VCM转化器热水循环工艺的改进

VCM转化器热水循环工艺的改进 谌晓华* (葫芦岛锦化化工工程设计有限公司,辽宁 葫芦岛 125001) � � [关键词] 转化器;强制循环; 自压循环;热水 [摘 � 要] 在电石法 PVC 生产工艺中,将 VCM 转化器的循环水由强制循环工艺改为热水自压循环工艺,改进 后节省了装置一次性投资,减少了占地面积, 降低了动力消耗, 经济效益显著。 [中图分类号] TQ325. 3 � � [文献标志码] B � � [文章编号] 1009- 7937( 2010) 05- 0017- 02 Improvements on hot water circulation process for VCM converters CH EN X iaohua ( Huludao Jinhua Chemical Industry Engineering Desi gn Co. , L td. , Hul udao 125001, China) Key words: converter; forced circulation; circulation with natural pressure; hot water Abstract: Af ter changing the circulat ion water f or VCM converters in the production of PVC by calcium carbide method f rom forced circulat ion to hot water ci rculati on with natural pressure, the investment for equipment was saved, the f loor area was decreased, the power consumption was reduced, and thus good economic benef it s were obtained. � � VCM 转化工序是电石法 PVC 树脂生产工艺 中的关键环节。精制的乙炔、氯化氢气体以 1 � ( 1. 05~ 1. 10)的物质的量比进入转化器, 在催化剂 的作用下合成 VCM,同时放出大量的反应热; 在生 产中一般将合成反应温度控制在 110~ 180 范围 内,温度过高将发生!烧坏∀催化剂及转化器的危险, 因此,需要用 95 以上的热水循环冷却, 以保证生 产正常进行。 为了进一步优化工艺, 葫芦岛锦化化工工程设 计有限公司 PVC项目组在甘肃新川化工有限公司 20万 t/ a PVC工程的设计中,对转化热水循环工艺 进行了改进,将其由以往的热水强制循环改为热水 自压循环,既减少了装置一次性投资,又节约了运转 费用,现已开车成功。 1 � 改进前的生产工艺及存在的问题 1. 1 � 改进前工艺简介 95~ 99 的热水自转化热水槽经热水泵加压 后送至转化器,升温后再回到热水槽,如此不断地循 环,整个工艺过程为强制循环, 改进前 VCM 热水循 环流程见图 1。 1 # 前台转化器; 2# 后台转化器; 3 # 热水罐; 4 # 热水泵。 图 1 � 改进前 VCM 热水循环生产工艺流程图 1. 2 � 改进前的生产工艺存在的问题 ( 1)热水循环量大,动力消耗高。 17 第 38卷 � 第 5期 2010年 5月 � � � � � � � � � � � � � 聚 氯 乙 烯 Poly viny l Chloride � � � � � � � � � � � � Vol. 38, No. 5� May, 2010 * [收稿日期] 2010- 04- 09 [作者简介] 谌晓华( 1966# ) ,女, 高级工程师, 1989 年毕业于沈阳化工学院化学工程系, 现任葫芦岛锦化化工工程设 计有限公司工艺室主任,从事工程设计工作。 整个工艺过程为强制循环,循环热水量很大, 需 要多台泵同时运转, 以 20万 t/ a PVC 项目为例, 需 要热水总流量约为 9 000 m3/h,若选泵流量 Q= 550 m 3 /h, 扬程 H = 45 m, 电机功率约 N = 110 kW, 则 需约 16台泵同时运转,总功率约为 1 760 kW。 ( 2)设备多,占地面积大, 投资高。 以 50 000 元/台计, 16 台热水泵总投资约为 80万元,同时还增加了占地面积。 2 � 改进后的工艺及效果 2. 1 � 改进后的工艺简介 在甘肃新川化工有限公司 20万 t/ a PVC 工程 的设计中,对转化热水循环工艺进行了改进, 采用了 热水自压循环工艺, 配合热水强制循环使用。 其工艺过程为: 转化器内的热水受热沸腾后, 一 部分水汽化,在转化器里的汽液混合物和热水之间 产生了密度差, 夹带部分热水的水蒸气进入转化器 上部的汽水分离器;汽水分离器内的热水受自身重 力作用返回转化器, 形成自压循环,热水因蒸发而减 少的水量通过热水泵补加; 蒸汽自汽水分离器回到 热水槽上部的冷凝器, 用精馏的热水回水冷凝回收 至热水槽,汽水分离器溢流出的热水回到热水槽, 流 程见图 2。 2. 2 � 改进后的效果 甘肃新川化工有限公司 20万 t/ a PVC工程共 52台转化器,配套设置了 52台汽水分离器(价格约 2 500元/台,总价约 13 万元) , 设计了 4台热水泵 (热水泵流量 Q= 550 m3 /h,扬程 H= 45 m,电机功 率 N= 110 kW) , 每台转化器补水量仅为 1. 5 m3/ h,满负荷运转时开 2台热水泵就可满足补水要求, 比采用热水强制循环工艺减少了约 14台热水泵,运 转功率仅为 220 kW,比热水强制循环减少了 1 540 kW,电价按 0. 55元/( kW∃ h) , 生产时间按 8 000 h/a计, 则每年节约电费: 1 540 % 8 000 % 0. 55= 6 776 000(元) ;节省了一次性投资约 47万元,还减 少了占地面积,降低了动力消耗,经济效益显著。 1 # 前台转化器; 2 # 后台转化器; 3 # 热水罐; 4 # 热水泵; 5 # 汽水分离器; 6 # 冷凝器。 图 2 � 改进后生产工艺流程图 3 � 结论 甘肃新川化工有限公司 20万 t/a PVC工程已 经于 2009年 11月开车成功, 该工程采用了热水自 压循环工艺,配合热水强制循环使用,至今已经正常 生产 5个月,而且操作简单, 安全可靠, 与以往的热 水强制循环工艺相比, 运行成本及一次性投资都明 显降低。 [编辑:郝 � 晶] (上接第 11页) ( 3)固定资产投资是 2009年我国投资领域的最 大亮点。2009年受益于政府加大投资力度的行业, 包括基础设施建设、房地产等行业,将会在未来的几 年内,或多或少地拉动 PVC产品的需求; PVC发展 所需的煤炭、电力等资源性产品价格的下降, 也会给 未来 PVC行业的发展提供有利条件。 目前中国 PVC行业面临着十分严峻的产能过 剩问题。PVC行业作为需要消耗大量能源的行业, 进行结构调整并实现产业升级成为当前亟待解决的 问题。去产能化是行业主旋律,也是一个长期过程, PVC行业应借此时机调整生产结构, 尤其是在新建 项目的问题上应予以认真考虑项目的规模、产品配 额、地理位置等诸多因素,主动延迟、取消不合理、竞 争力不强的 PVC及其下游配套产品项目。 为保证我国 PVC产业稳定健康的可持续发展, 未来国家需要通过加强新建项目的审批和进一步关 闭淘汰落后产能, 控制 PVC产能的增长速度。同时 根据国外、国内市场和资源实际情况,鼓励和引导企 业之间以资产为纽带、以市场为导向,打破地区、行 业和所有制界限, 进行兼并、收购和联合。鼓励优势 企业强强联合, 鼓励关联企业、上下游企业联合重 组。通过企业兼并重组, 使现有产能格局进一步升 级,提高行业集中度,从而增强企业和行业的竞争优 势。可以预言的是,在未来的 1~ 3 年中, 能够充分 实现资源和能源的高效利用、产业链科学的 PVC企 业必将成为行业中的典范。 [编辑:陈立春] 18 科研与生产 � � � � � � � � � � � � � � 聚 氯 乙 烯 � � � � � � � � � � � � � � � � � 2010年