聚合的安全环保问题

氯乙烯聚合工序主要由溶剂配制、氯乙烯供料与回收、软水泵房、聚合、汽提、出料、干燥及包装组成。氯乙烯悬浮聚合反应是自由基型链锁聚合反应，即在聚合釜内加入一定量的去离子水，在引发剂、悬浮剂及其他助剂作用下，借助较强的搅拌作用，在一定的温度和压力下进行聚合反应。该反应过程分链引发、链增长、链转移、链终止阶段。悬浮法PVC生产工艺由以下单元组成。

(1)单元B：氯乙烯和水的储存与加料

新鲜氯乙烯按需要量由界区外送至界区内，储存在新鲜氯乙烯储槽中，回收氯乙烯来自界区内氯乙烯回收单元，储存在回收氯乙烯储槽中。新鲜氯乙烯和回收氯乙烯经计量后，按要求比例，用氯乙烯加料泵打入聚合釜内。

冷去离子水由界区外送至界区内，储存在冷去离子水储槽中。冷去离子水用于聚合加料、轴封注水、管路冲洗、出料过滤器冲洗和聚合反应过程的注水。

冷去离子水用蒸汽加热后，储存在热去离子水储槽里，热去离子水用于聚合加料。依据聚合反应初始温度要求，按一定比例经计量后，用去离子水加料泵打入聚合釜内，去离子水加料泵的设计适用冷、热去离子水。这种加料方法几乎可省去聚合初期的升温工序，并使加料时间减少到最低。

(2)单元c：溶液配制与加料

提供的引发剂用容器包装，储存在工艺区附近的冷库中，送至界区后在引发剂配制槽内按配制方法要求制成引发液，然后储存在引发液储槽内。引发液经测定浓度后，按聚合生产工艺配方要求，经称量槽计量后，用加料泵加入聚合釜内。分散剂用袋包装或容器包装，储存在界区内的仓库。分散剂溶液按配制方法要求，在分散剂配制槽内配制，然后储存在分散剂溶液储槽中。溶液经测定浓度后按聚合生产工艺配方要求，采用称量槽计量后，用加料泵打人聚合釜内。分散剂的称量精度要求很高，以保证PVC质量的稳定性。缓冲剂为袋包装，储存在原材料库中，根据配制要求制成缓冲剂分散液后，储存在缓冲剂储槽。在加去离子水过程中，缓冲剂分散液经缓冲剂流量计计量后，压人去离子水中，一起进入聚合釜。终止剂用密闭金属桶包装，储存在界区内仓库。终止剂溶液按配制方法要求，在配制储槽内配制成溶液，并储存在同一个罐内。溶液经浓度测定后，按聚合生产工艺配方要求，用流量计计量。当聚合反应达到设定的转化率时，用终止剂加料泵将终止剂打入聚合釜内，终止聚合反应，以保证PVC产品的分子质量分布均匀，同时也可以防止氯乙烯在单体回收系统内继续聚合。在事故状态下，操作人员启动终止剂加入系统，使终止剂自动加入釜内，终止聚合。

(3)单元D：涂壁系统、废水汽提在美国B．F．GOODRICH公司的PVC生产工艺中，聚合釜内壁不需要进行人工除垢，这是因为聚合加料前在聚合釜内壁喷涂了一层防粘釜剂，基本上可以防止聚合物在聚合反应过程中粘于釜壁，从而使聚合反应进行600釜次也不需要进行釜壁除垢。聚合600釜次以后，釜内壁有少量的黏结物粘在釜壁上，需用高压力的水，用手动或特殊的冲洗系统进行清洗，两种系统均不需要进人釜内除垢。按照北京化二股份有限公司提供的配方和配制方法，在涂壁液配制槽内配成涂壁液后，储存在涂壁液储槽内，使用时涂壁液通过聚合釜顶部的喷射阀打入聚合釜。

聚合釜顶部安装有2个呈180。对称的涂壁喷嘴。每次聚合反应完毕，物料排放干净后，先用1．6MPa的冲洗水，通过喷嘴将釜壁表面松散的聚合物冲洗干净，然后开启涂壁液泵，将计量后的涂壁液与蒸汽一起送进喷嘴，在喷嘴内用0．6 MPa的蒸汽将涂壁液雾化后冷凝在釜内，在釜壁表面形成一层膜，从而防止聚合物粘于釜壁。以上操作是在聚合釜密闭的状态下由DCS控制系统自动控制完成的。

(4)单元E：聚合

聚合是在搅拌反应器内进行，反应热量由反应器夹套和内冷挡板中不高于30℃的冷却水移出，不能用冷冻水。北京化二股份有限公司所用反应器的容积为70 m ，为间歇式操作。根据PVC产品的生产工艺配方所规定的原材料种类、用量和DCS设定的加料程序，在聚合釜密闭状态下，自动地加入冷、热去离子水、分散剂、缓冲剂和引发剂。当引发剂自动加入后，开始聚合反应，通过自动调节冷却水量，维持反应温度。聚合反应是按规定的反应温度曲线进行的，测量聚合反应热，并由微型电子计算机计算单体转化率，当达到设定的转化率时，在操作人员启动终止剂加料系统后，终止剂自动加入聚合釜，终止聚合反应，然后将PVC浆料自动出料到出料槽。氯乙烯回收大部分是在聚合的后系统中进行，以缩短聚合周期。聚合釜出料后，釜内残压为0．05 MPa，先用1．6 MPa压力水冲洗釜壁，然后在釜壁上涂敷涂壁液，以防止下一次聚合反应粘结聚合物。当生产600釜次以后，有少量的粘壁物累积在釜壁，用高压力水进行一次清洗，这样的聚合生产工艺可以达到生产效率高、产品质量稳定、优异的目的。

(5)单元F：氯乙烯回收

未参加聚合反应的氯乙烯分别从聚合釜、出料槽、泡沫分离器和汽提塔出来，通过压缩机系统将氯乙烯压缩，然后在冷凝器中用30℃以下的冷却水以及0℃的冷冻水将氯乙烯冷凝成液体，储存在冷凝槽中，供聚合使用。

(6)单元G：PVC浆料汽提PVC浆料的汽提是在汽提塔内进行，PVC 浆料连续用汽提供料泵从出料槽经热交换器送往汽提塔塔顶。浆料在塔内与塔底进入的蒸汽逆向流动，塔顶馏出物送往冷凝器，冷凝气采用30℃冷却水进行冷凝后，冷凝液汇同回收压缩机轴封水、氯乙烯储槽分离水、聚合釜冲洗水均集中在废水储槽中，然后送往废水汽提系统。汽提后的废水中含氯乙烯不大于2×10～，不凝的氯乙烯送往氯乙烯气柜。经过汽提的PVC浆料送往浆料混料槽，汽提废水去污水处理。

(7)单元H、单元I：干燥、包装经汽提后的PVC浆料由泵送至干燥厂房旁的浆料罐内，再经离心机脱水，脱水后的PVC树脂水含量在25％，经螺旋输送机送入气流干燥管与热风混合进入旋风干燥器进行干燥，干燥后的PVC粉料经旋风分离器组与气流分离，成品PVC 经筛选后用仓料泵送至混料仓，进行包装。

一、聚合安全技术

(1)引发剂是在一定温度下容易分解的物质，应在低温下(一35℃)储存，冷库中的引发剂要定期检查，以免分解造成火灾或爆炸事故。

(2)乙烯储罐、反应釜等有氯乙烯气体放空的设备均要安装放空装置。室内设备放空装置的