PVC生产工艺的优化改造

PVC生产工艺的优化改造

冯志亮

新疆玖安劳动安全评价检测中心（有限公司）新疆乌鲁木齐市    830000

摘要：从实际生产看，面对快速发展的PVC行业，现行国标己不能满足行业发展的需要，特别是对后序加工企业，随着其产品的多样化、精细化、高端化，人们对产品的价格、性能以及环保等日益重视，PVC的安全生产就显得尤为重要。

关键词：PVC；生产工艺；优化改造

前言

自2005年以来，中国PVC行业发生了前所未有的变化。PVC生产技术也得到了快速的发展，以前较为先进的几个关键技术（塔式汽提技术、防粘釜技术、密闭入料技术、DCS控制技术、氯乙烯回收技术、聚合釜注水技术、油封站机械密封技术、粗料预警技术等）在行业得到普遍的应用。

1 PVC 行业当前生产及质量特点

1.1 生产新技术应用情况

（1）乙炔工序

a.各企业均严格控制电石库存，以最小库存量从6天降为3天计，则在50%的湿度下可节约电石量在1.8%左右。同时电石灰的减少也给发生器温度控制创造了条件，有利于乙炔气质量控制。

b.采用新型的电石尾泥乙炔气回收技术，在原有回收电石泥乙炔气90%的基础上，目前最新技术己达到回收率95%以上。

c.采用新型的清净塔布水技术，有效消除了偏流、断流现象，处理后的乙炔气产品质量稳定性进一步提高。

（2）单体工序

a.处理后的混合气体的含水合格稳定，从而有效延长了触媒的使用寿命，同时也极大地减少了副反应的发生。

b.由于配比采用优化后的DCS程序，反应的副产物大幅度地减少，尤其是二氯乙烷的产生量大幅度地降低。

c.精馏的分离效果更好，这主要是经长期的总结找到了精馏塔自聚的主要原因，通过采用新型除水装置从而使精馏塔的使用周期大幅度延长，精制的氯乙烯单体中乙炔和高沸物含量可以控制有效范围内，极大地减少了悬浮聚合反应的干扰因素。

（3）聚合工序

a.聚合反应均采用多元引发体系，分散体系则基本上以PVA与HPMC复合的方式。

b.聚合釜的加料、反应过程、自动喷淋冲洗、塔式汽提装置均采用DCS过程控制技术和ESD装置；

1.2 行业产品质量状况

（1）乙炔气己消除了S、P 杂质，产品质量稳定；

（2）单体质量得到普遍提高，纯度可达99.99%以上，乙炔含量平均可达10×10^-6以下，高沸物平均可达50×10^-6以下，个别企业乙炔含量可控制在5×10^-6以下，高沸物可控制30×10^-6以下；

（3）树脂优级品率基本均能达到90%以上，一级品率可达95%以上，合格品率可达99.5%以上。

2分析PVC生产工艺的优化改造

2.1PVC生产工艺现状分析

目前国内生产PVC的工艺大部分是悬浮聚合技术。悬浮法是将氯乙烯、水与悬浮剂等加入聚合釜中，处于一定温度下进行搅拌，在转化率达到标准后停止聚合反应并收回未反应的材料，利用汽提、干燥等环节来得到PVC树脂。浆料汽提技术已发展至溢流筛板汽提塔。浆料汽提技术对温度有要求，处理后的PVC含有很高的氯乙烯含量，增加了消耗。PVC产品干燥方式常见的是气流干燥加沸腾干燥、旋转筒式干燥与旋风干燥等。乳液聚合工艺也是生产PVC的主要技术。乳液聚合技术生产的PVC又称为聚氯乙烯糊树脂。在乳液聚合阶段，整个体系转变为固液乳状液系统，提升了聚合能力。乳液聚合工艺生产的糊树脂，有更好的泡孔结构，但树脂粘度偏低。PVC本体聚合工艺发展时间相对较短，且反应系统的温度难以保障均一。

2.2实例分析其改造应用

某化工有限公司PVC生产线乙炔工序电石渣上清液含有Ca（OH）₂、CaCO₃等杂质，在长期输送中钙质化合物在清液输送管线及设备中结垢，输送流道缩小，造成输送流量降低，发生器补水不足，堵塞渣浆分离器底部溢流管、冲洗水管。发生器电石反应不完全，电石渣浆黏稠，发生器排渣困难，排渣管、溢流管堵塞频繁，发生器反应压力高，溶解乙炔损失大，造成电石浪费。发生器、渣浆分离器运行1～2个月就要进行清理，严重影响乙炔工序连续稳定生产；另一方面频繁清理检修过程中，因置换而造成大量乙炔损失。改造方案：（1）乙炔发生系统优化。①新增1台清液泵，解决旧清液泵叶轮小、易堵塞而导致的清理频繁的问题。②新增1套清液管线，缩短清液输送管线距离，新旧清液管线之间可以互相切换，保证发生器补水稳定及异常情况下的降温，消除安全隐患。③提高渣浆分离器底部清液管线的插入高度，结垢的渣浆从管壁脱落下来之后不易堵塞底部的排渣管线。④改造发生器底部冲洗水管线，新增2条生产水冲洗管线，解决因清液压力不足或者排渣管线、溢流管线堵塞时无法疏通的难题。（2）转化系统优化。①根据温度对触媒寿命的影响，制定了温度控制范围随触媒投用时间的延长而逐渐提高的措施并严格执行。②根据转化器布置的实际差异及不同运行负荷的影响，有规律地增加各台转化器入口阀门开度，保证各台转化器中混合气均匀分布。实施效果：2台清液输送泵检修频率由每周1次降为每年1次，发生器检修频率由每月6次降为每4个月1次，减少了检修维护费用和备品、备件费用，解决了清液输送压力低、补水量不足、发生器和渣浆分离器频繁堵塞等问题，发生器运行稳定，平均反应温度比检修前提高了5℃，有效提高了发生器的运行效率，提高了乙炔收率。

3分析PVC生产工艺的发展

3.1强化产业一体化装置建设

通过进行煤炭-电力-电石-PVC-电石渣水泥的产业体系构建。在一体化装置的作用下，电石法PVC生产企业的市场竞争力得到显著的提升，通过依托丰富的资源优势以及配套装置优势，能够且对生产成本进行有效的控制，实现各类副产品的循环利用，增强了企业的市场竞争力。

3.2生产工艺多样化

在国内PVC生产工艺进一步发展的情况下，企业需要在保留原有的电石法工艺同时，逐渐的应用一些新的生产工艺，包括乙烯氧氯化法、天然气乙炔法以及联合法工艺等，更大程度地丰富生产工艺。与此同时，PVC聚合技术也会得到显著的提升，特别是在聚合釜的产能方面，会得到大幅的提高。

结束语

通过优化乙炔发生工艺，解决了清液输送压力不足，发生器运行不稳定、故障率高，电石反应不完全的问题，提高了发生器的运行效率及乙炔收率，大幅降低了生产成本。通过优化工艺控制指标，使乙炔转化率提升，减少了乙炔外排浪费，降低了生产成本。

参考文献：

[1]赵新丽.汞减排成套技术在电石乙炔法PVC生产工艺中的应用[J].中国氯碱，2019，03：21-23.