转化器扩产改造

第5期聚氯乙烯No 52004年9月Polyvinyl Chloridesep.2004【装置与设备】转化器扩产改造孙占峰(唐山三友集团冀东化工有限公司河北唐山063021)[关键词]聚氯乙烯转化器管板管心距换热管胀接[摘要]介绍了聚氯乙烯生产过程中原转化器的使用情况和新转化器的改造情况在设备外形不变的情况下达到了增加产量的目的[中图分类号]TQ325.3江IQ052[文献标识码]B[文章编号]1009-793x2004)5-0053-0冀东化工有限公司简称翼东公司臊氯乙烯树1.25do=1.25×57=71.25(mm)符合设计要脂产能4.5万ta规模较小而聚氯乙烯树脂产量、求。原管板厚度36mm现开孔率增加管板强度成本的高低直接关系到冀东公司的生存和发展。下降故需增加管板厚度。通过计算根据以往的经冀东公司采用电石法生产聚氯乙烯树脂要想验并考虑加工的经济性选取管板厚度48mmo提高聚氯乙烯树脂产量必须提高转化器的换热面管心距和管板厚度选好后用画图法在管板上积和通气体积也就是说要增加换热管的数量。冀原布管范围内按照正三角形排列法布置换热管同东公司原来用的转化器尺寸为简体直径2400时符合最外层列管中心至壳体内表面的距离不小于mm、璧厚10mm管板厚36mm管心距84mm换0.5a+10mm,画出管板图共计布置换热管839热管Φ57×3.孓长度2980mm共计625根)管板根见管板局部俯视图1。和换热管之间采用胀接,设备净重(钢件重)4.3t,胶泥和耐酸瓷板重1.84t。通过到天津化工厂参观交流发现可以适当缩义风小现有管板的管心距增加管板开孔率在原布管区内布置更多的换热管,可以增加转化器的换热面积和混合气氯化氢气体和乙炔气体)的通气体积在保证原系统压力不变的情况下增加混合气流量从而增加聚氯乙烯产量1新转化器的设计管心距主要应考虑管板的强度和清洗管子外面时所需的空隙并考虑胀接法管子与管板之间的弹性连接力。如管心距太小管板胀接时在挤压力的作用下会发生变形失去弹性破坏管子与管板之间风义义区的密封但管心距太大造成布管减少换热面积减少不利于提高产量参考GB151-199《管壳式换热器》和《化工过程及设备设计X华南理工大学化工原理教研组编)管图1管板局部俯视简图换热管间管板最小宽度为025,且最外层列管中两务声煤化电草。管板上心距L≥1.25a(式中d0为换热管外径)即相邻本次设计最主要的改动部分是管板4)至壳体内依据上述规定本设计选用管心距76mm:比使用,L. CNMHG次设计只保留中心距[收稿日期]2004-07-15[作者简介]孙占1970-)男992年毕业于河北工业大学化学工程系化工机械与设备专业工程师副主任。53装置与设备聚氯乙烯2004年924mm的2根热电偶管中心距873mm的2根热偶管定位一致把第12个管间距处的换热管定为热电偶管设计为普通换热管。因2根热电偶管规格为电偶管并分别在水平直径方向上向外移12mm,Φ0×4与周围的6根换热氜Φ57×3.5之间的达到中心距924mm并且去掉热电偶管外侧的3根管板宽度达不到0.25a胀管后必然相互影响管换热管这样图4中L3=24.5mm、L4=19.1mm,板失去弹性与换热管胀接力不够造成泄漏。均符合设计规定。这样2根热电偶管外侧共去掉6通过图2~图4不按比例)来计算相邻的2根根换热管。另外管板冷却水进出口处为避免沖刷换热管、相邻的热电偶管和换热管之间的距离。换热管在管板进岀水方向处各去掉1根换热管管板上共计去掉8根换热管。最后管板上换热管根数计算如下六边形内布管721根六个弓形区第一层布管13根第二层布管8根减去去掉的8根换热管管板实际布管839根721+(13+8)×6-8:839其中的2根为Φ70×4热电偶管核算图1中A~A各换热管中心与管板中间的距离分别用A1~A表示)A1=1119.2mmA2=1149.8mmA3=1147.3mmA4=1139.8mmA5=1147.4mm、A6=1150mm、A7=1150图2相邻两换热管外径之间mmA3=1147.6mmA=1140mm简体内半径管板最窄处宽度图(符合设计规定为1200mm用1200减去A1~A各距离得出最外层各换热管中心至壳体内表面的距离均不小于50mm而设计规定要求的不小于0.5d+10mm为38.5mm,上述9点均符合设计规定由此得出,整个管板最外层各换热管中心至壳体内表面的距离均符合设计规定L=12.5m另外本设计中换热管根数增加混合气通量增图3相邻两换热管和热电偶管外径之闻加产生的反应热也相应增加这就需要加大冷却水管板最窄处宽度图(不符合设计规定流量移去反应热。经过计算原转化器桶体冷却水进出口接管(Φ108×4.5)浣全能满足加大冷却水流量的要求。设计好管板和桶体冷却水进出口接管76±0.3尺寸其他尺寸均与原转化器相同管板和换热管之间仍然采用胀接设计出的新转化器最大的特点是L4=19.1通过改变内部结构尺寸达到增加产量的目的外形尺寸与原转化器相同只是生产重量增加2.49t2新、旧转化器的对比L3=24.5m(1股备净重图↓改进后相邻两换热管和热电偶管外径之间原转化器换热管625根,现839根,每根长管板最窄处宽度图符合设计规定)2990mm增重2956kg原管板厚度36mm,重图2中相邻两换热管外径之间管板最窄处宽度945kg现管板厚度为48m重1140kg两块管L1=19m而0.25d0为14.25m符合设计规板共增重两项合计设备净重增加3346kg定。图3中热电偶管与相邻换热管外径之间管板最从图中国煤化工设备钢件净重为14.3窄处宽度L2=12.5m显然不符合设计规定。另t新CNMHG764 t外从管板中心算起在水平直径方向上左右各12(2)生产重量个管间距处的2根换热管中心距管板中心为912转化器生产重量为设备净重、胶泥和耐酸瓷板mm。为了使本次设计的管板与原转化器管板热电重量、管间充满水重量、氯化汞(下转第58页)三废处理与综合利用聚氯乙烯2004年其实在一般情况下环保项目是以社会效益为无害的原料希望烧制块状石灰但没有成功。同时主要想在环保项目上取得好旳经济效益,极不现也向两家甲级建材设计硏究院进行咨询都是否定实不然何需国家行文要求治理。应把握这样一个回答。原则以最小的投入取得最大的社会效益即满足在电石生产过程中粉状石灰不但消耗更多的国家的环保要求这一战略仼务企业不因环保问题电能和碳材而且会影响电石炉操作炉料中的粉末而死亡含量较多时容易使电极附近料层结成硬壳发生棚由于水泥项目投资较大,市场饱和,竞争力又料现象。棚料有两个害处:一是降低了炉料自由下弱在市场经济中市场决定着企业的生死存亡落的速度减少了投料量,使电石炉减产是阻碍旦市场恶化ρVC将无法生产所以电石渣制水泥炉气自由排出增加炉内压力最后发生喷料和塌料增加了制约自身的因素限制了发展规模对电石渣现象影响电石炉正常操作尤其是在密闭炉上还的治理还应再探索。会造成炉压不稳定、防爆孔爆开、炉盖局部温度过高作为探索生产石灰应是最好的治理方法这是以及喷料现象既不安全又影响生产尤其是大容因为第一生产石灰的投资不到生产水泥的十分之量电石炉实践证明它对发气量影响较大第二石灰是电石生产的原料不存在另寻市场3结语的问题以钙为载体实现电石渣→石灰→电石→电-方面是电石渣不能烧制成块状石灰;另一方石渣这样的闭路循环涕第三减少制约自身的因素,面是现阶段电石生产工艺不能用粉状石灰生产电电石法PVC可将规模进一步扩大以提高竞争力,石。只有一条路改进电石生产工艺和操作方法:让同时也保护了石灰石矿源新的电石渣制石灰所产炉气自由排出防止棚料现象的发生。对于排气问生的经济效益和社会效益远非其他治理方法可比题和棚料现象,可用排气管,同时也可防止棚料现2用电石渣生产石灰存在的问题象另外在布料时电极周围恰当增加块状碳材。由用电石渣生产石灰还有尚待解决的问题即电于条件原因未能试验随着试验的进行操作方法的石渣生产的石灰全是粉状不能作为现有的电石生改进最终将解决制约电石法PVC发展的瓶颈。产原料。笔者曾在电石渣中添加过多种对电石生产编辑陈立春]己,理,,,,,,,…,过,,理,,,,小,,,到,弹社,,〔上接第54页舳媒重量之和。换热管根数增加筒原转化器换热管625根现839根,增加214体內径不变造成壳程內管间水的容积减小原转化根假定管內混合气流速不变转化收益率不变理器管间充满水重8.49τ,新转化器管间充满水重论上相当于产量增加34.24%。根据冀东公司实际6.86t减轻1.63t原转化器管内容积3.7m3新生产经验产量增加25%以上。转化器管内容积4.91m3氯化汞触媒堆积密度为另外冀东公司转化器采用胀接法生产过程中550~650kg/m3取高限按650kg/m计算触媒增混合气中氯化氢过量,有可能形成盐酸,腐蚀换热重θ.786t。如果生产时混合气在转化器內的重量管形成泄漏此时就必须换掉所有的换热管而管可以忽略不计那么原转化器生产重量为27.04t,板可以重复利用几次原管板较薄胀接几次后管新转化器生产重量为29.53t可以计算岀生产时设板变形中间突岀新管板厚度增加,可以增加管板备增重为2.49t。刚度减少变形延长管板使用寿命。综合1(2两项计算经冀东公司基建设备部3结语确认原转化器框架完全能够承受新转化器的重量。冀东公司现已制作6台新转化器投入使用以(3换热面积来效果良好现正准备再制作新转化器以提高聚氯原转化器换热面积为324m2新转化器換热面积乙烯树脂产量。冀东公司已制定出主要产品产量达为433m2换热面积增加109m2相当于增加364%。到双八万“的发屈却划其中包括聚氯乙烯树脂(4股般备制作费用中国煤化工必将逐步用新转化器原转化器设备净重14.3t制作费用16.6万代替CNMH〔量也要增加),以提高元新转化器设备净重17.64t制作费用20.48万聚氯乙烯树脂产量完成发展规划。元增加3.88万元比原来增加23.4%。[编辑拣立春](5)产量