CN101338222B - Pvc电石气相加料机及其进料工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型PVC电石气相加料机及其加料工艺，在乙炔气体不泄漏的情况下，气相中间断性进料。加料机由进料仓、回收仓和放料仓组成，进料仓和放料仓通过若干根液压推杆装置连接在一起，进料仓可相对于放料仓上下移动；在进料仓和放料仓之间设置有回收仓，回收仓与进料仓之间通过橡胶套进行密封，在回收仓上分别设置有C₂H₂回收阀和N₂阀；设备运行可采取PLC可编程控制系统进行精确自动控制。三个仓主要起到电石进料、乙炔回收、电石放料的作用，通过利用进料仓作为液压阀体，在进料仓放完料以后，以导向轴为导向行径，上下移动，外排回收乙炔气体。即降低了生产成本，提高经济效益，又减少了污染物的排放和对环境的影响。

Description

PVC电石气相加料机及其进料工艺

技术领域：本发明涉及到一种电石湿法(干法)PVC装置乙炔发生化工单元中的电石加料机，特别是涉及到在生产系统正压时，在乙炔气体不泄漏的情况下，气相中间断性进料的电石加料机及其进料工艺。

技术背景：电石法PVC树脂凭借生产成本较石油乙烯法有较强的竞争优势，成为国内PVC生产装置新建、扩建、改建项目的首选方法，电石法PVC产量已占国内总产量的60％以上。电石法PVC生产工艺过程分为乙炔发生、氯乙烯合成、水碱洗、压缩、分馏、尾吸、聚合、聚合后处理、干燥包装、电石渣处理等化工单元操作工序。目前，国内有PVC企业正在进行干法乙炔发生器的研究，据报道：采用破碎后颗粒均匀的电石在干法乙炔发生器中反应，乙炔收率可达98％以上，1kg电石仅需水1.3kg，有效解决了电石渣上清液处理难和乙炔收率偏低的问题，但电石的加料系统与湿法乙炔PVC生产工艺装置一致。电石加入发生器后，与水反应生成粗乙炔气，经去除含S、P等杂质、水分后，送氯乙烯合成器；用渣浆泵定期将排出的电石渣浆送至电石渣处理装置。电石的进料均是在系统正压情况时进行加料，亦即是通过加料机向正在反应中的充满乙炔的气相设备空间不断加入电石，满足工艺生产系统的物料平衡。这样，进料、氮气置换的同时，将会排放与电石同等体积的乙炔气体和耗用大量的氮气，对环境、安全带来很大的影响。

国内电石法PVC生产装置乙炔发生化工单元操作生产使用的电石加料机，均为机械式加料机，加料的同时需用氮气进行置换，工艺流程缺点主要是：在加料的同时排放了与电石同等体积的乙炔气体和耗用大量的氮气。

以装置能力360kt/a PVC(电石法)为例，电石额定用量为522kt/a，加料机每次加料量的堆放体积：

$V=3.5\×\left(\frac{1.13+1.2}{2}\right)=4.078m^3;$

(电石堆积密度：1.13～1.2m³/t；每次加料量：3.5吨)

所以，加料机每年加料时排放出的C₂H₂体积为：

$V=\frac{522000}{3.5}\×4.078=608204.57m^3;$

按工艺条件，折算C₂H₂气体标准体积为：548047Nm³/年；

所以，360kt/a PVC生产装置，加料机每年排放损失的C₂H₂折计CaC₂损失量为：

吨/年；(413.25：C₂H₂气体标方单耗)经济损失：1923吨/年×0.28万元/吨＝538万元/年。

发明内容：新型PVC电石气相加料机是针对传统电石法PVC加料机存在的缺陷和生产的经济可行性，以及根据国家“十一五”规划纲要提出的单位GDP能耗降低20％约束性指标而设计研制的新产品。新型PVC电石气相加料机的运用，将进一步提高能源、资源利用率，减少污染物的产生和排放，以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价，使企业取得最大的经济效益。

本发明是这样实现的：一种PVC电石气相加料机，由进料仓、回收仓和放料仓组成，所述的进料仓和放料仓通过若干根液压推杆装置B连接在一起，所述的进料仓可相对于放料仓上下移动；在所述的进料仓上设置有排空阀、N₂阀A、进料口和放料门，所述的放料门通过液压推杆装置A固定在所述进料仓上；在所述的放料仓上设置有进料门和放料口，所述的进料门通过液压推杆装置A固定在所述放料仓上，通过液压推杆装置A来实现所述放料门和进料门的开启和闭合；其特征在于：在所述进料仓和放料仓之间设置有回收仓，所述的回收仓固定在所述液压推杆装置B的缸筒上，所述的回收仓与进料仓之间通过橡胶套进行密封，在所述回收仓上分别设置有C₂H₂回收阀和N₂阀B。

在所述的进料仓和放料仓之间设置有导向装置。

在所述放料仓上设置有检修孔。

一种PVC电石气相加料机的进料工艺流程如下：

1.检查放料门、进料门、C₂H₂回收阀、排空阀、N₂阀A和B是否关闭；

2.依次开启进料仓的排空阀、N₂阀A，N₂阀A压力调至0.02Mpa，并且确认N₂阀A有明显氮气排出的声音，置换时间≥2分钟；

3.置换2分钟后确认进料仓的N₂压力≤0.02Mpa的情况下打开放料门，再将压力增大至0.05Mpa以上置换25-35秒，关闭放料门；

4.在继续通N₂的情况下进行加料操作，依次关闭进料仓的N₂阀A和排空阀；

5.开启进料仓的放料门，向回收仓放料，放料完毕关闭放料门；

6.开启放料仓的进料门，向放料仓进料，进料完毕关闭进料门；

7.开启回收仓的C₂H₂回收阀，进料仓下行，回收乙炔气压缩至生产系统；

8.进料仓3下行至最低点后，关闭C₂H₂回收阀，开启N₂阀B，压力：≥0.05Mpa，进料仓开始上行，回到原始位置并关闭N₂阀B。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、新型电石气相加料机可以在系统正压的工艺条件下，不外排乙炔气体的工艺条件下，完成电石原材料的进料；

2、加料时间可以根据用户工艺条件设计制造，该机采用了PLC液压集成控制技术、性能稳定可靠，可在任何高度自动锁定，使用安全；

3、设备增设了C₂H₂气体正压、密封回收装置，可有效的降低PVC电石单耗指标，提高电石利用率，减少污染物的产生和排放；

4、设备安装不会改变原厂房结构，不增加辅助分项工程费用，安装调试简单，自动化程度高，运行可靠；

5、设备装机容量≤5kW，内衬耐磨、超低碳不锈钢00Cr17Ni14Mo2材料，制造精度高，而维护要求低，配件更换方便，维修费用少。

附图说明：图1为本发明所述PVC电石气相加料机的结构示意图

1.进料口  2.排空阀   3.进料仓      4.液压推杆装置A          5.放料门

6.橡胶套  7.回收仓   8.液压推杆装置B      9.N₂阀A           10.进料门

11.放料仓 12.检修孔  13.导向装置   14.N₂阀B  15.C₂H₂回收阀  16.放料口

具体实施方式：从图1中可以看出，一种PVC电石气相加料机，由进料仓3、回收仓7和放料仓11组成，所述的进料仓3和放料仓11通过若干根液压推杆装置B8连接在一起，所述的进料仓3可相对于放料仓11上下移动；在所述的进料仓3上设置有排空阀2、N₂阀A9、进料口1和放料门5，所述的放料门5通过液压推杆装置A4固定在所述进料仓3上；在所述的放料仓11上设置有进料门10和放料口16，所述的进料门10通过液压推杆装置A4固定在所述放料仓11上，通过液压推杆装置A4来实现所述放料门5和进料门10的开启和闭合；其特征在于：在所述进料仓3和放料仓11之间设置有回收仓7，所述的回收仓7固定在所述液压推杆装置B8的缸筒上，所述的回收仓7与进料仓3之间通过橡胶套6进行密封，在所述回收仓7上分别设置有C₂H₂回收阀15和N₂阀B14。

为了使进料仓3能精确的相对于放料仓11上下移动，在所述的进料仓3和放料仓11之间设置有导向装置13。

为了便于对放料仓11进行清洗和检修，在所述放料仓11上设置有检修孔12。

三个仓主要起到电石进料、乙炔回收、电石放料的作用，通过利用进料仓作为液压阀体，在进料仓放完料以后，以导向轴为导向行径，上下移动，外排回收乙炔气体。有效地克服原加料机在两个仓进料的缺点，不能回收与料仓同等体积的乙炔气。设备运行设计采取了PLC可编程控制系统进行控制，可对加料时间等工艺要求进行控制，主体设备结构精密，加工制造精度要求高，密封效果好，可大大改善操作环境，实现自动控制等优点。由于增加了乙炔气体密封、回收装置，在生产加料时无C₂H₂气体逸出，考虑设备能安全稳定的运行，每次加料将用一定的氮气，用量只有原加料机的一半或更少；设备可以根据生产的需要定量连续或间断的加入物料，操作可以自动控制，劳动环境大大改善。

PVC电石气相加料机的进料工艺流程如下：

1.检查放料门5、进料门10、C₂H₂回收阀15、排空阀2、N₂阀A9和B14是否关闭；

2.依次开启进料仓3的排空阀2、N₂阀B14，N₂阀A9压力调至0.02Mpa，并且确认N₂阀A9有明显氮气排出的声音，置换时间≥2分钟；

3.置换2分钟后确认进料仓3的N₂压力≤0.02Mpa的情况下打开放料门5，再将压力增大至0.05Mpa以上置换25-35秒，关闭放料门5；

4.在继续通N₂的情况下进行加料操作，依次关闭进料仓3的N₂阀A9和排空阀2；

5.开启进料仓3的放料门5，向回收仓7放料，放料完毕关闭放料门5；

6.开启放料仓11的进料门10，向放料仓11进料，进料完毕关闭进料门10；

7.开启回收仓7的C₂H₂回收阀15，进料仓3下行，回收乙炔气压缩至生产系统；

8.进料仓3下行至最低点后，关闭C₂H₂回收阀15，开启N₂阀B14，压力：≥0.05Mpa，进料仓3开始上行，回到原始位置并关闭N₂阀B14。

新型加料机的安装可以根据原加料机安装高度和位置，通过放料仓的下料口自行调整，不会增加设备改造、制安的辅助分项工程的费用；可实现单机更换安装，使PVC生产系统在短期(约15天)内减量，但可在不停车的情况下完成新型加料机的技改调试安装。

Claims (4)

1.一种PVC电石气相加料机，由进料仓(3)、回收仓(7)和放料仓(11)组成，所述的进料仓(3)和放料仓(11)通过若干根液压推杆装置B(8)连接在一起，所述的进料仓(3)可相对于放料仓(11)上下移动；在所述的进料仓(3)上设置有排空阀(2)、N₂阀A(9)、进料口(1)和放料门(5)，所述的放料门(5)通过液压推杆装置A(4)固定在所述进料仓(3)上；在所述的放料仓(11)上设置有进料门(10)和放料口(16)，所述的进料门(10)通过液压推杆装置A(4)固定在所述放料仓(11)上，通过液压推杆装置A(4)来实现所述放料门(5)和进料门(10)的开启和闭合；其特征在于：在所述进料仓(3)和放料仓(11)之间设置有回收仓(7)，所述的回收仓(7)固定在所述液压推杆装置B(8)的缸筒上，所述的回收仓(7)与进料仓(3)之间通过橡胶套(6)进行密封，在所述回收仓(7)上分别设置有C₂H₂回收阀(15)和N₂阀B(14)。

2.根据权利要求1所述的一种PVC电石气相加料机，其特征在于：在所述的进料仓(3)和放料仓(11)之间设置有导向装置(13)。

3.根据权利要求1所述的一种PVC电石气相加料机，其特征在于：在所述放料仓(11)上设置有检修孔(12)。

4.根据权利要求1所述一种PVC电石气相加料机的进料工艺流程如下：

检查放料门(5)、进料门(10)、C₂H₂回收阀(15)、排空阀(2)、N₂阀A(9)和B(14)是否关闭；

依次开启进料仓(3)的排空阀(2)、N₂阀A(9)，N₂阀A(9)压力调至0.02Mpa，并且确认N₂阀A(9)有明显氮气排出的声音，置换时间≥2分钟；

置换2分钟后确认进料仓(3)的N₂压力≤0.02Mpa的情况下打开放料门(5)，再将压力增大至0.05Mpa以上置换25-35秒，关闭放料门(5)；在继续通N₂的情况下进行加料操作，依次关闭进料仓(3)的N₂阀A(9)和排空阀(2)；

开启进料仓(3)的放料门(5)，向回收仓(7)放料，放料完毕关闭放料门(5)；

开启放料仓(11)的进料门(10)，向放料仓(11)进料，进料完毕关闭进料门(10)；

开启回收仓(7)的C₂H₂回收阀(15)，进料仓(3)下行，回收乙炔气压缩至生产系统；

进料仓(3)下行至最低点后，关闭C₂H₂回收阀(15)，开启N₂阀B(14)，压力≥0.05Mpa，进料仓(3)开始上行，回到原始位置并关闭N₂阀B(14)。

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