聚乙烯轉化器、觸媒管理與控制

于長洪

摘 要：氯乙烯是重要化工原料，同時也是工業生產的重要基礎。在氯乙烯的生產制備過程中轉化器是其中極為重要的一環，做好轉化器的控制對于確保氯乙烯的生產有著極為重要的意義。本文從氯乙烯生產制備中的轉化器的開停車、轉化器的泄露處理以及轉化器的負荷調整等方面入手對如何做好氯乙烯轉化器的控制進行了分析介紹，以確保轉化器的產量，并就轉化器的具體管理措施提出了幾點建議。

關鍵詞：聚乙烯；轉化器；控制

中圖分類號：TQ325 文獻標識碼：A

隨著我國工業的快速發展，對于氯乙烯等的化工質量的需求在不斷地增加，為滿足日益增長的需求，現今的聚乙烯生產中所使用的轉化器呈現出大型化的發展趨勢，大型的轉化器的購置和安裝費用高，檢修周期長使得轉化器已將成為了制約氯乙烯生產的主要因素之一。為確保氯乙烯生產的正常運行，需要注意做好轉化器的管理與控制，通過做好轉化器與觸媒的管理與控制用以提高轉化器的運行效率，通過提高轉化器的檢修質量和合理的觸媒分配用以減少轉化器的泄露率，確保氯乙烯的高效、穩定生產。

1.做好轉化器的使用控制與管理

1.1做好轉化器的開停車操作控制

在轉化器的工作過程中，會受到突發故障、檢修以及生產計劃調配等因素的影響，從而造成轉化器的臨時停車或是計劃停車。在轉化器的啟、停過程中是轉化器的故障高發期，為確保轉化器的正常使用，需求加強對于轉化器的啟、停控制。在轉化器運行的過程中需要采用熱水來進行熱交換，從而導致轉化器在運行時會處于較高的溫度和濕度環境下，運行過程中所會產生的水蒸氣、HCL等的氣體會與氯乙烯制備的觸媒產生反應而影響轉化器的正常運行。為避免觸媒與其他氣體進行化合而影響觸媒的使用壽命，在轉化器短時間停車的這一段時間內需要采用泵循環的方式來維持轉化器內的溫度，并向其中沖入氮氣，以保持轉化器內形成正壓，阻止有害氣體的進入。當轉化器需要長時間停車時，除了采用上述處理措施外，關鍵是要持續向轉化器內沖入氮氣直至置換氣分析合格為止，而后封閉轉化器的進出口閥門，停止泵性熱水以降低轉化器內的溫度。在上述處理措施中，關鍵是要通入氮氣將轉化器內的氣體置換出來，避免轉化器內雜質氣體中所含有的HCL氣體與觸媒接觸影響觸媒使用壽命，同時HCL氣體溶于轉化器內的水蒸氣中所形成的鹽酸會緩慢腐蝕轉化器內壁影響轉化器的使用壽命。轉化器停車后所發生的轉化器泄露是困擾聚乙烯制備企業的一個難題。轉化器長時間放置后需要重新恢復運作時，首先使用泵送熱水熱交換的方式恢復轉化器內部的溫度，待到溫度上升到一個較為合理的區間范圍后，將轉化器內部的氮氣置換到轉化器外后，還需要使用氮氣將轉化器吹干直至測量所吹出的氣體中水分含量控制在一個較低的區間范圍后，再使用HCL將轉化器活化約2h左右才能將轉化器用于聚乙烯的制備，采用上述措施的目的是為了最大限度地減少觸媒活化時所析出的酸對于轉化器所造成的腐蝕損害。

1.2做好轉化器泄露后的處理

在對轉化器進行檢查時如通過觀視鏡發現轉化器存在大量的積酸時，則可以判斷確定為轉化器發生了泄露問題需要及時停止轉化器的使用并檢修。在關閉轉化器時首先應當關閉熱水循環閥和合成氣進出口閥門，將轉化器中的熱水排出，而后打開轉化器內部的導淋閥將轉化器內部的壓力泄壓并使用氮氣將轉化器內部的氣體置換完成。完成了對于泄露轉化器的放水和觸媒的抽取后，應當向轉化器中通入冷水來檢查轉化器是否存在泄露，在檢查泄露的過程中需要保壓一定的時間，如存在泄露需要注意觀察漏點。對于漏管的處理大多數的企業采用的是將漏管堵塞的處理方式，在堵死漏管的過程中需要注意嚴格按照相關的焊接規范，以確保轉化器漏管的焊接質量。除了采用堵死的處理方法外，通過更換漏管并進行脹接的處理方式也是一種極為有效的轉化器漏管處理方法。

本企業所采用的氯乙烯生產線原設計轉化器28臺后來通過一系列技改技措，由原來的28臺轉化器增加到現在的62臺。這樣產能有了很大的提高，原設計轉化器是密閉循環產超低壓蒸汽共兩臺溴化鋰、精餾3個再沸器使用，但是由于轉化器頻繁泄露造成精餾及溴化鋰機組運行不正常，所以現在轉化器不產超低壓蒸汽。兩臺溴化鋰機組、精餾3個再沸器通過精餾的減溫減壓裝置將低壓蒸汽壓力降到25kPa。原來轉化器頻繁泄露的主要原因是熱水是自循環，轉化器上層管板距離回水干處有300高的蒸汽，這樣就形成了氣蝕每次轉化器泄露的時候經檢查都是從氣蝕的地方斷裂的，所以不產超低壓蒸汽了。

1.3做好轉化器運行過程中運行負荷的控制

在氯乙烯制備的過程中其生產負荷受到轉化器負荷的影響最大。單臺轉化器的負荷又受到裝填觸媒活性的影響，為確保轉化器的正常運轉，做好轉化器負荷的控制應當將其調整至最佳的工作狀態。在轉化器負荷的控制過程中關鍵是要控制好轉化器中的通氣量和通入氣體的流速。在通氣量的控制中，需要結合轉化器中的觸媒的活性和使用時間來對通氣量進行合理的調整。當轉化器中的觸媒為新加入的觸媒時，新的觸媒具有較高的活性，因此需要較大的通氣量，但是通氣量最好控制在75±25m?/h的區間范圍內，避免通氣量過大而使得轉化器的反應過烈而導致轉化器內的溫度過高容易燒毀轉化器中的氯化汞催化劑，從而導致轉化器內的反應失效。待到轉化器中的觸媒使用一段時間后（50h-1000h）以內時，在這一時期轉化器所使用的催化劑進入到了最佳的工作狀態，可以加大通氣量直至最高，在判斷通氣量是否達到最高時可以通過反應溫度及轉化后出口過剩量來判斷通氣量是否達到最大值。待到反應持續一段時間后觸媒逐步進入衰老期，在這一時期觸媒的活性大幅降低，應當根據觸媒的活性降低轉化器內的通氣量。在通氣量的確定上應當在做好轉化器所使用3個階段觸媒活性特點的基礎上合理地規劃轉化器的通氣量，用以最大限度地激發轉化器中觸媒的活性，確保反應的正常進行。

2.轉化器觸媒的裝填與抽除

轉化器所使用的觸媒的裝載必須要按照嚴格的要求執行。在裝填時，首先在轉化器的地層安裝直徑為50的拉西瓷環，完成了瓷環的安裝后在其上繼續安裝一層活性炭，活性炭需要覆蓋底蓋，而后將其與筒體相連接，待到轉化器完成了觸媒的填充后在填充滿觸媒的上部再繼續安裝一層活性炭。完成了觸媒的安裝后需要翻到轉化器時，應當注意避免上部活性炭與觸媒產生混裝，從而影響轉化器的工藝控制性。新裝填的觸媒在使用一段時間后期活性將會降低，加之轉化器工作時所產生的水分被觸媒吸收后觸媒將會逐步結塊，結塊將會影響轉化器內的流速，為避免這一問題的產生在轉化器工作一段時間后需要抽取觸媒，在觸媒抽取的過程中，需要注意的是觸媒在使用了一段時間后結塊容易破碎，而這一部分的觸媒如不過篩將會導致轉化器的阻力增加，從而影響轉化器的正常運行。

3.做好轉化器運行過程中各項工藝指標的控制

為避免乙炔原料氣中的雜質進入到轉化器中從而對觸媒或是催化劑產生影響，應當做好乙炔原料氣的潔凈工作，以使得乙炔氣能夠滿足生產所需。此外，還需要注意控制好混合氣中的水分含量。

結語

氯乙烯生產是一項復雜的系統性工程，在其生產過程中需要注意控制各環節良好運行，通過做好轉化器的運行管理，做好轉化器的質量檢修和觸媒活性的合理分配，用以減少轉化器的泄露，保障轉化器的正常運行。

參考文獻

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