浅谈聚合釜不稳定运行原因及改进措施

王默凝

（大庆油田有限责任公司化工集团技术开发研究院，黑龙江 大庆 163000）

最近几年，伴随着工艺技术的进步，聚合釜运行的稳定性得到了显著提升，不仅产生大大增加，树脂质量指标也得到改善，聚合釜清洗的次数有所减少，能够为之后工序指标的优化奠定良好基础。不过聚合釜在运行中依然存在不稳定运行的情况，需要工作人员做好原因分析,采取有效的改进措施，保证聚合釜运行的稳定性和可靠性。

1 聚合釜不稳定运行原因

1.1 配方不当

聚合釜配方包括了无离子水、分散剂、引发剂以及单体等，如果其配方合理，将会对聚合釜的稳定可靠运行造成影响。配方不当一般体现在3个方面：一是水油比不当，在利用悬浮法进行疏松型树脂生产时，树脂孔隙与表面都会吸附一定量的水，如果水油比过低，会导致体系黏数增大，VCM单体液滴在聚合分散体内部的数量增加，彼此之间的碰撞频率增大，在发生反应时颗粒会变粗，严重时可能引发聚合反应体系的失衡；二是分散剂添加不当。分散剂在聚合反应中主要起到了保胶以及分散的作用，如果分散剂添加过量，会导致体系黏度增加，悬浮液泡沫增多，树脂颗粒变细，造成釜顶冷凝器堵塞，不能及时处理会降低冷凝器换热量，影响对于聚合釜温度和压力的有效控制，如果分散剂添加过烧，会影响体系的稳定新，导致聚合反应异常；三是引发剂添加不当。引发剂是引起聚合反应的关键，在配比不均匀的情况下，可能引发两种异常，一是前期反应快而后期反应慢，容易导致局部过热，二是前期反应慢后期反应快，造成聚合反应温度的土壤升高，出现反应异常。

1.2 水温及流量控制不合理

聚合反应释放的热量多数都会被循环水带走，因此当循环水温度偏高，或者流量偏低时，会影响热量的及时转移，导致聚合釜内部温度和压力的升高，循环水流量偏大则会造成聚合釜内部温度和压力的下降，引发聚合反应异常的问题。

1.3 pH值选择不当

无论是pH值偏低导致体系偏酸，还是pH值偏高导致体系偏碱，都会引发分散剂表面张力的改变，弱化其分散能力，继而造成聚合分散体系失衡，PVC颗粒变粗。

1.4 釜顶冷凝器控制不当

在发生聚合反应的过程中，釜顶冷凝器会将部分反应产生的热量转移走，在釜温调节方面发挥着重要作用。但是如果控制不当，导致釜顶冷凝器提前使用，会造成冷凝液滴回流到釜内，参与聚合反应，影响聚合体系的稳定性。同时，如果釜顶冷凝器管程自聚换热效果差，聚合反应产生的热量将会难以转移，一样会影响反应的顺利进行。

2 聚合釜不稳定运行改进措施

2.1 做好聚合配方控制

一是对水油比进行优化，可以将其控制在0.9左右，对聚合釜注水流量进行调节，以保证水油配比的合理性以及聚合反应体系的稳定性；二是应该做好分散体系选择。通过对树脂质量的分析以及反应过程中聚合釜内部温度和压力的观察，最终选择日产聚乙烯醇分散剂，其能够提升聚合体系的保胶能力和液滴分散能力，确保聚合反应的顺利进行；三是应该选择合适的引发剂。依照聚合釜反应的实际情况，对前后期具备不同活性的引发剂进行调配，确保聚合前后期反应速率均匀。

2.2 做好水温流量调节

结合聚合釜运行的实际情况，需要将循环水的温度控制在13～18℃之间，夏季最高温度不能超过20℃，压力不低于0.6MPa，安排专人定期对循环水调节阀以及流量计进行检查，及时对发现的问题进行处理。

2.3 优化体系pH值

想要对聚合体系的pH值进行有效控制，工作人员必须严格依照相关要求，将去离子水的pH值控制在6～9之间，氧含量低于1×10-6，以2h为间隔，对单体储槽中的水进行回收，消除物料偏酸或者偏碱的问题，将聚合体系的pH值控制在一个相对恒定的范围内，避免聚合反应体系偏酸或者偏碱引发的异常。

2.4 合理投用釜顶冷凝器

不少化工企业在进行生产的过程中，因为经验缺乏或者投运不合理等原因，釜顶冷凝器存在管程自聚、换热差、回收慢等问题，在一定程度上影响了聚合釜的稳定运行。对此，企业应该首先做好釜顶冷凝器管程的清洗工作，在清洗完成后，或者运行20釜之后，需要手动进行釜顶冷凝器的喷涂，同时在聚合反应结束回收前，加入相应的消泡剂，将回收流量控制在2000m³/h以内。聚合反应进行45～60min后，需要串联调节投用釜顶冷凝器。在经过相应的优化改进后，釜顶冷凝器的自聚显著降低，换热效率提高，能够对釜顶冷凝器投用效果差引发的聚合反应进行差的问题进行控制和改善。

3 结语

总之，伴随着工艺技术的改进优化以及管理水平的提高，聚合釜运行的效果也在不断提高，树脂产品的质量得到了提升，聚合釜的清洗次数也在不断下降，以某化工企业为例，在投运初期，每进120釜作业后，就需要进行1次清洗，而在完成工艺改进后，进行240～260釜才需要进行1次清洗。而通过对生产运行经验的总结研究，聚合釜不稳定运行问题得到了改进，其运行变得越发稳定，产能也在持续提高，有助于化工生产的顺利进行。