VCM生产范文

VCM生产范文（精选6篇）

VCM生产 第1篇

1 电石乙炔法生产氯乙烯的工艺概述

目前我国的现代化工企业电石乙炔法生产氯乙烯的工艺流程基本相同, 主要为以下步骤:先破碎电石存入乙炔发生器, 注入水之后发生化学反应产生乙炔气体, 乙炔气体和氯化氢气体在气柜中混合后进入转化气, 施加一定的条件使之发生化学反应得到氯乙烯气体, 通过冷凝得到氯乙烯液体, 氯乙烯液体进入低沸塔去除低沸点物质, 再进入高沸塔蒸出氯乙烯气体后再次冷凝为液体即为市场所需要的氯乙烯。为保证氯乙烯生产的产量和质量, 对氯乙烯的生产过程需要注意以下几个关键问题:氯化氢与乙炔的配比控制以及氯乙烯精馏过程的控制。

2 氯乙烯精馏生产过程的控制

2.1 氯乙烯气柜高度的控制

在氯乙烯精馏生产的设备中, 需要注意控制粗氯乙烯气柜的高度, 如果高度过高容易发生粗氯乙烯的外泄, 如果高度过低容易被压缩机抽瘪, 因此合理地联锁控制粗氯乙烯的气柜高度是非常重要的。目前可以采用分布式控制系统合理调整粗氯乙烯的气柜高度, 通过控制压缩机来粗调气柜的高度, 通过控制回流控制阀细调气柜的高度。同时应该做好分布式控制系统的高度上下限报警系统, 帮助操作人员注意气柜的安全生产。

2.2 游离氯的检测及联锁控制

如果出现操作不当或者工艺流程控制的不理想情况时, 生产的氯化氢气体有可能会含有游离氯, 在生产设备中氯化氢气体与乙炔混合后发生化学反应时游离氯会和乙炔发生化学反应快速产生大量热量, 有可能会引发爆炸, 引起重大安全事故。因而对游离氯的监控和检测是非常重要的, 这里也可以采用分布式控制系统能够有效预测或者检测是否含有游离氯, 如果含有游离氯并且含量超过安全上限, 可以自动报警, 并自动切断乙炔气体的控制阀, 延时关闭氯化氢阀门, 及时避免安全事故的发生。

2.3 氯化氢、乙炔的含量配比控制

氯化氢和乙炔在催化剂的作用下生成氯乙烯, 如果此时的乙炔气体过剩时会影响催化剂的催化效果, 也会降低乙炔的纯度;如果此时的氯化氢气体过剩时, 会对生产设备腐蚀, 从而影响氯乙烯的生产质量。因此在氯乙烯的精馏生产过程中科学调整氯化氢和乙炔的配比是非常重要的。这里采用的主要措施是建立氯化氢气体和乙炔气体配比关系的数学模型通过掌握氯化氢的流量调整乙炔气体的流量, 以满足生产的需求, 也保证生产工艺的可靠性和可控性。

2.4 精馏系统的生产过程控制

精馏系统是精制粗氯乙烯为精氯乙烯, 也是这整套生产工艺的核心环节。建立控制低沸塔的温度、压力控制系统, 监测进料口的温度和压力变化, 有效去除氯乙烯中低沸点物质

2.5 尾气吸附的联锁及顺控

在低沸塔去除低沸点物质时排放残留的尾气, 这里会附带排出一些的氯乙烯气体, 氯乙烯气体的排出会污染环境, 同时也会影响产量。因此这里需要考虑尾气的吸附问题, 并且回收利用排出的氯乙烯气体, 通常采用活性炭深冷吸附尾气中的氯乙烯。为了更好地完成这项工作, 设置了排出尾气压力和温度控制及联锁报警装置, 利用联锁警报装置科学合理地控制程控阀, 既保证尾气吸附的顺利进行, 也保证活性炭不因温度过高引发安全事故。

3 结语

根据氯乙烯精馏生产工艺流程和生产设备特点, 提出相应的控制措施, 有效提高生产设备的安全性和可控性, 同时提高氯乙烯的产量和质量。

摘要：随着氯乙烯在建筑材料、包装材料、医用材料等方面的广泛应用, 各行各业对氯乙烯的产量和质量有着越来越高的要求, 氯乙烯安全生产的过程控制是我国现代化工企业重点关注的问题。文章主要研究了电石乙炔法生产氯乙烯的生产过程, 分析并总结了生产过程中有关氯乙烯气柜高度控制、游离氯的检测和联锁、氯化氢和乙炔的配比、尾气吸附的联锁和控制以及精馏系统的生产控制等方面的经验和问题, 提出了一系列相应的优化措施, 从而提高氯乙烯精馏生产过程的安全性和可靠性, 同时提高氯乙烯的产量和质量, 促进现代化工企业的进一步发展。

关键词：氯乙烯,精馏生产过程,联锁控制,顺序控制,优化

参考文献

[1]李铁云.氯乙烯生产过程的控制与优化探究[J].化学工程与装备, 2012 (02) :59-61.

[2]渠晓东.氯乙烯生产过程优化控制研究[D].大连理工大学, 2008.

VCM生产过程中汞污染的防治 第2篇

1 VCM生产工艺简介

就我国当前塑料工业的生产状况来看, 聚氯乙烯树脂的主要生产原料为电石, 在生产过程中反应物为HCl和电石乙炔, 在Hg Cl2 (吸附有活性炭) 的催化作用下, 生成粗VCM气体 (C2H3Cl) , 经过进一步的处理和加工, 即可获得VCM单体[1]。制备过程中的一项重要环节就是洗涤工艺, 要运用碱洗、水洗等方式对制得的气体进行处理, 彻底清除气体中含有的HCl气体, 但处理后得到的酸水、HCl都存在汞污染问题, 不能直接排出废液。

在实际生产过程中, 为了缓解汞污染问题, 已经对传统的VCM生产工艺进行了更新和完善, 删去了碱洗及水洗过程, 运用干法生产技术, 降低废水、空气中汞元素的含量。但需要做到以下几点:应严格控制VCM生产原材料的含水量;根据化学反应方程式对C2H2、HCl二者的比例进行控制;将庚烷作为冷却介质, 避免水冷却对反应的影响, 降低了反应容器的腐蚀状况, 保证了催化剂的催化效用, 不会出现泄漏的状况[2];经干燥处理后的VCM反应物含水量较少, 生成的VCM气体中HCl气体含量也大大减少, 因此可以删去碱洗、水洗的环节, 只需在压缩机中进行处理;在反应装置中安装冷却器, 使生成气体冷却, 在冷却器中对汞污染物进行收集、处理, 在一定程度上也可以降低汞污染。

2 VCM生产过程中汞污染的防治措施

2.1 汞污水处理方法

在对生产VCM导致的汞污水进行治理时, 应用到的材料包括:结晶水、硫化钠、硫氢化钠 (70%以上的纯度) 、活性炭, 还应用到有机硅材料、硅藻土等助滤剂[3]。具体处理工艺流程如下:1) 在生产装置中安装专门的污水处理区, 能够将汞污水集中到集水池中, 并最终输送至汞处理槽内;2) 将硅藻土或有机硅材料加入到反应容器中, 配制成稀浆状态, 并借助加料泵的作用将浆液注入到汞污水处理槽中, 进行不断的循环工作;3) 打开处理槽内的搅拌器开关, 输入足量的空气, 确保VCM反应过程中H2S的清除效率, 并在常压状态下, 将处理槽上部空气排空, 更换外部新鲜的空气, 降低反应容器中H2S气体的含量, 搅拌器持续运行两小时后, 放置约5小时, 汞废水中的Na SH和汞能够进行充分的反应, 生成Hg S沉淀物;4) 利用压滤机, 对有机硅材料、硅藻土物质进行压缩加工, 制成滤饼, 对汞污水进行过滤、分离, 完成过滤工作后, 要先检测获得的废液, 如果汞元素含量达到排放标准, 就可以将污水排放道储水槽内, 之后运送到污水处理厂中进行加工, 若过滤后废水中汞元素超出标准, 就需要反复进行过滤工作, 而废催化剂和汞滤渣可以在汞矿中进行回收处理。

2.2 催化剂卸料方法

在生产过程中, 会消耗定量的催化剂, 可以在设备中合理的添加真空吸取装置, 将反应器中失去功效的催化剂清除掉[4]。催化剂还需要进行两个处理和加工环节, 依次为旋风分离和旋风袋过滤, 对进行反应后的催化剂粉尘清理后, 打开分离过滤器的旋转阀门, 能够使颗粒较小的粉尘进入到废催化剂回收收集桶内, 并运送到汞矿中, 重新利用废催化剂中的汞元素, 能够避免空气中汞元素的含量, 降低污染状况。

3 结语

通过有效的防治措施进行脱汞处理, 能够有效缓解VCM的生产污染问题, 大大降低空气、污水中汞元素的含量, 达到国家规定的排放标准, 不会对生态环境造成破坏。脱汞处理后的污水还需要运输至污水处理厂进行加工处理, 基本上可以完全清除污水中的汞物质, 即使排出废液后也不会对水体造成不良影响。电石法虽然具有较高的生产效益, 但汞污染问题的解决会增大生产成本, 必须要引进先进的反应器, 改进生产工艺, 提高反应效率, 降低催化剂的消耗, 从而达到控制汞污染, 提高生产效益的目的。

参考文献

[1]王绍伟.内蒙古PVC行业汞污染现状调查与防治研究[D].内蒙古师范大学2012.

[2]蔡白雪, 甘亚, 张祥剑, 李子健, 冯良荣.新型载铜碳纳米管催化剂的制备及其对乙炔氢氯化反应的催化活性[J].合成化学, 2011 (05) .

[3]刘岭梅.电石法VCM工艺技术优化探讨[J].江苏化工, 2002 (01) .

浅谈VCM气体动火分析 第3篇

我公司现有年产23万吨PVC生产装置,VCM(氯乙烯)气体是生产工艺中的主要中间产物,其在高压、低温下呈现液态,沸点为-39℃,常温常压下是气体,极易扩散到空气中形成爆炸性混合物。我在多年工作实践中,做了大量的实验,总结了一些经验,现我谈谈有关VCM动火工作的体会,望与同行共勉。

1 动火作业的概念

在易燃易爆场所,一切能产生火花的工作:如安设刀形电器开关;安设非防爆型灯具;使用电烙铁等工作都属于动火工作,并不是单指电焊、电割等具有明火的作业。在禁火区等危险区域,只要有可能产生电火花的工作,都要进行动火分析。

2 了解物料的性质及爆炸极限,确定合理的控制指标

爆炸极限是指可燃气体、可燃粉尘、可燃液体、蒸汽与空气混合,达到一定的浓度时遇定火源能够发生爆炸的浓度范围。介质不同,爆炸极限不同,温度升高,爆炸极限范围扩大,压力升高,爆炸极限范围扩大。惰性介质增加,爆炸范围缩小。在动火分析工作中,按《安全生产动火制度》要求,控制指标如下:

爆炸下限≥10%(体积比)的可燃气体(蒸汽)其浓度应≤1%;

爆炸下限≥4%(体积比)的可燃气体(蒸汽)其浓度应≤0.5%;

爆炸下限<10%(体积比)的可燃气体(蒸汽)其浓度应≤0.2%;

两种以上的可气体混合物,应以爆炸下限低者为准[2]。

实际生产中,可根据置换条件,分析手段等适当调整,只能将允许浓度降低,使动火工作更有安全保障,例如我公司的几种气体的控制指标如表1。

3 选择合适的分析方法

检测气体中VCM的方法有多种,如溶剂吸收法、化学反应法、气体检测柱法、气相色谱法等。适合用做动火分析的方法是化学反应法和气相色谱法,现分别论述如下:

3.1 VCM(氯乙烯)动火化学分析法

方法原理:微量氯乙烯同高锰酸钾反应后,致使高锰酸钾褪色,定性检测系统中氯乙烯的存在。

方法步骤:将吸收柱内依次加入20mL 0.00125M KMnO4溶液和4mL浓硫酸,与取样球胆连接好,缓缓通入样品气,使样品气通入体积不低于500mL。静置5min,若吸收剂颜色消失,说明系统内含氯乙烯并超出安全范围(0.05%),不允许动火,应继续处理到合格。若吸收剂颜色仍为紫色(即原色)说明系统内VCM浓度符合安全要求,可以动火。

3.2 VCM(氯乙烯)动火色谱分析

3.2.1 色谱仪操作条件

SHMADZUGAS CHROMATOGRAPH GC—8A气相色谱仪,日本岛津;C—R6A CHROMATOPAC记录仪;用氢火焰离子化检测器;3m×4mm不锈钢柱,内填充15%SE—30:6201固定相,柱温100℃,进样器温度160℃,检测器温度160℃,载气N2,载气流速30mL/min。

3.2.2 用标准样品标定

用VCM标准气体0.05%(V/V),用1mL进样器,进样0.5mL,重复三次,得出VCM峰面积,计算出VCM的校正因子,结果如表2。

3.2.3 参数输入

输入仪器的分析参数:Method 44,外部标准法 drift。

输入仪器的分析参数:样品分析选用同上的色谱操作条件,进样0.5mL,按START键,仪器自动进行分析,结束后自动计算出样品中VCM的浓度。

3.3 结果比较

化学分析法和色谱法对样品进行分析,结果如表3。

由表3可以看出,色谱法能测定气体中VCM气体的含量,可以反映出设备置换的程度。以上的化学法只能判断是否可以动火,不能求得实际数据,若想求得实际数据,需对方法加以改进,如利用返滴定法等,但较烦琐。

4 取样地点和取样方式的选择

4.1 取样地点

在生产正常或不正常的情况下,凡在易燃易爆装置、管道、贮罐、阴井等部位及其它认为有可能形成爆炸混合物的场所,以及存在易燃、可燃物的场所,动火作业前必须进行动火分析,动火分析的取样点,应由动火所在单位的专(兼)职安全员或当班班长负责提出,动火分析的取样点要有代表性,对于设备内动火,要了解物料走向,出入口情况,气态分布状况,可采用上、中、下多点取样,保证所取样品能代表气体的真实情况,对于设备内动火作业,还要遵守《设备内安全作业管理规定》,这里不再叙述。

4.2 取样方式

在不同的地点应采用不同的取样方式,气体的取样方式有多种,适用于VCM动火分析的取样方式有两种。

4.2.1 空间样品

用100mL玻璃注射器,注射器接针头处用4×6乳胶管和止水夹密封控制,取样方便、快速,此种取样方式经实践证明样气不被吸附,不易变化,在一定时间内分析结果重现性好,缺点是样气量少,不适合做含氧气量的分析。

4.2.2 设备内或管道内取样

取样时用二联球,将样气吸入球胆内,球胆需用样气置换3~5次,要注意二联球的气体入口处的位置和状况,使球胆内的气体能代表设备内等气体的真实情况。实践证明,球胆取样对于有吸附作用的气体放置一定时间后,稍有变化,色谱分析试验结果见表4。

从表中数据可以看出:对于玻璃注射器取的样品,放置一段时间后,分析结果基本不变化,结果稍有出入,是由于分析进样误差引起,在允许误差之内。对于球胆所取样品,分析结果有逐渐降低趋势。但在30min之内,变化很少,时间越长,变化越大,对于动火作业工作,在允许时间内,样品亦有代表性。

5 分析技巧和其它因素

5.1 注射器吸取样品气和进样技术[3]

用1mL注射器抽取样品,无论从球胆内或从100mL注射器内抽取样品,抽取样品气要有代表性,应该用样品气置换1mL注射器3~5次,最后注射器内的气体能代表所取样品气的真实情况,注射器内的气体压力应与外界大气压力相当,如果样气是负压,则产生负误差,如果样气是高压,则产生正误差。同时,注射器要耐一定的压力,气密性能好,才能保证在高压情况下进样时,使样气完全进入气相色谱仪的色谱柱内,这亦要求气相色谱仪的汽化器密封垫性能良好,能耐进样时的压力而不泄露。

5.2 色谱仪的性能

随时观察色谱仪的工作条件是否正常,定期用标准气体对仪器进行校正。保证分析结果准确可靠。

6 了解动火作业管理规定,做好动火分析及其它各项工作

动火作业与取样间隔不得超过30min,如超过此间隔或动火作业中断时间超过30min,必须重新取样分析,分析样品就保留到动火作业结束。设备内动火作业还要执行《设备内安全管理制度》。动火分析人员按要求亲自到现场取样,动火分析结果分析合格后按要求填写《动火安全作业证》,分析人员要对分析手段和分析结果负责。

7 结 论

对于VCM动火分析,根据现场情况用100mL注射器或球胆取样,正确选择取样点,样品气要有代表性,选用气相色谱分析法,及时对仪器进行校正,保证分析结果准确可靠,对于设备内作业,还应执行《设备内安全作业管理制度》,动火分析要严格执行《动火作业管理规定》严格控制动火允许指标,使动火作业在安全、有序的情况下顺利进行。

参考文献

[1]吴穹.安全管理学[M].北京:煤炭工业出版社,2002:58.

[2]赵勇主编.化工企业安全生产管理规章制度与强制性标准及安全事故防范全书[M].北京:银声音像出版社,2005:412.

VCM精馏工艺分析与优化 第4篇

1分析VCM精馏工艺

如图1所示是VCM精馏工艺的具体工作流程。

脱水处理压缩工序中得到的粗VCM气体, 并将其放入全凝器中使用0℃的盐水对其进行冷却处理, 然后在水分离器中放入液态的VCM进行分水处理, VCM在分水之后, 就会根据自身的压力向粗单体储槽流动, 随后在向低沸塔流入, 将乙炔为主的低沸物分离出来。而这些被分离出的低沸物会漂浮在塔顶, 0℃的盐水将其冷却, 而部分的VCM被回收之后, 能够排出, 并在压力的调解下进入压缩机的入口管线中, 没有凝结在全凝器中的气体则会流入到冷凝器当中, -35℃盐水对部分回收的VCM进行冷却之后就会流向缓冲罐中、尾气吸附装置, 在水分离器中流入尾气冷凝器的冷凝液之后, 经过分水的VCM就会向低沸塔中流动, 最终再次开始蒸馏活动。

VCM在除去低沸物之后, 会借助压差从低沸塔塔釜流入到高沸塔中, 并利用高沸塔的再沸器蒸出VCM, 而VCM在塔顶的冷凝器被0℃的盐水冷却之后, 就会有较少部分的VCM出现回流的现象, 而大部分的精VCM则会在塔顶向成品冷却器中流动, 且0℃的盐水冷却的VCM会向精VCM储槽流动。而高沸塔塔底主要留下的残液就是二氯乙烷高废物, 最终这些残液会被排出到高废物的储槽当中, 而间歇回收VCM在经过残液冷凝器、残液再沸器、残液蒸出塔之后, 在残液储槽中留存下来的VCM就可以准备出售了。

2 优化VCM精馏工艺

2.1 优化低沸塔

若是低沸塔顶关死调节阀, 使得“压料”现象产生, 就会造成塔顶出现过高的压力, 塔内积聚乙炔现象, 使得VCM不能够得到有效的分离, 可以采取DCS自动控制的方法, 塔顶设置0.48MPa的压力, 若是压力出现超出这一压力值的情况, 即可自动打开调节阀, 前系统中会再次流入塔顶气体并进行冷凝, 这种方法可以对低沸塔中的“压料”问题实现有效的解决, 同时在对系统压力稳定给予保障的同时, 还能够稳定低沸塔的液位、温度, 维护低沸塔操作的正常进行。

若是低沸塔出现不稳定的塔底液位问题, 通常采出量、回流比、进料量决定了塔底液位, 若是系统处于稳定的温度、压力状态下, 同时也有稳定的回流比、进料量, 那么主要依靠塔底的采出量调节液位。而淹塔、空塔现象是严禁出现在实际操作过程中的, 一旦出现这种问题将导致系统出现较大波动的温度、压力变化情况, 从而造成低沸塔无法正常的工作。这时可以采取自动控制的进料量, 将采出流量、低沸塔液位进行动态的连锁, 一旦低沸塔出现高出设定值的液位时, 进料调节阀的开度就会进行自动的调节, 使进料量得到有效的控制, 从而对低沸塔的正常工作提供保障。

2.2 优化高沸塔

若是高沸塔塔顶出现过低的压力问题, 造成塔顶、塔釜之间出现过大的压力差, 就会加快塔内气液相的流动速率, 最终造成难以有效的分离出高沸物。使其与VCM共同蒸馏出来, 造成精VCM出现超标的高沸物。因此在日常操作高沸塔的过程中, 要严格控制高沸塔的压差, 使其保持在9.5 KPa~12 k Pa之间, 回流比也应当保持适当, 如控制在3~4之间。

若是在操作高沸塔的过程中, 没有及时的排除塔釜的高沸物, 出现在塔底积聚的现象, 则会造成大幅度降低高沸塔传热效果的问题, 而且会使得塔内出现缓慢上升温度的情况。针对这种问题, 若是对沸器内的热水量进行继续加大, 极易造成骤然上升的温度, 从而使得高沸塔出现“空塔”, 而在这种情况下, 还没有及时的进行有效的分离高沸物操作, 很容易造成VCM成品中出现超标的高沸物含量。所以可以采取的优化措施是将高沸塔内的高沸物及时的排放出去。

2.3 优化尾气处理工艺

若是在VCM精馏工艺中出现不合理的尾气处理工艺设计问题, 可以在净化尾气时使用变压吸附工艺, 在10万t/a PVC生产装置中进行应用, 可对600m3/h的精馏尾气进行处理, 尾气净化后得到乙炔的含量低于150mg/m3, 而VCM的含量低于36mg/m3。与国家的相关标准相符合, 而且得到的乙炔、VCM的回收率都大于99.9%, 且表示装置正处于稳定运行的状态。

总结:综上所述, 通过对VCM精馏工艺分析与优化的深入研究, 从中可以了解到VCM精馏工艺的具体操作流程, 同时针对其VCM精馏工艺操作流程中出现的问题对其进行针对性的优化, 有利于对其正常运行提供保障。

参考文献

VCM生产 第5篇

一、基本工作原理

VCM系统的基本工作原理是车辆的运行过程中, 根据车辆行驶的条件和发动机本身的工况, 由VCM系统决定车辆实际参加工作的气缸数。

本田雅阁3.5L发动机是一款V6的发动机, 根据发动机工况需要, 它既可以6气缸同时工作, 也可以“变身”为直列3缸发动机或者V型4缸发动机。也就是说, 它具有3缸、4缸和6缸三种工作模式, 从而达到发动机动力性和燃油经济性这一矛盾因素都能达到最佳。在发动机启动时, 为了尽快进入到正常工作温度以及发动机启动初期缸体的各个部分均匀加热, 发动机会启动所有的6个汽缸来运行。在车辆加速或者低挡位爬山时, 为了满足发动机以最大功率或者最大扭矩的动力需要, 此时, 发动机以6缸工作模式工作。当车辆处于中低速的定速巡航或者发动机低负荷需求, 以及车辆处于怠速状态下, VCM系统关闭发动机一侧的三个汽缸来完成从V6发动机到直列3缸发动机工作模式的切换, 此时, 这台3.5L发动机的实际工作排量只有1.75L。在中等加速、高速巡航和缓坡行驶时, VCM系统关闭发动机每一列气缸的一个气缸的工作, 将发动机从V6或者直列3缸的工作模式, 转变成V形4缸的工作模式。通过这种对发动机在不同工况下改变工作排量的灵活控制, 3.5L VCM发动机相对比于3.0L发动机, 在燃油经济性上甚至还降低了7%。因此, VCM技术的运用使得3.5L的发动机达到车辆按需分配的目的, 既保证车辆在特殊路面时的动力性, 又可保证在普通路面下行驶时的经济性。

二、变缸的实现方法

VCM系统通过对节气门开度、车速、发动机转速、发动机机油压力、催化转化器的温度、自动变速箱档位以及其他相关的环境因素进行数据分析, 确定根据当前的工作环境启用相应的3缸、4缸或者6缸工作模式。工作模式的切换主要是VCM通过本田发动机的i-VTEC系统以及燃油喷射系统来完成的。i-VTEC系统负责控制气缸的进排气门是否能正常开启或关闭气门, 而燃油喷射系统则负责切断或恢复气缸的燃油供给 (此时, 非工作缸的火花塞会继续点火, 以尽量降低火花塞的温度损失, 防止气缸重新投入工作时因不完全燃烧造成火花塞油污) 。i-VTEC系统管理气门的机构如图1所示, 气门管理机构采用专用的一体式滑阀, 该这些滑阀与缸盖内的摇臂轴支架一样起着双重作用。根据系统电子控制装置发出的指令, 滑阀会有选择地将油压导向特定气缸的摇臂。然后, 该油压会推动同步活塞, 实现摇臂的连接和断开。如果VCM系统判断发动机变缸, 那么VTEC系统会被命令率先调整点火正时、线控节气门的开度以方便气缸开、闭能够平稳过渡, 然后VCM通过VTEC系统向电子控制装置发出的指令, 使与缸盖内的摇臂轴支架一样起着双重作用的滑阀有选择地将油压导向特定气缸的摇臂同步活塞, 完成对摇臂的连接和断开的控制, 从而达到对进、排气门的运行与停止的控制。同时, 燃油控制系统会自动恢复、切断这些特定气缸的燃油供给。例如, VCM系统认为当前工况下发动机应以V4的工作模式进行工作, 前排气缸组中的最右侧气缸及后排气缸组的最左侧气缸的气门管理机构将状态如图1中的B所示, 此时这两个气缸的进排气门不参加工作。同时, 这两个气缸的燃油供给被切断, 以节省油耗、减少排放, 并防止气缸内积炭。若系统认为应该转变成6缸工作模式, 则所有气缸的气门管理机构将处于如图1中A所示的状态。

三、怠速和低速工况平稳控制

为了使发动机在怠速和低速工况下发动机运转尽可能平稳, VCM系统的控制策略采用了在3缸工作模式下, 后排气缸组被停止工作, 发动机转变为直列3缸;在4缸工作模式下, 前排气缸组的左侧和中间气缸正常工作, 后排气缸组的右侧和中间气缸正常工作, 发动机转变为V4。这样可以尽可能使发动机在怠速和低速工况下发动机运转平稳, 不致于出现明显的怠速转速波动。

VCM系统对本田来说还是相当成熟的技术。正由于VCM技术可以使得多缸发动机在动力需求低的情况下自动关闭部分气缸, 使得发动机在保证动力需求的情况下又达到省油的目的, 所以该项技术有广泛的运用前景, 也更加具有实用性。

参考文献

[1]朱昌吉, 等.汽油机程控可变气门工作系统的研究试验[J].农业机械学报, 2003, (2) .

VCM生产 第6篇

1 国内电石法VCM的生产情况

由于国际社会的石油价格居高不下, 石油法生产VCM的相关原料, 包括EDC及乙烯的价格也随之升高。2003年EDC的价格大约是120~150美元/t, 2013年初大约550美元/t。乙烯与下游产品PVC的价格都有涨幅, 又由于PVC价格相对滞后, 导致许多石油法VCM生产公司基本上没有利润。在国内, 主要是以原盐和电石等为主要生产原料的电石法VCM生产企业却尤其突出。我国电石资源相对丰富, 尽管由于环境污染及高能耗等问题, 我国曾关停许多生产能力较小的小电石企业, 导致电石产量骤减, 然而随着电石生产企业不断扩产、大型电石炉的投用, 以及采用密闭生产工艺, 导致电石产量逐渐提高, 电石供应趋于平稳, 价格波动变小。一些生产规模大的企业生产的电石质量好而且稳定, 电石法VCM生产单位因此而减小电石消耗, 因此导致PVC获利空间较大, 企业利润也随之增加。2010年生产能力为10万t/a的电石法PVC生产单位获利润至少3亿元以上。这个数据势必也刺激国内电石法PVC生产项目会加大投入。数据调查显示, 2010年新建及扩产的电石法PVC设备生产能力将突破100万t/a的大关。

2 电石法VCM合成改进方案

在电石法VCM合成过程中, 采用的是高温沸腾给热循环水的生产工艺, 共两组转化器是共同使用一套循环热水系统, 共由多台热水泵组成。目前而言, 设备由于转化热水系统水温度比较高, 导致转化反应温度不容易被控制, 产生极为严重的循环热水气阻现象, 对于设备转化能力的提高从而产生不利的影响, 转化环节已经成为电石法VCM合成中的瓶颈。

2.1 VCM合成中反应热存在的问题

由于反应热比较多, 除了一部分热量利用转化器从设备的器壁处散失, 大部分热量仍然是利用循环水这一途径被带走。如果从转化率方面进行综合考虑, 水温要适当, 一般是处于95~98℃的范围, 如此以来热水循环量大约可以估算为2000m3/h。然而, 即使是存在如此大的循环量, 也无法避免一定的热量在转化器内及管道内以蒸汽的形式出现, 从而导致气阻的出现, 循环热水被堵住, 通不进去, 转化器反应温度逐渐升高, 从而形成了一种恶性循环, 对于生产负荷的提升产生重要的影响。

2.2 改进理论

常规工艺由于没有固碱干燥器, 会造成比较严重的设备腐蚀的情况, 尤其是塔内自聚现象较为严重, 使得设备运行周期变短, 对生产产生严重影响。实际上最为有效的办法是把粗氯乙烯利用固碱干燥, 脱酸脱水。低沸塔用泡罩塔板, 板效率不高, 而且容易导致自聚堵塞情况的发生, 而且由河北工业大学杜佩衡教授等人研发的新型垂直筛板塔技术, 在电石法VCM精馏工序中得以应用, 可以大大提高塔处理的能力, 有效减少自聚阻塞, 从而促进塔板效率的提高, 单体中低、高沸物含量接近零。现阶段, 国内电石法VCM工艺低沸塔回流比是0.3, 然而从理论计算及实际生产方面都证明这不符合科学道理, 主要在于增加热耗及冷耗。由于一般生产厂家都设计尾气吸附器, 低沸塔回流比甚至可以取零值, 也就是低沸塔仅仅设计提馏段而忽略精馏段, 低沸塔出来的尾气用冷冻盐水进行冷却, 然后直接去尾气吸附。如此以来可以大大降低低沸塔高度及塔顶冷凝器;减少再沸器及塔因自聚堵塞而清理的次数。

国内一些生产厂家对于高沸塔回流比均取值是0.6, 这种技术观点相对来说是比较落后。目前采用的是自控系统, 自控泵回流技术能够使得泡罩塔在回流比为不超过0.3生产的VCM质量符合技术要求, 比如在新型垂直筛板塔上更是如此。再沸器热负荷控制最为理想的方案就是将入口流量、灵敏板温度以及加热蒸汽流量利用串级控制法从而形成反馏回路环, 能够让塔运行的更加平稳, 分离效率更高, 而且节约加热蒸汽, 减少塔釜再沸器自聚堵塞机会。国内的一些电石法厂家所设计的冷凝器大部分是立式, 如果换成卧式, 一方面设备换热面积得以缩小, 装置制造成本也下降, 便于清理及修理, 换热效果相同, 更加有利于塔的稳定性操作。

2.3 解决方案

2.3.1 增加汽水分离器

因为转化器热水系统进行改造, 使其受到非常大的影响, 因此需要对改进方案进行反复论证, 决定在转化器热水回水管路上是不是有必要进行汽水分离器的设置, 以此达到蒸汽分离和热水降温的目的。当热水进入转化器内部时, 热水被吸走一部分反应热之后, 少许蒸汽在转化器上部呈现出沸腾的状态, 并且释放出一定的压力, 能够考虑把这些蒸汽, 高温热水借助于此压力在汽水分离器内进行降压并且释放, 高温热水带走部分热量;同时始终让热水维持温度在一定的范围之内, 热水再回到转化器, 并且循环往复。

2.3.2 汽水分离器的安装要求

汽水分离器的作用不仅于此, 同时也要发挥出蒸发室的作用, 转化器泄压之后的沸腾的热水在分离器内释放出大量蒸汽, 蒸汽带走热量。同时由于受到汽液分离所产生的不利影响, 汽液分离器里的循环速度始终不大于1m/h。汽液分离器的高度必须确保转化器里的水处于一个允许的、可控的范围之内时不会发生沸腾的现象, 换言之也就是要处于传热面液面下。汽液分离器安装高度进行计算, 可按照以下条件进行:循环水温差可以取3℃, 由饱和蒸汽表查阅后得知, 水的沸点在102℃时所对应的压力是110k Pa, 这一部分所涉及到的压力由汽液分离器液面高出的水柱进行施加。水在1.013×105Pa时的沸点是100℃, 则汽液分离器的安装高度h=ΔP/ρg= (1.1-1.013) ×105÷ (1×103×9.8) =0.89 (m) 。换言之, 汽水分离器的安装高度应不小于0.89m。

2.3.3 补偿水量核算

由于转化器发生反应, 因此其释放的热量是利用热水沸腾蒸发所带走, 同时水量也会因此而大大减少。为了确保热水循环往复进行, 在移走热量的同时, 应当要及时补加热水。水的蒸发潜热是ΔHv=40735.323k J/kmol, 总的反应热为2.51×107k J/h, 因此计算得知, 蒸发的水量Q补=2.51×107×18×10-3÷40735.323=11.1 (m3/h) 。如此以来, 原本需要7台热水泵才可以完成, 改进后仅需要1台即能够满足生产需要。

2.4 效益评估

(1) 改进之后, 生产负荷在一定程度上有所提高, C2H2流量从4200m3/h提高到4700m3/h, 转化器反应温度的控制曲线趋于平稳, 有效解决反应温度偏高的问题。

(2) 减少由于降温所需要补加的软水量, 从而大大降低软水的消耗。

(3) 改进前需要开7台热水泵, 改进后仅需要1台热水泵即可完成生产工作, 按照某趋于电价0.5元/ (k Wh) , 热水泵电机功率是55k W, 每年运行时间超过8000h进行计算, 可以节省电费大约为 (7-1) ×55×8000×0.5=132万 (元/a) 。

3 结语

综上所述, 经过对VCM合成循环水工艺进行整体改进, 转化器的生产能力得到明显改善, 而且幅度有较大的提高。而且VCM合成控制起来趋于平稳, 同时又节约了水及电等资源, 从而实现了生产效益的最大化。

参考文献

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[2]窦道华, 杜建银.电石法PVC优化设计及清洁生产[J].聚氯乙烯, 2004, (02) .

[3]薛之化.实现电石法PVC可持续发展的思考[J].聚氯乙烯, 2004, (04) .