108 m3聚合釜PVC生产工艺的优化

李文杰

(河南神马氯碱发展有限责任公司，河南 平顶山 467000)

河南神马氯碱发展有限责任公司(以下简称神马氯碱)第2期聚合装置有5台108 m3聚合釜，采用日本智索公司PVC生产技术，产能为20万t/a。该生产线自2009年9月投运以来，聚合釜粘釜严重，须频繁清釜，不但存在安全隐患，且影响产品质量，降低了PVC的产量。经过技术人员的不断摸索、创新，神马氯碱对108 m3聚合釜的涂釜工艺进行了优化，对涂釜喷头进行了改造，使聚合釜的清釜频率有了大幅度降低；此外，还对出料管线和倒料筛进行了改造，用2台静态过滤器替代倒料筛，杜绝了筛子堵塞后浆料通过筛子气相管线和混料槽气相管线进入气柜的风险。

1 工艺流程[1]

108 m3聚合釜PVC生产工艺流程(以开盖进料为例)如下：用防粘釜剂进行涂釜并洗净后，将缓冲剂和冷去离子水加入聚合釜中，再加入分散剂、引发剂；对聚合釜进行抽真空处理，然后将氯乙烯单体加入聚合釜中，再加入热水，对聚合釜夹套用热水升温至反应温度使其正常反应。反应完后，将浆料送至出料槽、混料槽，然后回收釜内残留的气态氯乙烯[1]。浆料经出料泵进入出料槽，用2台倒料泵送至2个筛子进行筛分，再进入混料槽，最后用泵送至汽提塔除去浆料中的氯乙烯。

2 运行中出现的问题及解决方案

2.1 出现的问题

108 m3聚合釜PVC生产的自动化程度较高，在生产运行中，聚合釜涂釜、入料、聚合反应及出料均为全自动控制，操作人员只需点击启动程序即可；聚合反应冷却水采用夹套挡板水自循环工艺，聚合釜温度采用先进的串级调节控制，温度控制平稳，产品质量较稳定。不足的是，自投产以来，108 m3聚合釜粘釜严重，生产70釜左右就须开釜清理，主要是搅拌桨叶和釜顶气相空间粘釜物较多，每次清理需8 h，影响聚合釜的使用效率，粘釜物带到成品中还会影响产品质量，且存在一定的安全隐患。在出料和倒料过程中，混料槽顶部的倒料筛振子易坏、筛网易烂、管线易堵，每次修理时都须用吊车将筛子从混料槽顶吊到地面进行维修。筛分受槽排污不及时，会造成管线堵塞；浆料由筛子顶部气相管线进入气柜，会造成回收系统堵塞瘫痪，严重影响安全生产并造成物料的浪费。

2.2 采取的措施

2.2.1 优化涂釜工艺

涂釜工艺原设计为：确认液封排水干净，保证聚合釜为空釜状态，激活涂釜程序，程序开始运行；启动聚合釜高搅，釜顶通一段时间蒸汽后加入涂釜剂，期间顶部一直通入蒸汽(200 s)；涂釜剂加入完毕，釜底抽真空60 s,停止釜顶通蒸汽；通夹套冷却水，切换为釜顶抽真空600 s，涂釜结束，停聚合釜高搅。

优化后的涂釜工艺如下:①将通蒸汽时间由200 s延长到300 s，同时将涂釜蒸汽压力由0.35 MPa提高到0.45 MPa以上，并在每台釜的涂釜管线上加装1台疏水器，排掉管道内的蒸汽冷凝水，保证通入聚合釜蒸汽的质量，提高喷涂效果。②将涂釜剂加入时间由3 min延长至5 min，使涂釜剂喷涂均匀。③取消釜底抽真空60 s程序，防止部分涂釜剂被真空泵带走，影响涂釜效果。④采用进口涂釜剂。

2.2.2 涂釜喷头的改造

108 m3聚合釜原设计的涂釜喷头为单独喷头，喷头上有6个孔向下喷，喷涂效果不好。改造后，将原有喷头拆掉，更换为盘管式喷头，盘管上共有5个喷头，其中4个向上喷涂釜顶冷凝器和气相空间，1个向下喷涂聚合釜内壁和搅拌轴。改造后涂釜液喷涂均匀，涂釜效果好，粘釜情况有明显改善。

2.2.3 降低釜顶大流量冲洗水及盘管冲洗水温度

108 m3聚合釜出料后期冲洗使用的是离心机脱出的母液水，温度在80 ℃左右，压力为0.6 MPa，冲洗水温度高，压力低，冲洗效果不好，釜内粘釜物不易冲掉，影响清釜频率；若粘釜物混入产品中还会形成“鱼眼”，影响产品质量。

经过不断摸索和反复试验，神马氯碱对聚合釜冲洗水系统进行了改造。在干燥母液水去聚合釜管线上安装1台板式换热器，用循环水作为冷却介质，将聚合釜冲洗水温度由80 ℃降至50 ℃。另外在聚合釜冲洗水总管上加装1台管道泵，将冲洗水压力由0.6 MPa提高到1.0 MPa以上。上述改造有效地改善了冲洗效果。

2.2.4 对出料管线及倒料筛进行改造

原工艺是聚合釜出料到出料槽，用2台倒料泵送至2个筛子进行筛分，再进入混料槽，最后用泵送至汽提塔。改造后出料槽和混料槽开1备1，即釜内的物料既可出至出料槽也可出至混料槽，出料槽或混料槽内的浆料经2台泵(开1备1)送入2台静态过滤器，经分离后的树脂再进入汽提塔。

经过技术改造，汽提塔的进料更平稳，操作更简便，且省去了1个混料槽(搅拌电动机功率45 kW)、2套筛子(每套功率1.5 kW)和2台倒料泵(每台功率30 kW)，设备减少后，系统更稳定，操作更简便，同时也降低了电费和维修费。

3 结语

神马氯碱PVC生产系统改造后，可达到200釜以上清釜1次，且粘釜物较少，只需2 h即可恢复使用，PVC树脂的一等品率保持在99%以上，同时设备故障率降低，为稳定、高产奠定了基础，也极大地增强了产品的市场竞争力。