浅谈氯乙烯精馏过程控制

2022-07-07 00:05杨蓉蓉黄晓娟樊芳英贾磊
科技研究·理论版 2022年11期
关键词:影响因素

杨蓉蓉 黄晓娟 樊芳英 贾磊

摘要:在聚氯乙烯生产进行精馏过程中,氯乙烯是生产聚氯乙烯的主要原料,因此,氯乙烯单体的质量情况直接影响聚氯乙烯的质量。通过分析氯乙烯精馏系统过程控制,从而提高氯乙烯的质量和操作稳定性。

关键词:氯乙烯;精馏;回流比;影响因素;电石法

一、氯乙烯精馏系统基本概况

在氯乙烯进行精馏的过程中,会产生一些有机或无极杂质,例如:乙炔,对生产的PVC产品的稳定性产生巨大影响,需要利用科学的方法将杂质去除,才能使生产出的PVC质量达到标准。在现实背景下,我厂采用电石法生产PVC,因为电石法氯乙烯精馏制得的乙块含量低,普通的气相色谱检验不出。但是,由于氯乙烯含水量高于乙烯法氯乙烯,使得生产得到的PVC产品品质不高,目前,在我厂使用的传统方法生产精氯乙烯含水量小于600ppm都存在一定问题,而国际标准是精氯乙烯含水量小于100ppm,并且国外的标准是精氯乙烯含水量小于40ppm,因此,需要提高电石法精度,提高生产PVC的品质。

二、氯乙烯精馏系统过程控制

1、回流比

在氯乙烯的精馏过程中,回流比是影响产品品质的直接因素,并且还影响精馏塔的分离效果,因此,回流比的调节可以有效控制产品质量,增加精馏的工作效率。目前我厂主要采用在精馏塔顶的冷凝器回流的形式,在一般情况下,不会使用过大的回流比,回流比増大时,需要理论塔板数减少,提高精馏产品质量,回流量增加,增加塔内压力,塔顶产品纯度明显提高。所以,在日常生产中,一般会减少塔顶采出量加大回流比或者增加塔顶冷却水的量,以及提高凝液量的方法调节回流比。回流比过大或过小,都会影响精馏操作的经济性和产品的质量。加大回流比,可使塔顶产品中的轻组分浓度增加,但是,却减小了塔的生产能力,也使塔顶冷量、塔釜热量的消耗增大。在正常操作中应保持适宜的回流比,在保证产品质量的前提下,争取最好的效果。

2 、惰性气体

氯碱工业中,氯乙烯反应原料氯化氢为氢气和氯气合成氯化氢,气体纯度达不到100%,有一少部分含有氢气等一些不凝气体,虽然这些气体含量很少,但在精馏系统中会产生很大的不良反应,会在塔壁上行成一层不凝气体气膜,导致热量升高速度快,对氯乙烯气体过程产生巨大影响。

进料量

进料量的变化,相对应的加热剂和冷凝剂都需要跟着做出改变,虽然对塔内温度没有任何影响,但是对塔内上升的速度产生一定影响。当增大进料量时,蒸汽上升的速度接近液泛时,达到最好的传质效果,如果超过的话,就会产生负面影响,反之,当进料量少时,产生蒸汽速度降低,不利于传质,甚至会造成漏液现象,造成精馏塔内分离效率低。

精馏塔塔釜温度

塔釜温度是靠塔釜压力和塔内物料成分决定的。在精馏过程中,只有保持合理的塔釜温度,才能确保生产的品质稳定,保持标准的塔釜温度是控制氯乙烯质量的重要步骤。当釜温变化时,通常采用改变再沸器的加热量,将釜温调节至正常。当釜温低于规定值时,应加大加热量,以提高釜液的气化量,使釜液中重组分的含量相对增加,泡点提高,釜温提高。当釜温高于规定值时,应减少蒸汽用量,以减少釜液的气化量,使釜液中轻组分的含量相对增加,泡点降低,釜温降低。 釜温也会随着进料中轻组分浓度的增加而降低,重组分浓度的增加而升高。另外,釜中有水、再沸器中物料聚合堵塞了部分列管、加热蒸汽压力的波动、调节阀的失灵、物料的平衡采出受到破坏等,都能引起釜温的波动。釜温波动时,要分析引起波动的原因,加以消除。

5、塔压

操作压力的改变可以使塔内气液平衡跟随变化,塔内压力增加,可以降低塔内挥发,影响精馏塔分离效率,使效率下降,影响产品产量,使产量减少,增加残液组分,并且使塔内温度降低。所以塔压改变会引起塔內温度改变和塔的处理量发生变化。操作压力的改变可以使塔内气液平衡跟随变化,塔内压力增加,可以降低塔内挥发,影响精馏塔分离效率,使效率下降,影响产品产量,使产量减少,增加残液组分,并且使塔内温度降低。所以塔压改变会引起塔内温度改变和塔的处理量发生变化。

6、塔压差

塔压差是衡量塔内气体负荷大小的主要因素,也是判断精馏操作的进料、出料是否均衡的重要标志之一。在进料、出料保持平衡,回流比不变的情况下,塔压差基本上是不变的。当正常的物料平衡遭到破坏,或塔内温度、压力改变时,都会造成塔内上升蒸气流速的改变,以及塔板液封高度的改变,从而引起塔压差的变化。

精馏操作中,要针对引起塔压差变化的原因相应地进行调节,常用的方法有三种。

①在进料量不变的情况下,用塔顶的液相采出量来调节塔压差。产品采出多,则塔内上升蒸气的流速减小,塔压差下降;采出量减少,塔内上升蒸气的流速增大,塔压差上升。

②在采出量不变的情况下,用进料量来调节塔压差。进料量加大、塔压差上升;进料量减小,塔压差下降。

③在工艺指标许可的范围内,通过釜温的变化来调节塔压差。提高釜温,塔压差上升;降低釜温,塔压差下降。

对于因设备问题造成的压差变化,应具体问题具体对待,严重时应停车检修。

三、结束语

综上所述,针对氯乙烯精馏过程控制分析,为以后精馏塔日常操作注意事项提供技术帮助,以及对精馏塔设备的选型和设备设计上也提供了参考意见。因此,我们在精馏系统中必须选用高效率的精馏塔设备,加上高质量的生产原料和严格控制惰性气体、塔釜温度、塔压等方面,只有这样才能生产出高品质的氯乙烯,提高电石法的产品质量,利用高品质的氯乙烯原料生产出高质量的PVC树脂。

参考文献

[1]姚卫国, 郑瑞鹏, 刘勇营. 氯乙烯精馏过程的模拟与优化[J]. 浙江化工, 2017, 48(2):40-45.

[2]王亚平,氯乙烯精馏系统技术改造总结[J].化工管理,2015,(23): 145-146.

[3] 张国玉;吴智兵;金万江;王涛;;氯乙烯单体提纯工艺的改进[J];中国氯碱;2015年12期

猜你喜欢
影响因素
突发事件下应急物资保障能力影响因素研究
农业生产性服务业需求影响因素分析
村级发展互助资金组织的运行效率研究
基于系统论的煤层瓦斯压力测定影响因素分析