一种新型聚氯乙烯生产加料工艺

＊刘清胜

（中国天辰工程有限公司 天津 300400）

一种新型聚氯乙烯生产加料工艺

＊刘清胜

（中国天辰工程有限公司 天津 300400）

随着聚氯乙烯工业的发展，全国聚氯乙烯行业开展了大量技术革新活动，本文在聚合加料工艺上进行了改进，并在实际生产中取得了显著的成绩。

聚氯乙烯；分散剂；预加料系统

1.概述

聚氯乙烯是大宗基础化工原料之一，在塑料加工中占有相当大的比重，在国民经济中占有重要地位。目前，聚氯乙烯工业化的生产方法主要有悬浮法、乳液法、微悬浮法、本体法等，其中悬浮法由于其生产工艺简单、生产成本低、产品性能稳定等特点，是目前世界各国广泛采用的一种聚合方法。

随着聚氯乙烯工业的不断发展，全国聚氯乙烯行业开展了大量技术革新活动，在新型助剂的研制、聚合配方的开发、防粘釜技术的应用等方面取得了显著的成绩，促进了聚氯乙烯工业的发展。特别是我们传统的70m3聚合釜及其聚合技术的应用，使我国聚氯乙烯生产技术水平有了很大的进步。经过几十年的经验积累，此技术是成熟的，在国内有几十家工厂用这种方法生产，但是由于悬浮法PVC聚合反应是间歇反应，能否缩短向聚合釜加料的时间，是改进聚合工艺和产能的一个重要方面。传统的悬浮法PVC聚合工艺是依次向聚合釜内加入涂釜液、氯乙烯和等温水、分散剂、引发剂、终止剂等。具体加料时间如下：

可以看出，聚合釜的加料包括预先涂釜、新鲜和回收VCM的加入、等温水、分散剂以及引发剂等助剂的加入，此加料时间为50分钟。待聚合反应完成后，出料，氯乙烯回收，清洗釜，聚合釜完成一个批次生产。此生产工艺能够满足正常平稳生产，但在平稳生产的基础上，仍需要缩短批次生产时间，提高聚合釜的产能。

2.新型聚氯乙烯生产加料工艺

(1)新型加料方式介绍

通过对传统70m3聚合釜加料工艺进行改进，设置预加料系统，开发了新型的氯乙烯生产工艺。通过这种生产工艺，可以将引发剂、多种分散剂和纯水按照比例分别加入到预加料罐内进行混合，所形成的均匀分散体系通过预加料泵定量打入聚合釜内，与氯乙烯混合，最后向釜内注入热脱盐水，至此，进料过程完成。此预加料系统的溶液配制在上一批次的聚合反应过程中完成，不占用本批次生产时间，最大限度的减少了本批次的加料时间。预加料系统向聚合釜进料的操作，是由DCS控制系统自动控制完成，实现了全自动进料。

改进后的聚氯乙烯加料如下：

可以看出，此新型生产工艺的主要特点就是设置了预加料系统。此种助剂的加料方式，相较依次向聚合釜内加入氯乙烯、等温水、分散剂、引发剂等共节省了近20min，可使单台釜年增加聚氯乙烯生产能力约2200吨，多创收1800万元，具有极大的经济效益。

(2)新型加料工艺流程简述

聚氯乙烯生产原料主要包括涂釜液、分散剂、引发剂、缓冲剂、脱盐水、氯乙烯单体。涂釜液使用时通过聚合釜顶部的喷射阀打入聚合釜。引发剂加料是经质量流量计计量后送入预加料罐中。分散剂溶液经测定浓度后按聚合生产工艺配方要求，计量后用加料泵打入预加料罐中。缓冲剂贮存在缓冲剂贮槽内，在加入纯水过程中先将缓冲剂分散液经缓冲剂流量计计量后压入纯水中，一起进入聚合釜。当聚合反应达到设定的转化率时，终止剂用加料泵打入聚合釜，终止聚合反应。氯乙烯单体一般包括新鲜的VCM和回收的VCM，用VCM加料泵打入聚合釜内。脱盐水为分散相，反应过程中氯乙烯单体在分散剂的作用下分散在水中。冷脱盐水用于预加料、反应进料等；冷脱盐水用蒸汽加热后贮存在热脱盐水贮槽中，热脱盐水主要用于聚合加料。

预加料系统是本工艺加料过程的核心。此预加料系统的溶液配制在上一批次的聚合反应过程中完成，不占用本批次生产时间，最大限度的减少了本批次的加料时间。

聚合反应在带搅拌器和冷却夹套的压力容器聚合釜中进行，反应由加入的引发剂诱发。当聚合反应开始后，首先逐渐打开通向聚合釜内冷挡板的冷却水阀门通入循环水，再向聚合釜夹套通入冷却水，反应一定时间后，向釜顶冷凝器内通入循环水。聚合釜夹套循环泵入口设有两个调节阀。聚合釜温度控制系统把设定的温度传送到夹套循环泵入口的调节阀，调节阀根据信号来自动调节进入夹套的冷却水流量。在DCS的精确温度控制下，反应温度十分接近设定温度。当反应达到设定终点时，终止剂用泵打入聚合釜中，反应停止。DCS控制系统可保证每釜反应终点一致。

为了安全起见，装置还设有自动事故终止剂系统，以便在停电或停气等紧急情况下能迅速终止聚合反应。

当反应终止后，PVC浆料被打入出料槽中，然后被送入浆料槽，输送过程中经过过滤器。出料结束后，对聚合釜进行冲洗、涂壁，进行下批生产。大部分未反应的VCM在出料槽和聚合釜中回收。出料槽中的浆料经VCM回收后，用浆料输送泵送入汽提塔进料槽。

3.结论

本工艺技术与国内聚氯乙烯工艺相比，改进了生产加料流程，使加料时间从50min缩短到30min，降低了批次总生产时间；该工艺及技术使用DCS全自动控制，实现了生产过程中的全密闭入料，能耗低，质量好，达到了国际先进水平。

与国外工艺相比，本工艺技术也有显而易见的优势。例如，工艺过程较简单、除个别设备外，其他设备全部可在国内采购，投资也比较低，节省了大量的专利费用。在消耗方面，如改变某些观念、采取新的预加料系统技术，提高了分散剂效率及装置的年生产能力，并节约了分散剂用量。此工艺从技术的可靠性、装置的经济性上均毫不逊色于国外工艺。因此，本工艺的研发及推广使用，对于国内的聚氯乙烯市场具有深刻的意义。

[1]137m3聚氯乙烯悬浮法PVC生产工艺的国产化,聚氯乙烯,2017年,45卷,003期．

(责任编辑：卢凤英)

One New Type Polyvinyl Chloride Production and Charging System

Liu Qingsheng

（China Tianchen Engineering co., ltd, Tianjin, 300400）

Along with the development of polyvinyl chloride industry, the polyvinyl chloride industry across the country has developed large number of innovation activities. In this paper, it has taken improvement of polymeric charging technology and achieved signifcant achievement in the practical production.

polyvinyl chloride；dispersing agent；pre-charging system

T < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

A

刘清胜（1973～)，男，中国天辰工程有限公司；研究方向：工艺设计。