20 ppmw （石油和润滑脂除外） 失  效： 油中的表面活性剂容易导致生成油/水混浊物，降低传统玻璃纤维聚结器的效能或使之失效。VCM高效脱水液/液聚结器不含玻璃纤维，而利用独特的专利技术，由聚合物材料构成，与传统的液/液聚结器比较起来，使用寿命长，可靠性高，维护简便，能够免受表面活性组分如环烷酸盐或磺酸盐夹带物或添加缓蚀剂、分散剂和静电消除剂等所引起的失效作用。 3.4 VCM高效脱水聚结器的特点 VCM高效脱水聚结器都可以有效的分离非常稳定的液/液分散体系，获得高质量和高价值的流体。它们与强酸和碱性流体相兼容。高效能的重叠式设计使得流量分布均匀，因而在较小尺寸的组装件中可以有较高的流量。另外滤芯寿命长，更换较少，从而降低了维修和处理费用。 兼容性好，可与各种高分子材料兼容 决无纤维脱落现象 / 非玻璃纤维介质 可以用于滤除低界面张力的乳浊液 (> 0.5 dyne/cm) 滤材表面经过碳氟化合物处理，聚结效果优于其它技术，在满足高效聚结效果的前提下，最为紧凑的设计。 四、VCM高效脱水聚结器应用于氯碱行业 4.1 氯乙烯生产工艺概述 氯乙烯的生产方法很多，一般工业上生产氯乙烯的方法主要有乙烯氧氯化法、联合法和乙炔法等。而乙炔法又分为电石乙炔法和天然气部分氧化乙炔法等。目前国外电石乙炔法已被淘汰，基本上都是采用乙烯氧氯化法来生产氯乙烯。只有美国、乌克兰等少数国家尚有部分厂家仍采用天然气部分氧化法来生产氯乙烯，而我国还有约70%的生产厂家采用电石乙炔法来生产氯乙烯。这是由于我国石油资源较为短缺，而煤炭资源和石灰石资源又十分丰富，以及目前氯碱工业所处现状所决定的。特别是近几年来石油价格飞涨，聚氯乙烯供求矛盾突出，电石乙炔法生产聚氯乙烯在我国更获得了快速的发展。 4.1.1 电石乙炔法      Hgcl2 CH ≡CH + HCL ----→  CH2 = CHCL +124.8KJ/mol 电石乙炔法是最早工业化的氯乙烯生产方法，它具有设备、工艺简单,投资低，可以小规模经营的特点。但是存在耗电量大和汞污染问题。 精乙炔 电石 干燥混合气 粗乙炔 H2O            精制            混合脱水 电石 Hcl 合成 加压精制          水洗、碱洗 精VC 粗VC 合成气 20%盐酸 Hgcl2 4.1.2联合法 是将氯化氢用于与乙炔反应，得到联合法的物料平衡式： CH2 = CH2 + CH ≡ CH + Cl2--→2CH2==CHCl 联合法的工艺流程示意图见图 石油系原料 氯 乙 烯 乙 烯 裂解          氯化            热解 二氯乙烷 电石 乙炔 Hcl 加成 此法优点是利用已有的电石资源和乙炔生产装置，迅速提高氯乙烯的生产能力，因此，在电石原料向石油系原料变换的初期，曾有不少工厂采用。但是，这种方法不能完全摆脱电石原料，因此只是一种暂时的方法。 4.2 氯乙烯生产工艺流程简图及聚结器应用点 聚 结 器 4.3 设备结构选型 PALL选型软件 计算：各段压降、筒体直径、滤芯间距、聚结滤芯数量、沉降段距离等等 沉降段定义：从聚结滤芯至出口的距离。   两种结构可供选择，提供最佳的分离效果 均有卧式和立式两种结构，具体根据所处理的液体进行选择。两种结构都在入口处设有预过滤器，以除去固体颗粒。这样可以大大延长聚结器的使用寿命，改善流体质量。同时降低液/液乳浊液的稳定度，使聚结过程更加容易。 4.3.1 立式高效脱水聚结器（立式聚结器/分离器重叠式设计） 如上图所示：预过滤器在左，PALL的AquaSepPlus 和PhaseSep聚结器在中，水相从左边底端出口排出， 不含水的产品从右下部排液口排出。 PALL公司的AquaSepPlus和PhaseSep聚结器元件可以叠置在分离器元件的顶部。这使得聚结器到分离器的流量分布优化，保证每个分离器有相等的流量。在传统的二级系统中，几个分离器装在与聚结器距离不等的地方，引起分离器上的流量分布不均匀。这种传统的二级系统，每个分离器要配有几个聚结器元件。PALL公司的堆积式设计，使整体的组装体积较小，并延长了聚结器/分离器的使用寿命。 （ 聚结器）                （分离器） 当分散相流体是水且表面张力大于3dyne/cm时，采用这一技术最为有效。聚结器的滤芯安装在分离器滤芯的上部，确保从聚结器到分离器的流体分配均匀一致。 与传统聚结器相比，这种聚结器系统的体积更小，寿命更长。当大水滴聚结在滤芯特有的介质上时，无水的液体和大水滴同时流向分离器。分离器的介质是疏水性的，对水具有排斥作用，所以只有无水的液体可以通过分离器。这两种液体通过独立地排液接管分别排出。 4.3.2 卧式高效脱水聚结器 如果分散相液体不是水，那么在卧式壳中安装一个不带分离器的PALL的AquaSepPlus或PhaseSep聚结器即可，它通常用于分离水中的油或分离两种非水液体及两种界面张力均低于3dyne/cm的液体。 PALL的卧式液/液聚结器 预过滤器在左，PALL的AquaSepPlus和 PhaseSep聚结器在中，不含污染物的连 续相从右上端出口排出，液体污染物在 右下端出口排出。 五、液/液分离设备的比较 从下表中可以看出，VCM高效脱水聚结器及预处理器能够分离的液体界面张力远低于其他分离方法。   VCM高效脱水聚结器及预处理器 盐干燥塔 传统聚结器 筛网填充床 沉降槽 真空脱水塔 可实施有效分离的最低界面张力 AquaSepPlus:3dyne/cm PhaseSep:0.5dyne/cm <2dyne/cm >20dyne/cm >20dyne/cm >10dyne/cm <2dyne/cm 相对操作和维修费用 低 高 中等 低 低 高 添加分散液对操作成本的影响 低 高 低 低 低 中等 表面活性物质对效率的影响 无 无 降低效率 降低效率 降低效率 无 添加分散液对效率的影响 低 中等 低 高 中等 中等 对温度变化的敏感性 低 中等 低 低 低 低 相对维修费用 低 高 中等 低 低 中等               六、结束语 在过滤和分离技术方面拥有化工行业成熟的经验，其先进的产品应用广泛。我们能够为您的需要进行全面评估，根据具体情况设计出适宜的分离系统。 西安同大公司一直在从事新技术的研究和新产品的开发，不断地提高相分离技术水平。通过改进产品控制，工厂保护和加强团队协作精神，我们在聚结技术上拥有强有力的降低操作与维修费用的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，而其他公司则不具备这种能力。 如果您在实际生产中遇到分离问题，也许我们的技术会适合您，能为您解决问题添一点微薄之力。但没有一种技术可以解决生产中的所有问题。因此当我们为您解决分离问题存在困难时，我们更愿意与您在分离方面作深入的交流与沟通，通过详实的生产数据分析及广泛的技术论证为您找到切实可行的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，共同推动分离技术的进步与发展！