PVC裝置汽提工序三槽底攪拌的改造

侯啟峰

（河南神馬氯堿發展有限責任公司，河南 平頂山 467242）

河南神馬氯堿發展有限責任公司20萬t/a PVC裝置從2006年開始建設，于2009年底投產試運行，該裝置的整套工藝由天津大沽化提供。裝置采為5臺108 m3聚合釜成套工藝生產線。該生產線為國內開車較早裝置之一，沒有成熟的運行經驗可以借鑒。在試生產階段出現了較多的問題，該公司根據以往經驗做了大量的改造。

該裝置汽提工序的出料槽、混料槽及離心槽均設計為底攪拌。經過一段時間的運行，發現該攪拌結構有很大的弊端，對生產和設備維護造成很大的不便。該公司會同機械密封廠家，提出了可行性改造方案。

1 汽提工藝簡介

由聚合釜反應完成的漿料經出料泵送入出料槽，漿料中的單體一部分從槽頂部DN500的管道送入氣柜，一部分單體隨漿料經漿料倒料泵送至漿料振動篩，篩出物進入篩分槽，無雜質的漿料進入混料槽。混合的漿料由汽提塔進料泵經漿料換熱器與從汽提塔底部出來的熱漿料進行熱交換后進入汽提塔，由外管來的蒸汽經過濾器除雜質后進入汽提塔底部。漿料從塔頂進入塔內，自上而下與自下而上的蒸汽在塔內進行傳質傳熱，漿料中的VCM被上升的蒸汽脫出冷凝，未被冷凝的VCM經水環真空泵引入回收氣柜。從汽提塔底出來的PVC漿料送入換熱器進行冷卻后，由漿料泵送入離心槽。再由離心槽底泵送往干燥工序，經干燥工序處理后的合格聚氯乙烯物料送往包裝工序包裝成品。

汽提工序的出料槽、混料槽及離心槽均設計為底攪拌。特別是出料槽由于漿料含有部分塑化片，沉積后，原機封結構容易造成機封泄漏，最長使用時間不到10個月。

2 改造前存在的問題

原設計的攪拌的結構見圖1，此設計存在如下問題。

（1）機封拆卸不便。拆卸機封時，需先將聯軸器脫開，將減速機整體拖出。減速機底座與減速機箱體之間用螺栓固定且未設計滑道。因儲槽底部有6根斜拉支撐，拆卸空間相當狹小。減速機重量為一噸左右，只有通過滾杠和手拉葫蘆逐漸移出后，才能將聯軸器上半部分拆除。

當聯軸器上半部分拆掉后，在拆除攪拌軸的過程中，由于原機封腔體較短，樹脂漿料易進入密封腔形成塑化片，機械密封易泄漏。由于塑化片進入機械密封內，加大了攪拌軸的拆除難度。攪拌軸不易從機封軸套中拔出。貯槽高度在10 m左右，頂部未設計掛手拉葫蘆的地方，無法使用吊裝工具，攪拌軸的拔出相當艱難。只有將攪拌軸從機械密封軸套中拔出后，才能將機械密封從機架中拿出。拆卸工作量比較大且費時費力。

（2）機封密封液采用油壓平衡罐，當機封泄漏時，油液進入儲槽造成物料品質下降，污染物料。

3 改造方案

原設計結構造成當更換維護機封時工作強度大，工期長，不適合化工生產的連續性。改造方案見圖2。

（1）在原結構基礎上，將機架改為上下2個機架.上機架增加1個聯軸套和傳動套配合使用。將攪拌軸由單根軸改為2個半軸，聯軸套位置為上下半軸的連接點。機械密封腔體改為加長腔體。由的密封罐油壓潤滑冷卻改為高純水潤滑冷卻。從而避免因機械密封泄漏造成的物料污染。

改造后，當機封需要更換時，首先拆除聯軸套的連接螺栓和機封驅動環頂絲。聯軸套和攪拌軸之間采用間隙配合頂絲固定。當聯軸套的連接螺栓和機封驅動環頂絲松開后，聯軸套與攪拌軸之間就可以脫開。維修人員可以進入貯槽內部，攪拌軸的直徑方向焊接有適合千斤頂頂出的不銹鋼支耳。利用2個千斤頂頂在攪拌軸的直徑方向，可以輕松地將攪拌軸從機封軸套中拔出，然后，將機械密封與儲槽地板的連接螺栓拆除，機械密封就可以從上機架中取出，實現了機械密封的方便拆安及維護。避免了原攪拌系統機封更換時繁重的拆卸工作量。

（2）機封改用加長腔體，使上動、靜環深入槽內并高于沉積層，避免物料因沉積形成塑化片從而造成密封失效。密封改為循環水冷卻不會因機封泄漏造成物料品質下降。

4 改造前后經濟運行效益的比較

2009年底裝置開車，在2010年5月、6月和8月3臺機封陸續開始泄漏。原結構拆裝1次需要6人連續5天時間才能完成機封更換工作，并且還需要找機封廠家及專業維修隊伍使用叉車等工具共同施工才能完成。因更換機封使20萬t/a聚合裝置停車停產。按20萬t/a PVC裝置日產500 t，PVC價格為6 000元/t計，維修1次直接經濟損失為300萬元/天。

改造后，只需要本公司內部4名人員維修1天即可完成更換維護機封，比改造前縮短了4天，減少直接損失約一千二百萬元。

該公司20萬t/a PVC裝置汽提工序，汽提出料槽、混料槽、離心槽三槽攪拌系統于2011年底全部改造完成后，機封運行平穩。因為加高了機械密封的腔體，使得貯槽底部的漿料不易進入密封腔，從而避免了因漿料進入密封腔而導致機械密封頻繁泄漏的問題。從改造后運行至今，實現機械密封連續穩定運行，到2013年底再沒有發生過機封泄漏現象。