4.2.2.Стадия 200. Полимеризация винилхлорида.

4.2.2.1.Полимеризация винилхлорида. (Лист 8).

Процесс полимеризации винилхлорида осуществляется периодическим способом в реакторах Р-201-1÷8 вместимостью 80 м³ каждый. Реактор снабжен рубашкой для подогрева и охлаждения, импеллерной мешалкой. Привод мешалки – нижний от электродвигателя через редуктор. Реактора Р-201-5,6 снабжены редукторами с переменным числом оборотов, реактора Р-201-1,2,3,4,7,8 – с постоянным числом оборотов. Уплотнение вала мешалки – двойное торцевое с принудительной подачей в него прокачиваемой и запирающей жидкости от маслонасосной станции Х-201.

Прокачиваемая жидкость, в качестве которой используется обессоленная вода из сборника Е-207, подается в торцевое уплотнение с целью предотвращения попадания в него рабочей среды – суспензии поливинилхлорида, с помощью дозировочного насоса Х-201-1В.

Включение и контроль за работой насоса осуществляет система управления или оператор со своего рабочего места. Работа насоса сигнализируется на рабочем месте оператора.

Давление обессоленной воды, подаваемой в торцевое уплотнение, контролируется с помощью прибора РRSA-2204 с сигнализацией максимального значения 2,0 МПа (20кгс/см² ) и минимального значения на 0,05 МПа (0,5 кгс/см²) менее давления в реакторе.

При минимальном значении давления обессоленной воды включается насос Н-121-2 и автоматически открывается отсечной клапан НV-2607 на подаче обессоленной воды в систему прокачиваемой жидкости, минуя насос Х-201-1В.

Предусмотрена блокировка – отключение насоса Х-201-1в при достижении максимального давления 2,0 МПа (20кгс/см² ).

Система подачи запирающей жидкости, в качестве которой используется масло, включает в себя циркуляционный насос Х-201-1Б, фильтр, аккумулятор – холодильник, гидроцилиндр с предохранительным клапаном, демпфер, подкачивающий насос Х-201-1А и бак для масла.

Подпоршневая полость гидроцилиндра через разделитель жидкости соединена с реактором импульсной линией. Давление в циркуляционном контуре поддерживается на (0,05÷0,30) МПа (0,5÷3,0 кгс/см²) выше давления в импульсной линии за счет разности площадей поршня и усилия пружин.

При падении давления в маслосистеме, превышающем давление в реакторе Р-201/1÷8 на 0,15 МПа (1,5 кгс/см²) и менее, осуществляется автоматическое включение подпитывающего насоса Х-201-1А. Отключение подпитывающего насоса Х-201-1А осуществляется автоматически после пополнения циркуляционного контура при давлении в маслосистеме на 0,3 МПа (3,0 кгс/см²) больше, чем давление в реакторе Р-201/1÷8. При повышении давления масла в маслосистеме более 2,0 МПа (20,0 кгс/см²) на рабочем месте оператора срабатывает сигнализация и отключаются маслонасосы Х-201-1А и Х-201-1Б. Работа насосов Х-201-1А и Х-201-1Б сигнализируется на рабочем месте оператора.

Давление масла в циркуляционном контуре контролируется с помощью прибора РRSA-2203 с сигнализацией минимального значения – менее чем на 0,15 МПа (1,5 кгс/см²) выше давления в реакторе.

Для обеспечения нормального режима работы маслосистемы предусмотрено:

а)при превышении давления в маслосистеме над давлением в реакторе Р-201-1÷8 на 0,7 МПа (7,0 кгс/см²) автоматически открывается отсечной клапан НV-2641.1÷8 для сброса давления в маслобак;

б)при превышении давления в маслосистеме над давлением в реакторе Р-201.1÷8 на 0,3 МПа (3,0 кгс/см²) автоматически закрывается отсечной клапан НV-2641.1÷8 (нормальный режим работы).

Охлаждение циркулирующего масла осуществляется подачей захоложенной воды в холодильник пневмогидроаккумулятора.

Расход запирающей жидкости в циркуляционном контуре не контролируется, а задается длиной хода плунжера циркуляционного насоса. регулировка которого проводится в соответствии с паспортом на агрегат дозировочный.

Уровень масла в баке контролируется по указателю уровня по месту.

Реактора полимеризации кроме перечисленных выше устройств снабжены также следующими устройствами и сопутствующим оборудованием, обеспечивающими их нормальную работу и безопасность проведения процесса полимеризации:

1)устройством гидроочистки стенок реактора водой высокого давления, смонтированным на штуцере в крышке реактора;

2)узлом для нанесения покрытия на стенки реактора, состоящим из мерника Е-205 для приема и хранения раствора нигрозина, форсунки для распыления раствора внутри реактора, установленной на штуцере в крышке реактора и форсунки для распыления ноксола внутри реактора, установленной на штуцере трубопровода подпитки обессоленной воды в реактор;

3)узлом для впрыска в реактор раствора прерывателя реакции полимеризации, состоящим из мерника Е-204 для хранения раствора третбутилпирокатехина или раствора агидола в гексановой фракции с массовой долей основного вещества не менее 24%, сборника Е-203 для хранения азота Р=1,4 МПа (14,0 кгс/см²), с целью обеспечения впрыска раствора в реактор и четырех донных клапанов, вмонтированных в днище реактора, через которые раствор поступает в реактор;

4)мерником раствора агидола в гексановой фракции Е-201;

5)сборником Е-202 для обеспечения загрузки через него в реактор инициатора при использовании его в виде порошка;

6)боковыми контрмешалками (волнорезами), установленными в верхней части реактора для регулирования потоков жидкости при перемешивании;

7)узлом впрыска маточника, для распыления его внутри мембранного узла реактора, с целью предотвращения полимеризации мембранного узла; в штуцера трубопроводов загрузки обессоленной воды и подачи азота в реактор с целью предотвращения полимеризации, отсечных клапанов НV-2621 и НV-2623.

Перед загрузкой реактора на полимеризацию необходимо выполнить следующие операции:

1)заполнить мерник Е-205 раствором нигрозина и провести аэрозольное покрытие нигрозина на внутреннюю поверхность реактора или нанести аэрозольное покрытие средством NOXOL;

2)заполнить мерник Е-204 раствором третбутилпирокатехина или раствором агидола в гексановой фракции, если мерник раствора прерывателя реакции полимеризации Е-204 пуст в следствии срабатывания IV ступени защиты реактора или необходимости замены раствора в нем;

3)загрузить в сборник Е-202 добавки согласно рецептурному формату;

4)заполнить мерник Е-201 раствором агидола в гексановой фракции, если это оговорено в рецептурном формате;

5)подать маточник на форсунки мембранных узлов, отсечных клапанов НV-2621 и НV-2623.

Аэрозольное нанесение нигрозина или средства NOXOL, заполнение мерника Е-204 и сборника Е-202 проводятся только на пустом реакторе.

Заполнение мерника Е-201 раствором агидола в гексановой фракции осуществляется в следующей последовательности: оператор проверяет наличие раствора в сборнике Е-105 по уровню в нем, который должен быть не менее 440 мм (33%), включает насос Н-107, открывает отсечной клапан НV-2609 на трубопроводе подачи в мерник раствора агидола, отсечной клапан на воздушке НV-2632. При достижении в мернике Е-201 максимального уровня 230 мм; отсечные клапана НV-2609, НV-2632 автоматически закрываются, насос Н-107 отключается.

Уровень в мернике Е-201 контролируется с помощью прибора LSA-2402 с сигнализацией максимального уровня на рабочем месте оператора.

Заполнение мерника Е-205 раствором нигрозина осуществляется следующим образом: оператор проверяет наличие достаточного количества раствора нигрозина в сборнике Р-107 по уровню в нем, который должен быть не менее 500 мм (28%), после чего открывает отсечной клапан НV-2624 на линии подачи раствора в мерники Е-205, открывает отсечной клапан НV-2625 на уравнительной линии с растворителем Р-107 и заполняет мерник, путем передавливания раствора из сборника Р-107 в мерник Е-205 азотом.

При достижении в мернике Е-205 максимального уровня 770 мм автоматически закрываются отсечные клапана НV-2624 и НV-2625. Уровень в мернике Е-205 контролируется с помощью прибора LSA-2403 с сигнализацией максимального значения на рабочем месте оператора.

Процесс нанесения покрытия нигрозином осуществляется с помощью системы управления или дистанционно оператором со своего рабочего места, при этом выполняются следующие действия:

-включается насос Н-201 для осуществления циркуляции воды в контуре реактора (при этом запорная арматура на сливе обратной захоложенной воды должна быть закрыта);

-открывается отсечной клапан № 7.1 на трубопроводе подачи пара в смеситель Х-203 и начинается разогрев воды в контуре;

-при достижении в контуре температуры 80°С, что контролируется с помощью прибора ТRC-2102, закрывается отсечной клапан на паре и отключается насос Н-201;

-открывается отсечной клапан НV-2627 на трубопроводе подачи горячей воды в рубашку мерника Е-205 и закрывается отсечной клапан НV-2647 на трубопроводе подачи горячей воды минуя мерник Е-205;

-при достижении в мернике Е-205 давления 1,3 МПа (13,0 кгс/см²), что контролируется с помощью прибора РRSA-2211 с сигнализацией максимального значения 1,3 МПа (13,0 кгс/см²) на рабочем месте оператора. при этом закрывается отсечной клапан НV-2627, открывается клапан НV-2647, открывается отсечной клапан НV-2626 на трубопроводе подачи раствора нигрозина в реактор и включается мешалка реактора;

-при выравнивании давления в мернике Е-205 и реакторе закрывается отсечной клапан НV-2626;

-через 10 минут после закрытия клапана НV-2626 останавливается мешалка и подается сигнал в систему управления о готовности реактора к загрузке.

Процесс нанесения покрытия средством NOXOL осуществляется аппаратчиком следующим образом:

-заливается в емкость Е-208-18 через воронку 2,8 кг раствора (NOXOL) (2 бутылки)

-подается пар через пароэжектор Х-207-18 в реактор Р-208-18 и емкость Е-208-18 ;

- производится впрыск раствора NOXOL из Е-208-18 через пароэжектор Х-207-18 в реактор Р-201-18 в течении 1 мин.

Нанесение покрытия средством NOXOL осуществляется при включенной мешалке реактора.

Заполнение мерника Е-204 раствором третбутилпирокатехина или агидола после его опорожнения в случае срабатывания IV ступени защиты реактора, а также его первоначальное заполнение осуществляется следующим образом: аппаратчик открывает ручную арматуру и быстросъемную заглушку на воздушке сборника Е-204, закрывает ручную арматуру на трубопроводе азота между сборником Е-203 и сборником Е-204 и с местного щита, расположенного у сборника Е-204, включает насос Н-112 и открывает отсечной клапан НV-2608.2 на трубопроводе подачи раствора третбутилпирокатехина в сборник Е-204. При достижении в сборнике максимального уровня 860 мм подается сигнал на рабочем месте оператора, отсечной клапан НV-2608.2 автоматически закрывается, насос Н-112 отключается.

Уровень в сборнике Е-204 контролируется с помощью прибора LSA-2401 с сигнализацией максимального значения 860 мм на рабочем месте оператора.

Предусмотрена блокировка – невозможность пуска реактора при уровне в сборнике Е-204 менее 860 мм.

После заполнения сборника Е-204 аппаратчик закрывает ручную арматуру и устанавливает заглушку на воздушке сборника Е-204 и открывает ручную арматуру на трубопроводе азота между Е-203 и Е-204 и опломбирует ее в открытом состоянии, затем сообщает оператору о готовности сборника Е-203 к заполнению азотом. Оператор дистанционно открывает отсечной клапан НV-6651 на трубопроводе подачи азота с давлением 3,5 МПа (35,0 кгс/см²) из корпуса 21, открывает отсечной клапан НV-2608.1 на подаче азота в сборник Е-203. При достижении в сборнике Е-203 давления более 1,45 МПа (14,5 кгс/см²) автоматически закрывается отсечной клапан НV-6651, затем НV-2608.1. Давление в сборнике Е-203 контролируется с помощью прибора РISA-2205 с сигнализацией максимального более 1,45 МПа (14,5 кгс/см²) и минимального менее 1,4 МПа (14,0 кгс/см²) значений на рабочем месте оператора. Предусмотрена блокировка: невозможность пуска реактора при давлении в сборнике Е-203 менее 1,4 МПа (14,0 кгс/см²) 30 сек.

В случае загрузки инициатора в реактор в виде порошка, до начала процесса полимеризации производится загрузка его в сборник Е-202.

Перед открытием люка сборника Е-202 он должен быть продут азотом для вытеснения винилхлорида. Эта операция осуществляется оператором с рабочего места. Оператор проверяет, закрыты ли отсечные клапана НV-2639, НV-2617, НV-2618, НV-2619, НV-2642, НV-2644, НV-2640, открывает клапан НV-2640 на трубопроводе подачи азота и отсечной клапан НV-2619 на воздушке в атмосферу и продувает сборник азотом в течение (3÷5) минут, затем закрывает клапан НV-2640 на азоте и открывает отсечной клапан НV-2644 на воздухе, через (3÷5) минут закрывает отсечные клапана НV-2644 и НV-2619. Оператор подает в систему управления сигнал о необходимости снять блокировку открытия крышки сборника, система управления печатает сообщение «блокировка крышки сборника снята», после чего аппаратчик по манометру, установленному на трубопроводе возле сборника, проверяет отсутствие давления в сборнике и открывает крышку. Аппаратчик засыпает в сборник требуемое по рецептуре количество компонентов и закрывает крышку сборника. Полное закрытие крышки сборника фиксируется системой управления, крышка блокируется в закрытом состоянии, на рабочее место оператора подается сигнал.