孫巖(中國石化催化劑有限公司北京奧達分公司, 101111)

液環(huán)真空泵在聚烯烴催化劑溶劑回收中的應(yīng)用優(yōu)化

孫巖(中國石化催化劑有限公司北京奧達分公司, 101111)

A公司使用的液環(huán)真空泵原本以水作為工作液，但是在運行中發(fā)現(xiàn)，水和該公司的一種原料-四氯化鈦發(fā)生反應(yīng)，生成鹽酸，腐蝕設(shè)備和管道。A公司改用白油作為工作液，并增加強制循環(huán)泵，解決了腐蝕及設(shè)備運行溫度較高的問題，使設(shè)備能夠長周期正常運行。

液環(huán)真空泵;腐蝕;白油;強制循環(huán)泵

A公司的主要業(yè)務(wù)為淤漿法生產(chǎn)聚烯烴催化劑，其主要生產(chǎn)流程如圖1所示：

圖1 A公司主要生產(chǎn)流程

外采購的原料(主要為：甲苯、己烷、四氯化鈦、白油等)進入A公司后，首先要進行精制(主要為脫水)。精制合格后，依照規(guī)定的順序在不同的溫度、壓力下，通過管道輸送至合成釜進行合成反應(yīng)。合成反應(yīng)中生成的催化劑通過洗滌、干燥、包裝后，可以進行銷售；合成反應(yīng)剩余的溶劑要進行回收，回收的溶劑可以再次應(yīng)用到催化劑合成階段，無法回收的部分作為廢物處理。

溶劑回收是采用蒸餾的方式進行的，在實踐中發(fā)現(xiàn)，蒸餾時的溫度越高，溶劑中的渣滓越容易結(jié)焦，堵塞設(shè)備與管道。因此，為了節(jié)能及設(shè)備的正常運行，需要采用減壓蒸餾的方式。

液環(huán)真空泵在抽、排氣體的過程中，氣體幾乎是等溫的，適用于易燃、易爆氣體[1]。因此，A公司溶劑回收單元的減壓蒸餾使用液環(huán)真空泵。

一、優(yōu)化前工藝流程

A公司最初從設(shè)備廠家訂購的液環(huán)泵機組流程如圖2所示：

圖2 液環(huán)真空泵最初流程

該泵最初使用的工作液為水，但是使用一段時間后，發(fā)現(xiàn)設(shè)備及管線多處發(fā)生腐蝕。經(jīng)分析，需要回收的溶液主要為甲苯、四氯化鈦的混合物，其中四氯化鈦遇水發(fā)生反應(yīng)，生成鹽酸：TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl

鹽酸具有強腐蝕性，因此會對設(shè)備和管線造成腐蝕。初次解決該問題時，A公司采用向工作液中加入NaOH的方式，但是該方法需要及時檢測工作液的pH值，操作不便，偶爾還是會發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，設(shè)備損壞頻繁。

2 優(yōu)化后的工藝

由于使用水作為工作液始終無法徹底解決腐蝕問題，A公司把工作液更換成了白油。白油作為A公司生產(chǎn)中的一種原料，供應(yīng)及處理途徑便捷，而且不和甲苯、四氯化鈦反應(yīng)，徹底解決了設(shè)備腐蝕問題。

雖然設(shè)備腐蝕的問題得到了解決，但是使用白油作為工作液又帶來了另外一個問題，就是設(shè)備運行時溫度較高，最高達到了70℃。容易造成機械密封泄漏。而且，溫度過高，受到液環(huán)飽和蒸汽壓的影響，液環(huán)泵的真空度也會降低。解決新出現(xiàn)的問題，需要增加工作液的換熱效率，為此A公司又對液環(huán)泵進行了改造，其流程圖如圖3所示：

圖3 液環(huán)泵優(yōu)化后的流程

本次改造，增加了一臺齒輪泵作為強制循環(huán)泵，這樣就增加了單位時間工作液的換熱次數(shù)。而是使用強制循環(huán)泵，液體的流速較高，不利于冷凝器換熱管表面隔熱層的形成，有利于傳熱。通過改造，解決了液環(huán)泵運行溫度較高的問題，其正常運行溫度在30℃以下，設(shè)備已正常運轉(zhuǎn)超過2年，未進行過維修。

3 結(jié)語

通過優(yōu)化改造，解決了設(shè)備存在的問題，降低了設(shè)備維修次數(shù)，節(jié)約了維修費用。

[1]楊乃恒.真空獲得設(shè)備[M].冶金工業(yè)出版,1987.

孫巖(1985-)，男，北京市人，工程師，碩士研究生。從事化工機械技術(shù)及管理。