聚氯乙烯的生产工艺.docx
- 文档编号:29612990
- 上传时间:2023-07-25
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:29.20KB
聚氯乙烯的生产工艺.docx
《聚氯乙烯的生产工艺.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《聚氯乙烯的生产工艺.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
聚氯乙烯的生产工艺
第一章概述
第一节聚氯乙烯简述
氯乙烯的聚合物。
英文缩写PVC。
聚氯乙烯是仅次于聚乙烯的第二大塑料品种。
玻璃化温度80~85℃,密度1.35~1.45克/厘米3,使用温度-15~60℃。
PVC具有优良的耐酸碱、耐磨、耐燃及绝缘性能,与大多数增塑剂的混合性好,因此可大幅度改变材料的力学性能。
加工性能优良,价格便宜,但对光、热稳定性差,100℃以上或光照下性能迅速下降。
聚氯乙烯用自由基加成聚合制备,方法有悬浮、本体、乳液和溶液等,其中以悬浮法为主,以过氧化物等引发,加分散剂后可得到疏松树脂颗粒,加工性能好。
聚合温度高,链转移速率高,产物分子量小,一般应稳定在±0.5℃以内。
溶液聚合产物直接用作涂料胶粘剂,乳液聚合产物也可直接应用,或喷雾干燥为固体。
聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一,其产量仅次于聚乙烯居第二位。
PVC以其具有的阻燃、绝缘、耐磨损等优良的综合性能赢得了广阔市场,广泛应用于轻工、建材、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等部门,尤其在建筑塑料、农用塑料、塑料包装材料、日用塑料等领域占有重要地位。
聚氯乙烯(PVC)用途广泛,并是最早用于工业化生产的塑料管道材料,至今仍是管道生产的主导材料。
PVC的强度高、造价低、可回收利用、性能受环境影响小、安全卫生,可用于压力和重力管道,也可用于塑料包装、制品等领域,其低廉的价格和突出的均衡性能,已经在工业和消费用途方面成为十分理想的材料。
聚氯乙烯是由液态的氯乙烯单体经悬浮,乳液,本体或溶液法工艺聚合而成,其中悬浮工艺在世界PVC生产装置中大约占百分之九十的比例。
在世界PVC总产量中均聚物也占大约百分之九十的比例。
PVC是应用最广泛的热塑性树脂,可以制造强度和硬度制品。
硬质品目前占PVC总消费量的百分之六十五左右,今后PVC消费量进一步增长的机会主要是在硬质制品应用领域。
目前PVC在建筑领域中的消费量占总消费量的一半以上。
第二节国内生产及应用状况
我国聚氯乙烯工业经过30多年发展至今,已有70多个生产厂,装置生产能力达150多万吨/年,实产量也已磅110鑫万吨/年,其中悬浮法PVC产品占90%以上,国内有8套引进生产装置,分别为日本信越化学公司的2套20万吨/年生产装置(齐鲁石化公司氯碱厂和上海氯碱化二股份有限公司各一套),美国古德里奇公司3套生产装置(北京化工二厂和锦西化工总厂4万吨/年装置各一套和福州第二化工厂1.5万吨/年装置一套)、美国黎各公司一套(武汉葛店化工厂实际生产能力2.5万吨/年装置一套)及美国西方石油公司的0.3万吨/年生产能力的医药级PVC生产技术和关键设备(无锡化工集团股份有限公司),这8套引进装置生产能力总计达到54.8万吨/年,约占悬浮法PVC装置总生产能力39%,引进装置的产品质量达到国外同类产品水平。
[8]
国内PVC生产企业在引进国外先进的生产技术的同时,开始了消化、吸收、创新的国产化工作,通过十几年的技术攻关、技术发行取得了较大的成绩,使我国悬浮法PVC的生产技术和产品质量水平迈进了一个新台阶,但与国外水平相比,仍有差距,且引进的国外不同公司的装置水平也不尽相同,各有长处和短处,国内技术也有先进处,为进一步提高我国悬浮法PVC生产技术和产品质量水平,根据化生化(1995)44号“关于印发PVC树脂行业组长单位和专家组会议纪要”中要求,我们将对国内现有的VCM聚合反应计算机控制技术、防粘技术、聚合排气回收技术、PVC浆料中残留VCM的脱除技术、PVC浆料的脱水干燥技术、成品包装技术和聚合釜、汽提塔、离心机、干燥器等主要设备进行全面的观察、分析对比,择其优者在“九、五”期间,创出我国特有的先进的VCM聚合(包括后处理)生产装置及技术,且具备建设大型PVC装置的能力,为新建PVC生产企业和现有PVC生产企业的扩产、技术改造提供技术和设备,以避免今后再发展PVC生产时重复引进,为国家节约大量外汇。
PVC树脂可以采用多种方法加工成制品,悬浮聚合的PVC树脂可以挤出成型、压延成型、注塑成型、吹塑成型、粉末成型或压塑成型。
分散型树脂或糊树脂通常只采用糊料涂布成型,用于织物的涂布和生产地板革。
糊树脂也可以用于搪塑成型、滚塑成型、蘸塑成型和热喷成型。
发达国家PVC树脂的消费结构中主要是硬制品,美国和西欧硬质品占大约2/3的比例,日本占55%;硬质品中主要是管材和型材,占大约70~80%。
PVC软制品市场大约占全部PVC市场的30%,软制品主要包括织物的压延和涂层、电线电缆、薄膜片材、地面材料等。
硬质品PVC树脂近年来增长比软制品快。
在全世界范围内一半以上的PVC树脂用于与建筑有关的市场,使PVC行业容易受到经济的波动影响。
建筑领域是PVC树脂增长最快的市场,1986~1996年美国PVC树脂在建筑市场的增长率为6%/年, 在其它市场中的增长率仅为1.4%/年。
1986年美国PVC树脂在建筑市场中的分额为64%,1996年增加到73%,预计2001年将增加到76%, 增长最快的用途是管材、板壁、和门窗等。
近几年我国聚氯乙烯硬制品应用份额也有增长趋势,管材、型材和瓶类所占份额由1996年25%增长到1998年的40%,但至今我国聚氯乙烯的应用还是软制品的份额较多。
1998年软制品占PVC总用量的51%(其中薄膜为20%,塑料鞋10%,电缆料5%,革制品11%,泡沫和单板等5%),硬制品占40%(其中板材16%,管材9%,异型材8%,瓶3%,其它4%),地板墙纸等占9%。
第二章生产工艺简述
第一节悬浮法生产工艺
悬浮聚合通过不断进行搅拌使单体液滴在水中保持悬浮状态,聚合反应在单体小液滴中进行。
使单体呈微滴状悬浮分散于水相中,选用的油溶性引发剂则溶于单体中,聚合反应就在这些微滴中进行,聚合反应热及时被水吸收,为了保证这些微滴在水中呈珠状分散,需要加入悬浮稳定剂,如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等。
引发剂多采用有机过氧化物和偶氮化合物,如过氧化二碳酸二异丙酯过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈等。
聚合是在带有搅拌器的聚合釜中进行的。
聚合后,物料流入单体回收罐或汽提塔内回收单体。
然后流入混合釜,水洗再离心脱水、干燥即得树脂成品。
聚合反应结束后的浆料一般呈中性或弱酸性,这样的浆料在后系统汽提中受热放酸,PH值会更低,影响树脂白度。
在生产装置中通过向出料槽中加入氢氧化钠提高浆料PH值,破坏树脂中低分子物,提高树脂白度。
新鲜单体进入界区后,首先经过一个过滤器FIL-1B,过滤后的新鲜单体储存在卧式储槽TK-8B中。
新鲜单体储槽的液位是自动控制的。
当实际液位低于设定液位上限时,TK-8B进口管上的自动截止阀就会自动打开,新鲜单体流入储槽,当实际液位达到设定液位上限时该阀门就会自动关闭。
停止向储槽运送单体。
整个储存系统总是维持一定量的新鲜液体,以被聚合加料用。
在新鲜单体储槽底部装有一根蒸汽管,伸到储槽内,用于排空置换。
通过一个手动阀门的开与关,可以向槽内喷射蒸汽。
在蒸汽进口的对面,即槽的顶部装有回收管线,当单体储槽需要维修时,可以使用蒸汽对储槽进行彻底吹扫,使用回收管线将含有VCM的蒸汽导入回收系统,回收单体。
但聚合加料时,由DCS启动新鲜单体泵PU-3B,经过单体过滤器FIL-2B和VCM流量计计量后,向釜内加料。
聚合反应结束后,未聚合的单体,即回收单体经过冷凝和收集两个过程,储存在回收单体储槽中,可直接用于聚合反应。
聚合后,未反应的VCM以气体的形式排出,经第一冷凝器CN-1F,及第二冷凝器CN–2F冷却后,液化为VCM液体,靠自身的重量流入回收单体储槽TK-3B或TK-8B。
回收单体和新鲜单体按一定的比例再次加入到聚合釜中进行回收。
一般来说回收单体和新鲜单体的比例大约为1:
3.5。
为了避免单体的自聚,回收单体的储槽的温度应控制在15.5摄氏度。
正常的运行压力一般为0.18-0.42Mpa,随第二冷凝器压力的变化而变化。
本装置的供水系统可以满足如下用途:
反应釜加料用水,冲洗,密封,注水以及各种与操作有关的工作所需水。
反应釜加料用水由热水储槽TK-6B和冷水储槽TK-5B来供给冷水和热水分别由PU-6B和PU-7B输送,混合后预期温度后送往聚合釜。
每台泵再将多余的水循环返回水槽。
入釜水的温度可自行控制。
常温无离子水由界区外送至界区内储存在无离子水储槽TK-5B中,其液位控制器可以调节储槽进口管线上的液位调节阀,根据要求向槽内打入无离子水,当TK-5B液位降到不够一釜次用水时,控制室内的液位低限液位就会报警。
这个无离子水槽能为整个装置提供密封水,冲洗水,注入水和部分加料水。
常温无离子水由界区外送至界区内,经过蒸汽加热器HE-3B加热后储存在热无离子水储槽TK-6B中,控制温度一般在95摄氏度左右其液位控制器可以调节储槽进口管道上的液位调节阀,根据要求向槽内打入热无离子水。
如果液位调节阀关闭,蒸汽加热器HE-3B上的蒸汽控制阀也会关闭,这样在没有水流时,防止蒸汽进入加热器。
本套装置采用等温水入料工艺。
这种入料方法使得在各个组分入料完毕时,聚合釜温度等于或大于所设定温度,这可通过同时向釜内加入热的和冷的无离子水来实现。
离子水入料系统由一台冷水泵和一台热水泵(PU-6B,PU-7B)组成,每台泵的出口都设置一个温控阀和一条返回储槽的循环管线,再水入料时,DCS检测混合后的水温,通过控制冷和热的无离子水的流量,达到预期的温度。
将热和冷的无离子水混合,不仅仅是在热水储槽内控制水温及热水入料的需要。
而且还要满足氯乙烯的温度变化和不同聚合配方变化的调整。
第二节工艺指标及设备
1.本工艺生产的树脂的分子量靠聚合温度进行控制。
如果要降低分子量,就要降低聚合温度。
聚合温度每变化1摄氏度,树脂的特性黏度变化0.029。
每釜料所用的引发剂量对树脂的分子量影响很小。
树脂分子量随着每釜引发剂用量的增加而下降。
本生产装置的做法是利用温度变化对树脂的特性黏度有较大影响这一特点,通过改变聚合温度来控制树脂的分子量。
2.颗粒度的工艺控制
树脂的颗粒度,在很大程度上取决于每批料中所用的分散剂的数量和聚合釜内搅拌程度。
本生产装置的悬浮PVC生产工艺中,搅拌速度是恒定的。
搅拌器速度,叶片和叶片位置,聚合釜内的挡板形态被设计成是不可调的。
树脂的颗粒度通过改变每批料所用的分散剂总含固量进行控制。
搅拌因素的变化,对颗粒度,颗粒形态,树脂的孔隙率都有影响。
本工艺的聚合釜搅拌已为提供良好树脂的均匀性,悬浮稳定性,热传导性能而得到最佳化的设计。
悬浮胶体稳定性是指聚合系统在反应过程中,使VCM在连续的水相中,保持分散状态的能力。
如果VCM和水相发生分离,就会导致出现粗料。
造成粗料的原因很多。
恢复分散剂在聚合胶体的稳定性的最好的方法是提高水与VCM的比例,如果再短期内出现几次粗料,又找不出任何原因,便可采取这种措施,在以高水比例继续进行生产的同时,继续查找产生粗料的原因。
待解决了稳定性问题以后,恢复配方规定的标准水比例。
现已经知道造成粗料的原因有以下几种:
(1)引发剂加料不及时。
这是指分散剂加料和引发剂加料之间的时间延迟过长,最长的允许时间为45分钟。
(2)分散剂加入量少。
分散剂加入量少。
分散剂的基本作用是包VCM液滴表面,防止在聚合期间发生暴聚。
如果分散剂用量不足,VCM将具结成大块。
(3)聚合釜内留下的涂釜液过多。
如果残留在聚合釜中的涂釜液量过大,树脂颗粒度增大,或造成粗料。
(4)缓冲剂与分散剂再加入聚合釜之前进行预热。
3.孔隙率及视重比的工艺控制
颗粒的孔隙率或称空隙空间,主要是通过聚合终端的转化率来控制。
在单体转化率达到82%--85%之前,树脂的孔隙率随着转化率的提高而下降。
聚合反应一旦达到了这一点,孔隙率的变化变的非常小。
而增塑剂的吸油率也是随着转化率的提高而下降,其他一些因素,如配方对树脂孔隙率也有影响。
降低水与VCM的比例会降低孔隙率。
改变某些分散剂在聚合配方中的配比量,对树脂孔隙率也略有影响。
PVC树脂的视比重受配方、机械因素和树脂的其他性能的影响,树脂的视比重随着配方中水与单体比率的下降而增加。
并且随着树脂的孔隙率的下降和颗粒度的增大而增加。
这说明为调整颗粒度或孔隙而改变配方对视比重也会造成影响。
3.树脂中残留VCM及鱼眼的工艺控制
树脂中残留VCM的含量取决与PVC浆液汽提系统的操作。
汽提塔的设计能满足将所有牌号的树脂残留VCM含量降到要求可接受的水平。
“鱼眼”是一种塑化的树脂颗粒,留在聚合釜中或重新加入聚合釜中的树脂是造成“鱼眼”的常见原因聚合釜冲洗不干净,或由于误操作,回收VCM中带有大量的PVC粒子,都会造成“鱼眼”的形成。
这是因为PVC粒子在聚合釜中与VCM混合,树脂孔隙结构中会被VCN饱和,VCM在树脂孔隙中聚合,“再聚合”的树脂颗粒,会大大降低颗粒的增塑剂吸收率。
4.聚合添加剂
(1)缓冲剂缓冲剂的作用是在反应期间使浆液PH值保持近似中性。
这有助于树枝聚合时的胶体稳定性。
本工艺所采用的缓冲剂是碳酸氢氨。
与水混合后加入聚合釜。
(2)分散剂70.5m聚合釜及生产技术采用的88%醇解度的PVA具有较强的保胶能力,可有效防止VCM液滴聚并。
72.5%的PVA分散能力好,生产出的PVC孔隙率高,规整度好,流动时间短,易加工。
配合少量的羟丙基甲基纤维素,可得形态规整、孔隙适中、密度大、易加工的PVC。
分散剂的主要作用是控制PVC树脂颗粒大小。
多数分散剂是水溶性的,与水混合后加入聚合釜。
各种溶液可复合使用一种或多种分散剂。
(3)引发剂引发剂的作用是引发VCM聚合。
为使反应温度保持恒定,通过改变加入聚合釜内引发剂的用量控制反应速率。
VCM聚合是一种自动加速反应,在这种反应中,引发剂的用量是一个重要参数。
为了便于加入聚合釜内,各种引发剂分别配制成分散液,纯引发剂分解速度很快但配制成分散液后变的相当安全,消除了快速分解的可能性。
现在普遍使用的EHP(过氧化二碳酸一二乙基己酯)活性高(47℃时半衰期10h),反应放热均匀,水溶性小,因而粘釜轻,本身为液体可配成溶液和乳化液,便于加料,有助于实现密闭人料。
随着对PVC研究的不断深入和人们对现有聚合釜生产能力的追求,现在普遍采用复合引发剂,以缩短聚合时间,充分利用釜的换热能力,根据釜的换热能力和循环水温,不断调节各种引发剂用量之比,以求最大限度获得最短的反应时间。
目前,生产SG-5以下PVC,多采用EHP与CNP复合。
本工艺所采用两种引发剂,过氧化二碳酸二,代号EHP;过氧化葵酸异丙苯酯,代号CNP用于生产SG-5或SG-3树脂。
(4)终止剂本工艺所采用两种终止剂ATSC和a-甲基苯乙烯,ATSC是常用终止剂,通过有效的与引发剂反应,破坏引发剂,终止聚合反应。
ATSC用于聚合反应结束时的聚合终止。
a-甲基苯乙烯属于事故终止剂。
这种终止剂只有在别无他法处理聚合反应的情况下才使用。
(5)涂釜剂涂釜剂EVICAS90或GBM。
涂在聚合釜内表面及内部构件表面,用以抑制聚合反应时粘壁,这是一种化学处理工艺,如果使用得法,聚合釜内壁表面经过釜次连续聚合后也不粘壁,再每次加料之前,将防粘釜药剂喷涂在聚合釜内表面。
在喷吐过程中,聚合釜内表面保持冷却,以便使防粘药剂冷却,再涂釜期间,聚合釜内压力必须接近大气压力。
(6)阻聚剂阻聚剂为a-甲基苯乙烯,聚合反应由终止剂终止以后,PVC浆液中含有未反应的VCM,未反应VCM中含有引发剂自由基,再回收系统的罐和管线中引起聚合反应,最终产品成珊瑚状物,造成管道堵塞。
因此往回收系统中注入极少量的a-甲基苯乙烯以抑制自由基聚合反应。
A-甲基苯乙烯是一种溶液。
(7)碱液聚合反应结束后的浆料一般呈中性或弱酸性,这样的浆料在后系统汽提中受热放酸,PH值会更低,影响树脂白度。
在生产装置中通过向出料槽中加入氢氧化钠提高浆料PH值,破坏树脂中低分子物,提高树脂白度。
5.聚合釜
本文生产工艺中所采用的聚合釜是一个具有恰当混合搅拌性能的间歇式聚合釜。
这种聚合釜装料体积是恒定的。
采用恒定体积反应的目的在于最大限度的利用聚合釜的有效传热面积。
本聚合釜主体部分由釜体、传动机构及辅件组成.构成一个完整的操作单元设备上设有温度口、压力测量接口、喷淋口等。
釜体由内筒、夹套及内冷管组成,其表面及内件都是用特殊方法抛光,釜体与夹套之间设有螺旋异流板。
冷却水由夹套底部通入,经过螺旋异流板进入隔板下的四根内冷却管,经过冷却后由隔板上的夹套出水管集中排出,去除水垢。
釜顶盖上设有人孔。
人孔是外压强制密封式,釜内通入高压水管密封圈顶起并涨紧,可有效防止介质外漏。
采用二层三叶后掠式搅拌器。
该搅拌器的设计是经过搅拌冷模试验,运用搅拌放大技术进行的优化设计,从而保证了最佳的树脂产品质量(颗粒型态与粒径分布)和最低的能量消耗。
通过实际运行,此釜配以优良的配方及工艺。
生产PVC树脂具有以下特点:
生产能力较高;传热均匀效果好;所产PVC树脂颗料形态规整;料径分布相当集中;分子量分布均匀;吸油率适宜;表观密度高等优点。
釜的良好的电化抛光和辅以较佳的喷淋效果使釜壁粘釜物少,设备运行稳定,再配以DCS按制系统。
釜温可控制在±0.1℃之间,为生产优质树脂提供了保障。
[7]
由于PVC的比重是1。
4,而VCM的比重是0。
92,所以在聚合反应过程中釜内物料体积会收缩,通过连续不断的向釜内注水,可以达到釜内物料体积恒定的目的。
5.注水泵及注水泵的冲洗
注水泵PU-8B和PU-9B可将水从TK-5B中抽出,将水压增到2.12Mpa。
需要该水压的设备有:
聚合釜搅拌密封,釜下浆料泵密封。
从注水泵分出的第二股水在一个压力传感器的和调节阀的作用下,压力降到1.63Mpa。
由于所有的低压注水设备具有用量小而稳定的特点,故不会由于每个设备用水量过大而造成其他设备中断供水现象。
使用该水压的设备有:
(1)聚合反应期间的注入水(PLY-XE)
(2)浆料泵密封冲洗水(PU-8G,PU-9G,PU-10G)
(3)离心机进料泵密封冲洗水(PU-11H,PU-12H)
(4)气提塔泵密封冲洗水(PU-3G,PU-4G,PU-6G)
(5)和真空泵密封冲洗水(CM-1F,和CM-2F,CM-1E)
冲洗水泵PU-10B和PU-11B的出口供给,将水的压力1.12Mpa供给每个低压冲洗水设备。
使用低压冲洗水的设备有:
(1)聚合釜顶部管道和低部管道
(2)出料槽和回收分离器管道冲洗水(TK-1G,TK-2G,SE-1F,SE-2G)
(3)浆料气提塔(CL-1G)
(4)离心机供料槽(TK-3H)
第三节悬浮法PVC技术要点
1、聚合单元
目前绝大部分PVC企业都采用了聚合釜全密闭技术,它不仅能大大缩短聚合辅助时间,不需要开关人孔、真空脱氧,更大大减少了VCM对环境的污染,降低了PVC装置VCM的单耗,节约了生产成本。
采用全密闭技术关键在于水洗和防粘釜技术,水洗和涂布要不存在死区,防粘釜剂必须高品质,水洗和涂布应采用双位对称布置,水洗喷头和涂布喷头特别重要。
缩短聚合反应时间,提高聚合釜生产强度是PVC装置技术发展水平的一个重要标志。
对通用PVC产品采用后添加脱盐水、使用回流冷凝器和冷冻水、采用高效引发剂复合使反应速度均匀和采用扩链剂提高聚合反应温度等方法都能大幅度缩短聚合反应时间。
选用的引发剂要易于贮存和配制,对聚合PVC产品白度和鱼眼等质量指标影响要极小,同时要配套加聚合用pH值调节剂加入时间要相应提前,加入流速适当加大,聚合终止剂用量也要适当增加。
采用扩链剂要考虑扩链效率和用量,这样才能保证聚合PVC产品质量。
同时要注意,对于高型号PVC合成比低型号PVC合成加聚合用pH值调节剂加入时间要相应提前,加入流速适当加大。
要获得高质量的PVC产品,5万吨/年以上规模的PVC装置应设置冷冻机,用80℃左右的冷冻水取代冷却水或深井水,因为冷却水或深井水随季节变化温度变化比较大,为保证聚合强度,就必须不断调整聚合油水比和分散剂配比,这样会使PVC产品的塑化性能很不稳定,PVC后加工时就不得不不断调整加工配方和加工艺参数,这是很麻烦的分散剂分为主分散剂和辅助分散剂。
分散剂影响PVC全面质量性能,主分散剂主要有高醇解度PVC和HPMC等;辅助分散剂用来精练PVC颗粒的某些特征,如颗粒分布、孔隙率等,辅助分散剂目前用得比较多的是低醇解度油溶性PVC。
目前常用分散体系有复合PVA和PVA与HPMC复合两大体系。
复合PVA以.采用两元PVA复合效果较佳,三元PVA复合效果不如二元PVA复合,而PVA与HPMC复合体系一般使用三元以上复合效果较佳,以获得良好PVC产品热稳定性、高孔隙率颗粒和良好脱VCM性能、更好的树脂塑化后加工性能。
一般来讲,PVA复合体系成本较低,但生产出PVC产品的塑化性能不及PVA与HPMC三元以上复合体系。
在聚合反应中,分散体系在确保聚合VCM液滴稳定分散情况下用量应越少越好,反之,用量偏多,生产出PVC尽管依国标分析质量较好,但因树脂皮膜厚塑化性能差而难以后加工,仍难以为用户所认可。
许多国内PVC生产厂家由于生产的树脂热老化白度不好而在聚合反应中添加液体热稳定剂加以改善,这并不是理想方法,因为这些添加液体热稳定剂只是改善树脂的外在质量的某些表面性能,并不能从根本上改善PVC树脂的内在质量性能,这些添加液体热稳定剂还有可能与PVC后加工助剂相互作用产生不良反应,反而有可能影响PVC树脂的使用性能。
因此,理想的方法应从改善聚合配方和工艺着手,特别是优化分散体系和引发体系来获取。
有的PVC厂家在聚合过程中添加消泡剂,这不是一个好方法,因为生产消泡剂中含有分散剂和表面活性剂,会增加PVC粒子皮膜,增加PVC树脂后加工塑化难度,另外还可能影响PVC脱残留VCM的难度。
悬浮VCM聚合使用的引发剂是油溶性的,可使用乳液型引发剂替代溶剂型引发剂,并将引发剂从聚合釜釜顶加入改为釜底加入,这能大大降低PVC树脂鱼眼,减少引发剂加料管道的堵塞机会。
小体积聚合釜通过配方优化生产出的PVC尽管可能与大体积聚合釜的生产出的PVC质量上用国标分析相差无几,但塑化性能永远无法和大釜竞争,所以国内采用体积为45立方米以下的厂家应尽快淘汰,应争取采用体积为70立方米以上的大型聚合釜。
脱盐水质量问题国内许多厂家关注不够,pH应控制在6.5—8.0之间范围,对于采用聚合釜全密闭技术厂家应对脱盐水预先进行抽真空、升温或化学脱氧处理。
2、VCM回收利用单元
对于规模较小PVC厂家(5万吨/年)可采用两级水环抽真空、压缩冷凝流程,对于规模较大PVC厂家(10万吨/年)应采用有气柜流程的工艺比较经济。
第四节其他生产工艺流程(VCM聚合工艺)
1.配方管理
各牌号的各种助剂及原料的配制包括温度压力、配比以及配方的计算机集中管理。
它的优点是个性配方方便,同时可进行同一牌号用不同助剂的配方个性在和自动加料控制结合时,可实现在线进行配方个性的全自动加料控制系统。
2.全自动加料控制
由计算机控制实现自动入料。
按照所编制的加料程序,计算机自动将所需各种助剂以及水和VCM单体加入釜内,其加入量的配比完全按照各种型号的配方自动进行控制,加料过程中,按预估的数字模型进行控制,使加料完毕后,釜内物料温度下为反应温度它的优点是:
减少操作量、计量准确,减少助剂损失和环境污染,安全可靠同时因无升温过程,缩短了聚合反应周期,提高了釜的利用率。
3.聚合反应的控制
它包括聚合反应的温度控制,注入水控制、反应压力控制和快速终止控制。
在聚合反应温度控制上由于采用了独特的计算方法,使反应温度控制值波动<±0.2℃。
同时,温度控制与冷却水流量构成一个选择性控制。
在达到最大经济流量时,实施流量控制以节约能源。
注入水的控制是在聚合反应中进行的。
根据转化率的增加而补入一定量的水,以保证总物料体积不变,减少由于聚合反应产生的体积收缩而造成传热率的降低。
反应压力控制,一
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 聚氯乙烯 生产工艺