张晓东　姚建

摘 要：对泄漏聚氯乙烯转化器的工艺处理过程中，对其壳程进行充氮。在维修转化器时，对泄露的列管进行堵橛子并烧焊，使用改进后工艺和维修方法后，单台转化器重复泄漏的次数大大减少，保证了设备运行的稳定，提高了PVC树脂生产的经济效益。

关键词：转化器 处理 充氮 维修 烧焊

氯乙烯合成转化器是一种大型列管式换热器， 是电石法合成氯乙烯的关键设备。我公司现有电石法PVC生产能力为30万t/a ， 共有转化器86 台， 设备规格为？2400 mm ×3000 mm 的70台， ？3500 mm ×3000 mm的16台。上下花板上固定有？57 mm ×3.5mm×2950 mm，列管内装满以活性炭为载体的氯化高汞催化剂。乙炔和氯化氢的混合气体在列管内经过催化剂的催化而合成氯乙烯， 此反应为强放热反应， 反应热通过的壳程循环热水的少量汽化带走。

转化器的运行情况直接影响整个电石法聚氯乙烯的正常生产， 转化器的防泄漏是保证转化器正常运行的一个重要环节。我厂转化器从2010年开始，转化器泄漏频繁，这样不仅严重影响了生产的正常运行， 而且造成触媒消耗增加、转化器寿命缩短、转化器出口大管积碳严重、生产成本增高等不良后果。在泄漏转化器进行认真分析后， 对转化器泄漏后的工艺处理、泄漏转化器的维修方式等方面进行改进，改善了转化器的使用条件和维修质量， 大大减少了单台转化器重复泄漏的次数。

1、转化器的工艺流程

经脱水的HCl 、C2H2气体通过预热器预热后通过气相进口阀进入到转化器中，转化器的列管内装满以活性炭为载体的氯化高汞触媒催化剂， 在氯化高汞触媒作用下加成反应生成氯乙烯， 同时放出大量的反应热，氯乙烯合成反应式如下：

CH≡CH + HClHgCl2 CH 2 =CHCl + 124.8 kJ/mol

反应中产生的大量的热， 由列管外的循环水带走， 循环热水由循环热水上水阀进入到转化器壳程，循环热水在吸收反应热后，在管壁少量汽化带走反应热通过循环热水回水阀回到热水罐中。

2、泄漏转化器的新、旧处理工艺比较

在每小时一次的岗位巡检中，打开转化器下封头底部的气相排污阀时，发现有酸水排出，同时该转化器更换触媒已运行10天以上，并且进出管温度高，说明转化器的列管已经泄漏。如该转化器刚更换触媒，出现排污阀有酸时，也有可能是触媒潮引起的，可开大流量进一步观察。

2.1 旧处理工艺

2.1.1 关闭已发生泄漏转化器的原料气进口阀、合成气出口阀，打开转化器下封头的排污阀，放尽管程的酸水。

2.1.2 关闭壳程热水的进、 出口阀 ， 打开壳程的排污阀和转化器的壳程排气阀， 放尽壳程中的热水。

2.1.3 在转化器的气相出口回收阀连接回收管，将转化器的的压力回收后，从气相进口的充氮口向转化器内充氮气，直到抽触媒作业开始。

2.1.4 在确认转化器内无压力后，拆设备的上下封头 ，将转化器内的触媒抽净

上述2.1.1和2.1.2条处理的目的是防止设备泄漏、腐蚀进一步加剧而导致汞触媒 “泡汤” 或合成气总管中进酸水而严重影响其它转化器的正常运行。

2.2 新处理工艺

在氮气总管加减压阀，将转化器平台的氮气总管压力降到0.25MPa，保证后续通入转化器的壳程时，不会超过转化器的壳程设计压力0.25MPa。

2.2.1 关闭已发生泄漏转化器的原料气进口阀、合成气出口阀，打开转化器下封头的排污阀，放尽管程的酸水。

2.2.2 用软管连接减压后的氮气总管和转化器的壳程排气阀向转化器的壳程充氮，关闭壳程热水的进、 出口阀，打开壳程的排污阀和转化器的壳程排气阀，在放水过程中氮气进入到转化器中保持转化器壳程的压力，放尽壳程中的热水后，关闭壳程的排污阀。

2.2.3 打开转化器的气相出口阀和气相排污阀，将进入气相出口管的酸排净后，将转化器的气相出口阀关闭。

2.2.4 在转化器的气相出口回收阀连接回收管，将转化器的的压力回收后，从气相进口的充氮口向转化器内充氮气，直到抽触媒作业开始。

2.2.5 在确认转化器内无压力后，拆设备的上下封头 ，将转化器内的触媒抽净，并将转化器的气相进出口管加盲板，防止阀门不严，有可燃气体溢出，在后续的烧焊作业过程中产生危险。

2.2.6 打开转化器的循环水上水阀和转化器的壳程排气阀，向转化器内充水，直到转化器壳程排气阀出见水，后关闭上水阀门，打开水相排污阀将转化器内的水排净，同时对转化器进行试漏。

2.3 新、旧处理工艺比较

新处理工艺主要在以下几方面做了改进：

（1） 向转化器的壳程充氮气。在转化器的开停过程中，气相进出口阀在多次使用后就会微漏。如转化器泄漏后，在关闭气相进出口阀后，还是有少量的含HCl气体会进入到转化器管程保存一定的压力。如壳程不充氮气保压，这部分气体进入通过泄漏点进入到转化器壳程，与壳程的水接触生产盐酸，造成泄漏点的扩大并加快未泄漏列管的腐蚀。

（2） 在转化器的壳程水排净后，打开转化器的气相出口阀，将气相出口管的酸排净。在转化器泄漏后，有部分酸被气流带入到转化器的气相出口总管中，如不将出口管的酸排净，它会腐蚀出口總管，造成出口总管泄漏，影响生产的安全和稳定。

（3）对转化器气相进出口管加盲板、转化器水相上回水管线断盘、试漏时用水充满壳程。这三步主要为后续烧焊维修做准备，气相进出口加盲板后，可以防止因阀门不严造成的乙炔气和氯乙烯气体的外泄，对维修过程产生影响。断开转化器水相上回水管线，可防止在烧焊过程中，静电通过水管导入其他正在运行转化器。试漏时用水充满壳程，可防止壳程内残留的可燃性气体在烧焊的过程中溢出，发生爆鸣。

3、泄漏转化器器新、旧维修方法

旧的维修方法是在转化器泄漏后，找到泄漏的列管，用铁撅子将泄漏的列管堵死。由于在转化器列管泄漏过程中，水从壳程进入到管程会与管程中的HCl气体生产盐酸，对列管的管口进行腐蚀，造成管口的内表面并不平整，在堵撅子后堵不严实，容易发生二次泄漏。

针对老的维修方法出现的问题，对泄漏的转化器在用撅子堵死后，再用电焊将撅子和泄漏列管进行焊接，防止了二次泄漏的情况出现。

4、结语

在使用新的泄漏转化器处理工艺和维修方法后，单台转化器重复泄漏的次数大大减少，保证了设备运行的稳定，提高了聚氯乙烯树脂生产的经济效益。

参考文献：

杨鸣波，唐志玉，高分子材料手册[M]，北京：化学工业出版社，2009.

作者简介：

张晓东（1985-），男，2008年7月毕业于北京化工大学高分子材料与工程专业，本科学历，工程师。现就任于天津大沽化工股份有限公司聚氯乙烯分厂合成工段，从事技术管理工作.