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1、能力目标 1.会识读氯乙烯净化和压 缩系统的工艺流程 2.会进行泡沫塔操作、氯 乙烯压缩机操作、系统的开 车准备操作、开车操作和停 车操作及正常操作 3.会对系统的常见异常情 况进行分析处理 学习目标 知识目标 1.理解氯乙烯净化和压 缩的目的、净化和压缩的 原理、净化和压缩条件的 选择及主要设备的结构和 工作原理 2.学会氯乙烯净化和压 缩系统主要设备和系统的 操作方法。 粗氯乙烯净化的目的一 粗氯乙烯净化的原理二 净化和压缩工艺条件的选择三 净化和压缩主要设备的识别四 净化和压缩工艺流程的识读五 净化和压缩系统的操作六 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 合成反应后的气体中，除氯乙烯外，尚 有未
2、反应的氯化氢、乙炔和杂质氮气、氢气 、二氧化碳和副反应生成的乙醛、二氯乙烷 等，为了生产适宜聚合的高纯度单体，必须 将这些杂质除掉。 一、粗氯乙烯净化的目的 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 (一)水洗过程除氯化氢、乙醛，降温 20%左右的盐酸 二、粗氯乙烯净化的原理 (二)碱洗过程（用1015%的氢氧化钠溶液） 除氯化氢、二氧化碳酸性物质。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 当NaOH过量时， 反应进行得很快，反应一直可向右边的方向进行 ，生成的碳酸氢钠可以全部转化为碳酸钠。所以 ，二氧化碳几乎能够全部除去。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 如果溶液中的氢氧化钠已经全部生成碳酸钠，则 虽然还有吸收二氧
3、化碳的能力，但反应进行得相当缓 慢，且生成的碳酸氢钠不再消失；因碳酸氢钠在水中 的溶解度很小，容易沉淀出来，堵塞管道和设备，使 生产不能正常进行，所以溶液中必须保持一定量的氢 氧化钠而不使碳酸氢钠出现。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 水洗泡沫塔气相进口温度 515 水洗塔水进口温度 510 水洗塔压差 600 mm H2O 回收盐酸浓度 2025 碱洗泡沫塔压差 600 mm H2O 碱洗塔碱液浓度 515 （冬天碳酸钠8） 三、净化和压缩工艺条件的选择 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 冷碱塔碱浓度 1015 （冬天碳酸钠8） 压缩机进口压力 保持正压 机前预冷器出口温度 510 机后冷却器出口
4、温度 45（不液化） 气柜贮气量范围 1585 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 (一)水洗泡沫塔 1.构造 塔身1为了防止盐酸的腐蚀和氯 乙烯的溶胀作用，采用衬一层橡胶 作为底衬，再衬两层石墨砖，总厚 度达33mm左右；筛板2采用厚度 68mm的耐酸酚醛玻璃布层压板，经 四、净化和压缩主要设备的识别 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 钻孔加工而成；筛板共46块，均 夹于塔身大法兰之间，这种不加 支撑环的筛板结构有利于增加整 个塔截面积的利用率；溢流管4可 由硬聚氯乙烯焊制，再借硬聚氯 乙烯套环夹焊固定于筛板上，上 管端伸出筛板的高度自下而上逐 渐减小。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 2.工作原理 吸
5、收水自塔顶第一块塔板加入，在该塔板上与上 升的粗氯乙烯气体接触，形成具有一定高度的泡沫层 ；在泡沫层内气液相进行传质过程，使气相中的氯化 氢被水吸收为盐酸；经由溢流管借位差流入下一层筛 板，重复上述的质量传递过程；借加入水量的控制， 调节液体在筛板上泡沫层的停留时间，使稀酸浓度达 到2025%范围(外卖或脱吸法的吸收液)； 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 通过视镜3可以观察到筛板上泡沫层的高度及气 液湍动接触的情况，判断塔设备的工作质量。 (二)压缩机 1.结构 压缩机气缸结构 1一气缸；2一活塞； 3一进气阀；4一排气阀 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 压缩机气缸结构 1一气缸；2一活塞； 3一
6、进气阀；4一排气阀 a单作用 b双作用 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 (1)单作用压缩机 当活塞在气缸内往返一次，只有一次吸气过程 和一次排气过程。其工作过程分三步： 吸气：当活塞2向左移动时，气缸内体积增大 ，压力下降，而当其压力降低到稍小于进气管中的 气体压力时，气体便顶开进气阀3而进入气缸，随 着活塞向左移动，气体继续进入缸内，直到活塞移 至左边的末端为止。 2.工作原理 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 压缩：当活塞调转方向向右移动时，气缸内 的体积开始缩小，压力逐渐升高，由于进气阀有 止逆作用，气体不能回到进气管中；同时由于此 时排气管中的气体压力也高于气缸内气体的压力 ，气体也无法从排
7、气阀4进入排气管中；而排气 管中的气体又因排气阀的止逆作用，也不能倒回 气缸来。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 压出：当气缸内气体压力升高到稍大于排气管中 的气体压力时，气体便顶开排气阀而进入排气管中， 并继续压出到活塞移至右边末端为止。 然后，活塞继续重复上述过程，使气缸循环地吸 入和压出气体，完成气体压缩过程。 (2)双作用压缩机 其两端都有进气阀和排气阀；压缩过程与单作用 气缸相同，所不同的只是在同一时间内，不论活塞向 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 哪个方向移动，都能在其前方发生压缩过程，而在 其后方发生吸气过程，即无论活塞向左或向右移动 ，都能同时吸入和压出气体。 作为氯乙烯气体压缩机
8、，小型工厂较多地采用单 级带水冷却夹套的氮压缩机，大、中型工厂则使用双 级双作用的空气压缩机。双级压缩机由于设置中间冷 却器，可使压缩机排出的氯乙烯气体温度降低，从而 减少氯乙烯的分解作用。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 3.送气能力的影响因素(主要有五方面) (1)余隙容积 活塞运行到两端盖时，活塞与 端盖间的空隙，称余隙。 余隙的存在 能使残剩的气体起缓冲作用， 使进气阀平稳地开启；压缩时气体中可能有部分 水蒸气冷凝下来，余隙将使气缸不受损坏；压缩 机上的气阀室中，进排气阀通道上也必须留有空 隙，以缓和气体对阀片的冲击作用 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 过大的余隙 会使吸气时产生膨胀作用，
9、使吸 入的气体量减少，从而降低压缩机的送气能力。 (2)泄漏损失 送气能力与活塞环、进排气阀 及气缸填料函的气密程度有很大关系，气密性越好 ，送气能力越大。采用聚四氟乙烯阀片，可以提高 气密性和使用寿命。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 (3)吸入气体的温度 吸入气体的温度越高 ，气体的密度越小，重量越轻，压缩机的送气能 力也越低。因此，尽量降低压缩机之前的预冷器 温度将有利于送气能力的提高。 (4)气缸冷却情况 气体压缩时温度上升，为 将压缩产生的热量移去，使趋于理想的等温压缩 过程，都采用冷却水来冷却气缸，或在双级压缩 中设置冷却器。很明显，冷却条件越好，压缩机 的送气能力越大，效率越高。
10、任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 (5)吸入气体的压力 吸入气体的压力越高 ，气体的密度和重量就越大，因而送气能力就 越高。至少，吸入气体压力不能处于负压，否 则易使空气漏入系统内，这对氯乙烯生产是极 为不安全的。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 五、净化和压缩工艺流程的识读 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 (一)净化 粗氯乙烯在高温下带逸的氯化高汞升华物，在填 装活性炭的汞吸附器1中除去，然后由石墨冷却器将合 成气冷却到15以下，之后通入水洗泡沫塔2回收过量 的氯化氢；泡沫塔顶以高位槽低温水喷淋，一次(不循 环)接触制得20%的盐酸，由塔底借位差流入盐酸大贮 槽供罐装外销。气体再经碱洗泡沫塔3除去残
11、余的微量 氯化氢后，送至氯乙烯柜4. 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 (二)压缩 气柜中的氯乙烯经冷碱塔5进一步除去微量 酸性气体，至机前冷却器6和水分离器7，分离 出部分冷凝水，借往复式压缩机8加压至 0.50.6MPa(表压)，并经机后油分离器、冷却器 9及分离器等设备，进一步除去油及水后送往精 馏系统。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 1.生产任务 本系统的主要生产任务是将粗氯乙烯经脱汞 、水洗、碱洗，降温、除去升汞、乙醛、氯化氢 和二氧化碳等后，用压缩机送至精馏工段。 从转化器出口总管至机后冷却器出口之间的 设备、管道、阀门均属本系统管理。 2.管理范围 六、净化和压缩系统的操作 (一)净
12、化系统的操作 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 检查系统 检查本系统内各设备、管道、仪表 、电器及阀门等是否齐全完好。 试压置换 各设备及管道试压捉漏后，用氮气 置换系统至含氧3（或与合成系统同时进行）。 准备气柜 用氮气置换气柜内空气，至含氧80，含氧0.4(注意气柜在排气合格之前，钟罩 不要升得太高，要多次排气)，并通知压缩机开车。 提高合成流量 水洗和碱洗操作稳定后，可通 知合成系统提高流量。 巡回检查 按生产流程进行巡回检查。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 联络氯化氢过剩量 经常与合成系统联系，调 整氯化氢过剩量。 水洗制得合格盐酸 分析盐酸浓度，及时调整 水喷淋量，做到既可除去过量的氯化
13、氢使生产稳定， 又使废盐酸浓度符合要求。 保持合格碱洗液浓度 注意碱液分析结果，如 果碱液浓度低或碳酸钠浓度高，可在碱循环槽底部放 5.净化系统的正常运行操作 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 出部分碱液，然后由碱槽将浓度为30的浓碱压 入碱循环槽，再加水配成1015浓度（与放 出量相当的体积）。 加配冷碱塔液 将浓碱槽已配制的浓度为 10碱液（约2m3），加入冷碱塔内后，浓碱槽重 新配制好浓度为10碱液2m3左右，以供备用。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 冷碱塔放液 每班在冷碱塔底部放出少量碱 液（内含碳酸钠结晶）23次。 控制气相pH值 经常测定碱洗塔后气相的pH 值，保证pH值7。 机前预冷
14、气器放水 机前预冷器每班放水2 3次。 巡回检查 每小时进行巡回检查一次。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 联系预停车 无论是计划停车或临时停车， 应预先与调度和合成等有关部门与装置联系。 准备停车 临近停车前作好充分准备，接到 合成系统停通乙炔通知，即开第二台水洗吸收塔气 相进口阀和上水阀（控制一定喷淋量）以及出酸阀 。适当增大水洗泡沫塔喷淋量，并通知压缩及冷冻 站。 6.净化系统的正常停车操作 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 停碱洗泡沫塔 关碱洗泡沫塔气体进出口 阀，碱液仍保持循环。 停水洗塔 合成系统停通氯化氢时，立即 关第二吸收塔进口上水阀及下酸阀，关水洗泡沫 塔的转子流量计阀、进出口阀及
15、下酸阀。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 因本系统或前后工序发生故障或突然停电时， 则需要按紧急停车操作： 立即与合成、乙炔系统联系。 合成系统紧急停车后，即关水洗泡沫塔气相 进口阀，上水阀及出酸阀。 关碱洗塔进出口阀，碱液保持循环。 通知压缩机和冷冻站，净化系统已停车。 7.净化系统的紧急停车操作 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 若是氯化氢系统突然停电或本系统故障， 按上述操作进行，但乙炔系统突然停电或因游离 氯高而停通乙炔时，允许继续通氯化氢30min但 流量应低于规定的流量。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 (1)系统阻力上升 原因分析 水洗塔水量过大 碱洗塔碳酸钠堵塞 氯化氢过量太多 处理方法 调整加水量 换备用塔或更换碱液 与合成系统联系 8.净化系统的故障分析处理 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 (2)冷碱塔碱循环量下降 原因分析 碱液温度过低 碱液碳酸钠含量高 碳酸钠堵塞 处理方法 适当增加温度 更换碱液 用热水冲洗 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 (3)汞吸附器温度上升 原因分析 活性炭内含汞高，合成气中乙炔多，于炭层 反应放热。 开车前排氮不充分，系统内有空气；或氯化 氢内含氧高。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 处理方法 更换活性炭或降低合成气中含乙炔量。 吸附器外壳喷水冷却，必要时停车处理；与 氯化氢装置联系，降低含氧量。 任务二 粗氯乙烯的净化和压缩 (二)压缩系
