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聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,简称 PVC)是目前我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料,与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和 ABS统称为世界五大通用型。 我公司 PVC树脂采用的是联合法生产聚氯乙烯,电石法产能30万吨/年,乙烯法产能50万吨/年,其中乙烯法采用的是EVC公司的平衡氧氯化法,低温氯化与氧氯化法配套生产。因我公司PVC产品上游的电解离子膜产能一再扩产,而干燥工段产能未能跟上离子膜的产能增长速度,所以电解装置输送到生产PVC单体的VCM装置的氯气中时有含水超标的情况。由于生产稳定和成本等方面的原因,此问题一直没有得到很好的解决。VCM装置的原料氯气中含水超标时,会在低温氯化反应器中生成腐蚀性极强的氯化氢,对设备造成剧烈腐蚀,严重时还会发生泄漏事故。如低温氯化反应器因腐蚀泄漏后无法正常生产,会对公司各上下游装置整体平衡造成巨大影响,因此对低温氯化法的腐蚀泄漏问题的研究就非常重要和迫切。 本文通过对低温氯化反应器的腐蚀泄漏统计分析,找出低温氯化反应器泄漏的原因,并从工艺操作改进和设备角度分别对低温氯化反应器进行改进,以期将研究结果应用到实际生产中,确保低温氯化反应器的安全、稳定、长期、平稳运行,具体成果如下: 1.低温氯化反应器出料管线上加装游离氯在线分析仪:因我公司电解装置负荷太高,氯气中含水经常超标,且此设备不太适合我低温氯化反应器的工艺条件,造成在线游离氯分析仪无法正常使用,无法实时准确检测出反应器出料中游离氯的含量。 2.在低温氯化反应器尾排管上加装乙烯在线分析表,通过控制尾排乙烯含量,大大减少了尾排乙烯的排放量,并能够有效控制系统内游离氯的含量在最优范围,使低温氯化反应器及冷却器尽量少的被腐蚀。通过乙烯在线分析表的及时监控,能够精确控制反应比例达到最佳反应效果,减少了尾排中乙烯的含量,收到了较好的经济效益。 3.在低温氯化反应器冷却器循环水进水管加装温控自动调节阀,能保证低温氯化反应器反应温度正常平稳,低温氯化反应器的年平均超温次数由改造前的35次到改造后的5次,有效减少低温氯化反应器因操作工调节不及时超温加剧腐蚀。 4.控制反应器压力正常时,采用 pH计在线监测冷却器回水的 pH值来判断低温氯化反应器冷却器是否发生泄漏是有效可行的。而且在实施该方案后,及时发现了低温氯化反应器的泄漏。 5.通过将低温氯化反应器冷却器材质为铜镍合金,在冷却器列管内径加装80cm长的直管段开口的铁分布头时,可以有效防止低温氯化反应器冷却器的泄漏。该条件下回水pH为8,反应器出料中的游离氯浓度稳定在400ppm以下,铁离子浓度稳定在8.3ppm左右,尾排气中乙烯含量稳定在3%以下,且二氯乙烷平均纯度达到了99.6%,装置运行平稳,达到了改造预期。