氯乙烯精馏的操作与控制.doc

氯乙烯精馏过程的操作与控制关键词氯乙烯精馏；操作；控制摘 要叙述了氯乙烯精馏过程控制难度大，在现有条件下必须加强学习，提高技能，通过人的干预控制进一步提高单体质量。一、前沿氯乙烯单体是生产聚氯乙烯不可缺少的原料，我们企业是利用电石法来制备氯乙烯单体。在制备氯乙烯单体过程中,氯乙烯精馏是至关重要的过程，它的传热、传质过程是非常复杂的，精馏塔的负荷经常由于生产的要求而改变，造成精馏系统压力波动极大，操作难度较大，单体的纯度容易超标，严重影响大批树脂的质量。针对以上的问题公司虽然采用了浙大中控J X -300XDCS 控制系统和相应的控制方案，但精单体质量还是不能完全达到持续99.99%的目标。当生产中出现开停车、合成紧急降量、启停压缩机、切换热水泵、切换冷却水泵、季节变换、设备工况发生变化等情况时我们的单体质量波动非常大，从而影响了我们的PVC树脂质量。因此我们必须加强氯乙烯精馏过程中人的干预（必要时微机工手动控制），确保精单体质量。二、氯乙烯精馏过程分析及具体操作方法1、氯乙烯精馏过程工艺 氯乙烯精馏过程通常由低沸塔系统和高沸塔系统构成。粗氯乙烯经压缩机先进入全凝器,借用7水进行冷却,使粗氯乙烯冷凝液化。液体氯乙烯借位差进入水分离器,再借密度连续分层除水后进入低沸塔。全凝器中未冷凝气体进入尾气冷凝器，作为回流液返回低沸塔顶部（2#装置）。低沸塔底部的加热釜借转化器循环热水进行加热，以将沿塔板下流的液相中低沸物蒸出。气相沿塔板向上流动与塔板上液相进行热量和质量的交换，最后经塔顶冷凝器用7水将其冷却作为塔顶回流液，不冷凝气体由塔顶进入尾气冷凝器处理，尾气冷凝器未冷凝的气体经变压吸附回收氯乙烯后，剩余的惰性气体排空。低沸塔底除去低沸物的氯乙烯借助压差进入高沸塔，高沸塔再沸器由热水加热，将氯乙烯蒸发，经塔身分离成精氯乙烯进入成品冷凝器，冷凝后精单体在单体贮槽中储存，高沸物由高塔再沸器底部排至高沸物储罐 。 2、氯乙烯精馏过程的特点由于生产过程的连续性，氯乙烯的精馏过程与合成岗位的转化率紧密相连，合成的出料就是精馏的进料，因此，氯乙烯精馏的低沸塔进料流量和进料组分经常变化。氯乙烯精馏进料量的变化既改变了物料平衡的关系，也改变了能量平衡的关系。因粗氯乙烯在精馏塔中滞后时间长，通常调节阀无法及时克服进料流量的扰动。氯乙烯精馏进料组分的变化对各层塔板温度及达到一定产品纯度时的馏出量影响很大。氯乙烯精馏进料成分复杂，不可测量，给产品的平稳控制带来很大难度。对于高沸塔来说，进料变化也很频繁，并且变化幅度比较大，塔釜液位不好控制，同时高沸塔液位的频繁变化会导致塔釜的温度变化，塔釜的温度又影响到塔釜的液位及高沸塔塔顶的温度和塔釜压力，回流量等因素又与塔釜液位及温度相互关联、相互影响，众多因素共同作用最终决定装置的运行状况。控制时要协调各操作变量，以保证高沸塔的整体控制水平和最终产品质量。3、氯乙烯精馏过程的操作与控制3.1低沸塔系统的控制。在VCM精馏系统中，低沸塔主要是除去氯乙烯中的轻组分杂质，生产中对低沸塔的压力、低沸塔的进料量、低沸塔温度、回流比、液位等参数的控制非常重要。3.1.1控制低沸塔系统压力的稳定当气柜液位变化需调节气柜液位调节阀或现场调节压缩机回流阀时要做到缓慢调节，使气柜能真正发挥其缓冲作用，避免因调节过大造成精馏低沸塔系统压力波动而影响单体质量。每周切换一次尾冷进行化冰操作，以避免因尾冷列管结冰造成精馏低沸塔系统压力波动而影响单体质量。尾冷切换时开关阀门要缓慢，确保系统压力平稳。切换精馏热水泵、冷冻盐水泵、7水泵时要求平稳，微机工要依据水压手动进行调节控制精馏低沸塔系统压力稳定。控制低沸塔塔釜塔顶的压差为0.020.05Mpa。定期对调节阀、压力表进行维护保养，确保电器仪表完好。3.1.2控制低沸塔进料量的稳定减少或降低合成流量波动或提降量频次。调整压缩机抽气量时，通过控制低沸塔进料调节阀开度来保持低沸塔进料量的稳定。保持精馏系统压力的稳定。3.1.3控制低沸塔塔底温度控制低沸塔塔底温度在4143，塔顶温度控制在25 30，并保持稳定。当外界温度或塔的工况发生变化时采取细化控制，塔釜温度变化控制在0.5。例如：2009年元月份2#装置低沸塔塔釜温度必须控制在41.542，当塔釜温度低于41.5时精单体中乙炔含量上升，当塔釜温度高于42时尾冷出现翻料。3.1.4控制低沸塔最佳回流比调节低沸塔塔釜再沸器热水及塔顶冷凝器7水，控制低沸塔最佳回流比。回流量太大会造成精单体中乙炔含量高，影响单体质量；回流量太小又会造成尾气冷凝器负荷增加，尾排量增大，氯乙烯损失成本升高。3.1.5控制低沸塔液位控制低沸塔液位稳定并保持在502%，严禁淹塔。3.2高沸塔系统的控制。在VCM精馏系统中，高沸塔用于脱除重组分杂质。重组分杂质从塔底排除，而塔顶输出为精氯乙烯单体。生产中对高沸塔压力、高沸塔进料量、高沸塔回流比、高沸塔液位等参数的控制非常重要3.2.1控制高沸塔系统压力的稳定当现场调节成品冷阀门时一定要缓慢，以免造成高沸塔系统压力波动。当高沸塔液位升高时，打开高沸塔再沸器热水调节阀不宜太快，以免造成高沸塔系统压力波动。切换精馏热水泵、7水泵时要求平稳，微机工要依据水压手动进行调节控制精馏高沸塔系统压力稳定。控制高沸塔塔釜塔顶的压差为0.020.04Mpa。3.2.2控制高沸塔的进料量稳定因为低塔过料调节阀控制着低沸塔的液位，要想过料量稳定必须稳定低沸塔液位，因而必须使低沸塔系统的各项参数稳定。3.2.3控制高沸塔最佳回流比调节高沸塔塔顶冷凝器7水，控制高沸塔最佳回流比。回流量太大会造成高沸塔负荷升高，能量损失大；回流量太小又会使精单体中高沸物含量高，影响单体质量。3.2.4控制高沸塔液位控制高沸塔液位稳定并保持在502%，严禁干塔。3.3精馏三塔的控制。目前工艺中的精馏三塔主要作用是回收高沸物中的氯乙烯，降低高沸物中氯乙烯含量，同时减少高沸物的排放量。要求塔顶冷水路全循环，塔釜2535，塔釜0.20.25MPa，这样可在回收高沸物中氯乙烯的同时减少乙醛的回收量，以免造成精单体中乙醛含量高。3.4精馏系统开停车时的操作。3.4.1当遇到临时计划停车或紧急停车时，微机工、精馏工应采取以下操作：当低塔压力开始出现下降时，微机工应立即手动关闭低塔至高塔的过料阀，随后关闭高塔再沸器热水调节阀，全开高塔塔顶7水调节阀。精馏工关高塔气相出口阀，全凝器物料进口阀。若检修高低塔a、开大低塔再沸器热水阀将物料从塔顶蒸出后关闭低塔顶气相出口阀，打开回收阀泄压后充氮气置换。B、将高塔物料排至高沸物缓冲罐，打开回收阀泄压后充氮气置换。其它操作严格按操作规程执行。3.4.2在精馏开车前应采取以下操作：排一定量高沸物至高沸物缓冲罐；投用一台成品冷且关闭成品冷+7水调节阀及其旁通阀，待高塔压力达到0.27Mpa时打开水阀调节。其它操作严格按操作规程执行。三、结论及展望1、结论氯乙烯精馏过程的特点是各物理量存在着很大的关联性,而且进入精馏系统的粗氯乙烯组分、流量、温度等的变化对塔的控制影响很大，这是我们现有的控制系统及操作需要解决的难题。我们必须采取多种手段及措施来加强控制，从而确保精单体质量持续达到99.