氯乙烯生产装置节能优化总结

赵东海

唐山三友氯碱有限责任公司河北唐山063305

摘要：在化工企业中，装置建成后，同一产品的生产工艺流程基本是固定的，企业效益的好坏30%取决于该企业的技术情况，70%取决于其管理情况。许多企业经营不善甚至倒闭，大多数是因为管理系统出现了问题，所以管理是企业运行的关键因素。管理包括人员管理、生产管理、设备管理。在氯乙烯生产过程中，氯乙烯的成本包括原料、水电气、设备费用和劳动力成本等，除原料成本外，生产装置成本相对较高，而且耗费的资源也比较大，所以文中主要对氯乙烯生产装置的节能工作进行研究。

关键词：氯乙烯；生产装置；节能优化

聚氯乙烯作为我国消费量最大的合成通用树脂，近年来在化工、建筑、日用品等行业带动下，其市场需求量与日俱增。在聚氯乙烯的生产中，氯乙烯单体（VCM）的合成至关重要，VCM几乎全部（98%以上）都用来生产聚氯乙烯。我国是聚氯乙烯生产大国，因产能过剩、生产过旺、能耗过大，降低成本、节约能源，PVC生产节能降耗研究一致为人关注。

1VCM生产中具有经济价值的气体回收工艺描述

在电石法PVC生产中，原料气纯度不高，随着低汞触媒全部代替高汞触媒，部分乙炔未能及时反应而进入下一工序，氯乙烯在加压精馏过程中处理乙炔等不凝性气体工艺层出不穷。在PVC聚合回收工序，未聚合反应的VCM回收再处理。配套的回收装置采用尾气一二段变压吸附处理工艺、聚合回收单体再精馏工艺，将转化未反应的乙炔、聚合未反应的VC及氯化氢中的氢气进行回收，氮气等无经济效益的气体通过压力自动控制排空，避免了环境污染和资源浪费。

2氯乙烯装置工艺流程简述

2.1VCM转化单元

氯化氢、乙炔经混合器混合，石墨冷却器进行深冷除水，酸雾过滤器除去酸雾，双效换热器回收热量，预热器预热后进入转化器。

混合气在前后台转化器中进行反应，转化率达到97%以上，经过冷却除汞后，进行脱酸处理，进入压缩加压。

转化反应热量通过转化热水无动力循环装置带走，供溴化锂制冷回收热量。

2.2VCM精馏单元

加压氯乙烯经过全凝液化，初步分离水分进入拥有高效导向筛板的高低塔，除去粗氯乙烯中低沸物质和高沸物质，生产出质量优异的VCM供聚氯乙烯生产。

低沸物质由变压吸附装置将其中的乙炔、氯乙烯、氢气，作为原料回收。拥有自动控制系统的精馏三塔，将高沸物质中的氯乙烯回收后，废料再进行进一步处理。

2.3变压吸附装置单元

低沸物质进入串联的吸附塔进行吸附，乙炔、氯乙烯吸附饱和后，经过压力均降、逆放、抽空、压力均升、最终升压等步骤，进行吸附塔再生，可以做到乙炔、氯乙烯完全回收。

未吸附下来的气体，经过吸附塔将大分子物质吸附，分子轻的氢气通过吸附塔后进入氢气分配台，进行回收。

3氯乙烯生产装置节能优化措施

3.1列管冷凝器供水系统的改进措施

3.1.1在流体输送工艺设计时，当换热设备安装高度较高时要经过严格的阻力降计算，选择合适的供给及回流配管和能够保证充足流量的流体输送设备（泵），根据用水设备的安装高度及回水管道的阻力降可人为的在汇集至总管处加阀调节，在保证工艺供水的前提下，使整个供水系统保持在稳流状态，避免流体自流处于失控状态。

3.1.2换热设备冷却系统操作注意事项

保障冷却介质输送机泵的正常工作状态，稳定的输送能力。当机泵不能正常运行提供足够的冷量时，不仅回水温度过高，而且冷却水的控制系统都处于全开状态，回水阻力降又较低，回流体处于自由落体状态，最容易发生汽蚀现象。由于汽蚀现象产生的不确定性，当装置处于超负荷运行及开停车与正常运行负荷偏离较大时，要及时增减冷却介质的输送流量，稳定冷却介质的流动状态。

3.2备件资源共享，保证节能效果

许多化工企业往往不是生产单一产品，通常有多套生产装置同时生产，为了检修及时，每套装置定为一个车间，都配有自己的备件库房。这些装置虽然生产的产品不同，但大致都会包括反应系统、冷却系统和压缩系统等，有些设备型号相同，即使型号不同，设备上的标准件(如轴承、油封、压力表等)也会出现相同的情况，这时可以建立整个企业的备件管理网络系统。总厂设立服务站，对全厂的备件品种和数量加以管理，下面设立多个工作站，每个车间为一个工作站，把设备编号、名称及型号等相关信息输入完整，把备件名称、单价和库存量也输入到系统中去，每个工作站可以对本车间备件名称和数量等参数进行修改和统计，对其他工作站只能查看备件的储备情况，需要时向总厂服务站发出申请来完成备件的跨车间调配。这样相同规格的零件就不用备得太多，可大大加快备件投入资金的周转，也不影响生产，并减少库房压力。

3.3电石法聚氯乙烯含汞废水的处理方法

聚氯乙烯属于过氧化物中的诱发剂，也属于数量最多的一种塑料品，被人们广泛的使用着，例如电线的管道、生活用品、包装的材料等。聚氯乙烯生产中汞的使用有七个流程，包括废汞的催化剂、转化器中的活性炭去除汞含量、去除催化剂中的废水、溶解吸附汞、进行废水除汞之后的废水物质、含汞废水中的碱性物质、处汞之后的工作。在聚乙烯生产过程中，氧化汞会因为温度变换，从而变为气体的形态，造成大量汞的浪费，其余的氧化汞都会停留在废水催化剂中，从而出现很多的含汞物质。在电石法聚氯乙烯生产中汞浓度非常的高，但是水量是非常少的，用沉淀法能够有效的消除汞的浓度，再用离子交换法让汞废水处理达到标准，这两种方法操作都是比较容易的，有效的进行汞废水处理工作。因为涉汞企业都把精力投入到高汞触媒转换为低汞触媒工作中，逐步在加大研发的力度，同时还要做好应用的工作，加入到无汞触媒研发工作中去，这样才能最大限度的减少汞污染，针对重金属污染的情况，首先要减少使用含汞触媒的频率，其次还要做好处理工作，按照国家标准规定的去排放废水，最理想的状态是实现污水的零排放。

在目前市场竞争日趋激烈的环境中，企业发展面临着严峻挑战，企业综合利用的好坏及利用深度，是直接影响企业经济效益的主要因素，对于企业本身来说，实行氯乙烯生产装置节能优化工作迫在眉睫。，通过技术改造，有效消减了污染物的排放，又回收了原料，不仅提高了企业本身的竞争力，同时对企业清洁生产和节能减排起到了积极意义。

参考文献：

[1]李天方，李学英.关于我国电石法聚氯乙烯生产技术新进展研究[J].中国石油和化工标准与质量，2016，13：22-23.

[2]王广斌，苏巍，邵川.氯乙烯转化工序蒸汽余热回收工艺的改进[J].聚氯乙烯，2016，06：36-38.