浅析悬浮法聚氯乙烯生产中的几点技巧

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!ＴＸ－２３与ＴＸ－３６配比调整为１∶３，引发剂总量在原有基础上增加１５％。

经过调整后，聚合反应整体放热较为均匀，冷水阀开度在４０％左右，反应前期温
度曲线是条直线，后期掉压明显较为平滑。

聚合体系分散剂总量在ＳＧ－７型基础上，略有降低，并将复合分散剂中具有保胶能力的分散剂比例加大，更加有效地控制ＰＶＣ树脂颗粒形态的规整度，提高树脂的表观密度，添加高效助分散剂来提高
ＰＶＣ树脂吸油率，达到树脂表观密度与吸油率双重
提高的目的，满足注塑管件加工ＰＶＣ企业的需求。

生产采用密闭加料工艺，杜绝氧的进入，有效控制单体中偏酸含水等问题，保证原材料的质量。

采用高压水冲洗，使用高效多元酚防粘釜剂，采用蒸汽雾化喷涂工艺，控制粘釜物的产生，防止二次聚合造成鱼眼的
产生。

聚合反应中添加有机锡热稳定剂，利用其与脂肪酸锌热稳定剂的协同作用，提高树脂的热老化白度。

经过大约３０釜的调整试验，ＰＶＣ注塑管件专用树脂的各项指标完全达到了试验预期目标。

４结语
经注塑企业试用，注塑管件专用ＰＶＣ树脂完全
满足用户的需求。

几个月来ＰＶＣ注塑管件专用树脂生产较为稳定，质量控制情况较好，用户购货积极。

注塑管件专用ＰＶＣ树脂的开发有效地解决了注塑加工企业对特种树脂的需求，为企业提高质量、降低成本做出了贡献。

同时，也丰富了ＰＶＣ品种，增强了市场竞争力，为进一步提高产品质量，研发新品种，开拓市场打下了良好的技术基础。

收稿日期：２００７－１１－０５
ＢｒｉｅｆａｎａｌｙｓｉｓｏｎｓｋｉｌｌｓｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＰＶＣｂｙ
ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ
ＬＩＵＬｉｎｇ－ｍｅｉ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ－ｇｕｏ
（ＳｈａｎｇｈａｉＣｈｌｏｒ－ａｋａｌｉＣｈｅｍｉｃａｌ＆ＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｏｍｅｓｋｉｌｌｓｏｎｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎＰＶＣｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｕｎｉｔ，ｍｏｎｏｍｅｒｒｅｃｏｖｅｒｙｕｎｉｔ，ｓｔｒｉｐｐｅｒａｎｄｄｒｙｉｎｇｕｎｉｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＶＣｂｙｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ；ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｒｅｃｏｖｅｒｙ；ｓｔｒｉｐｐｅｒ；ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｑｕａｌｉｔｙ
浅析悬浮法聚氯乙烯生产中的几点技巧
刘岭梅，张建国
（上海氯碱化工股份有限公司，上海２００２４１）
摘
要：介绍了悬浮法聚氯乙烯生产过程中聚合单元、单体回收单元和汽提干燥单元中的一些操作
技巧。

关键词：悬浮法聚氯乙烯；聚合；回收；汽提；加工；质量中图分类号：ＴＱ３２５．３
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００９－１７８５（２００８）０３－００２０－０３
１聚合单元
目前，绝大部分ＰＶＣ企业都采用聚合釜全密闭
技术，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。

采用全密闭技术的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。

为防止喷头在聚合时结料堵塞，一般采用聚合时连续通入脱盐水作为聚合补充
中国氯碱
ＣｈｉｎａＣｈｌｏｒ－Ａｌｋａｌｉ
第３期２００８年３月
Ｎｏ．３Ｍａｒ．，２００８
２０
水的一部分。

采用部分倒加料技术有利于减少ＰＶＣ制品鱼眼，即按部分脱盐水—全部ＶＣＭ—部分脱盐水的加料方法，切不可采用全部ＶＣＭ—全部脱盐水的加料方法，特别对于采用全密闭加料技术的聚合釜更不能这样，否则容易粘釜，增加聚合釜清釜频次和ＰＶＣ制品鱼眼数。

采用部分倒加料技术还有利于提高聚合粒子的规整度和聚合粒子的表观密度，使聚合粒子粒径分布变窄，同时能提高ＰＶＣ产品的塑化性能。

当然也有先加部分脱盐水，然后同时加入ＶＣＭ和部分脱盐水的部分倒加料技术，但该方法生产的ＰＶＣ产品的塑化性能不如部分脱盐水—全部ＶＣＭ—部分脱盐水的加料技术所得产品的塑化性能。

目前，国内ＰＶＣ企业已普遍采用聚合后添加脱盐水技术，它能提高聚合釜移热能力，提高ＰＶＣ产品的白度，而且能大幅度提高聚合釜初期加料油水比，这样既不会影响ＰＶＣ质量，又能提高ＰＶＣ粒子规整度和聚合粒子的表观密度，使聚合粒子粒径分布变窄，提高ＰＶＣ装置的运行水平。

聚合后添加脱盐水技术有３种：（１）根据ＶＣＭ转化的速度添加，做起来比较难；（２）采用恒量连续加入的方法，该方法与其他方法相比，效果最差，容易粘釜，聚合时间也较长；（３）采用连续恒量加入部分脱盐水和在聚合反应放热最集中时间加入定量脱盐水相结合的方法。

方法（３）对聚合速度、ＰＶＣ质量和聚合后加料控制等方面都有利。

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、采用复合高效引发剂使反应速度均匀及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，加入流量适当加大，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ＰＶＣ产品质量。

同时要注意，高型号ＰＶＣ比低型号ＰＶＣ合成，加入聚合用ｐＨ值调节剂的时间要相应提前，加入流量适当加大。

要获得高质量的ＰＶＣ产品，５万ｔ／ａ以上规模的ＰＶＣ装置应设置冷冻机，用８℃左右的冷冻水取代冷却水或深井水，因为冷却水或深井水温度随季节变化较大。

为保证聚合强度，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后加工时需不断调整加工配方和加工工艺参数。

分散剂分为主分散剂和辅助分散剂。

主分散剂影响ＰＶＣ全面质量性能，主要有高醇解度ＰＶＡ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ＰＶＡ。

目前常用分散体系有复合ＰＶＡ和ＰＶＡ与ＨＰＭＣ复合２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、良好脱ＶＣＭ性能及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，但生产出的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，在确保聚合ＶＣＭ液滴稳定分散情况下分散体系用量应越少越好，反之，用量偏多，生产出的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，难以为用户所认可。

国内许多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，因为这些液体热稳定剂只是改善树脂外在质量的某些表面性能，并不能从根本上改善ＰＶＣ树脂的内在质量和性能，这些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，因为消泡剂中含有分散剂和表面活性剂，会增加ＰＶＣ粒子皮膜，加大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。

聚合反应生产出的每一釜ＰＶＣ浆料由于工艺原因，质量多少有所差异，在聚合釜后设计混料槽，可以使每批ＰＶＣ质量比较均一，有利于ＰＶＣ后加工塑化性能稳定控制，混料槽体积至少应可以供３釜及３釜以上浆料贮存混合。

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，这样能大大减少ＰＶＣ制品鱼眼，减少引发剂加料管道的堵塞现象。

小体积聚合釜通过优化配方生产出的ＰＶＣ尽管可能与大体积聚合釜生产出的ＰＶＣ用国标分析方法从质量上相差无几，但塑化性能永远无法和大釜竞争，所以国内厂家应尽快淘汰４５ｍ３以下的聚
第３期刘岭梅，等：浅析悬浮法聚氯乙烯生产中的几点技巧２１
中国氯碱２００８年第３期
陶氏化学公司将建氯碱装置
陶氏化学公司于２００８年２月初宣布，将在美国得克萨斯州自由港建设膜法氯碱装置，拟于２０１１年投产。

该公司也将在今后３年内在该生产地关闭几套现有的氯碱装置，将使美国墨西哥湾地区氯碱净生产能力有所减少。

同时，该公司已更新了向ＰＶＣ
生产商信科公司供应原料氯乙烯的长期合同。

陶氏化学公司是世界最大的氯气和烧碱生产商，该公司已计划在沙特阿拉伯建设氯碱装置，作为与沙特阿美公司建设石化项目的一部分，并在中国建设氯碱装置，作为与神华公司建设煤制化学品项目的一部分。

（钱伯章）
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合釜，采用体积为７０ｍ３以上的大型聚合釜。

国内许多厂家对脱盐水质量问题关注不够，脱盐水质量应保证电导率小于５μｓ／ｃｍ，ｐＨ值应控制在６．５～８．０，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。

２ＶＣＭ回收利用单元
对于规模较小的ＰＶＣ厂家（５万ｔ／ａ），可采用二级水环抽真空、压缩冷凝流程；对于规模较大的
ＰＶＣ厂家（１０万ｔ／ａ），采用有气柜流程的工艺比较经济。

在回收单元应设计冷碱塔，好处是（１）可分解ＶＣＭ回收气中夹带的引发剂，消除自由基，减少ＶＣＭ单体自聚；（２）可溶解消除在ＶＣＭ回收单元加
入的阻聚剂，回收ＶＣＭ用于聚合反应时，对反应体系阻聚作用减少；（３）可有效去除ＶＣＭ中少量ＨＣｌ，减少设备腐蚀而产生的铁离子，降低ＶＣＭ回收单体对聚合后ＰＶＣ树脂热稳定性的不良影响；（４）减少回收ＶＣＭ单体中的水分，这些ＶＣＭ在贮存时，因水的存在会产生分解，进而产生一系列不良反应，影响聚合ＰＶＣ产品质量。

回收压缩ＶＣＭ冷凝器宜先设计成卧式冷凝器，卧式冷凝器在大多数情况下具有比立式冷凝器更大的冷凝能力，采用冷却水取代冷冻水作为冷媒，经济上更合算。

在卧式冷凝器后再设计１个小的立式冷凝器，用冷冻水作为冷媒，以保证ＶＣＭ能最大限度冷凝下来，这样既经济，流程也最合理。

对冷凝后的尾气中仍含有４０％～６０％的未凝
ＶＣＭ气体，应采用大连欧科膜回收技术或四川天一变压吸附回收技术回收，可减少ＶＣＭ气体排入大
气对环境的危害，又有十分可观的经济效益。

一般半年左右就可收回全部投资，而且这些回收技术均为自动操作，可靠性及安全性均十分良好。

３汽提干燥单元
目前国内还有一些ＰＶＣ企业对聚合浆料用汽
提槽回收残留ＶＣＭ，一方面增加了装置的ＶＣＭ单耗，因为槽汽提效率差，导致成品ＰＶＣ树脂残留
ＶＣＭ容易超标；同时槽汽提间歇操作比较麻烦，
ＰＶＣ浆料热能难以回收，增加了汽提能耗。

设计
ＰＶＣ浆料汽提塔，可实现ＰＶＣ浆料汽提连续进行，
ＰＶＣ浆料中ＶＣＭ脱出效率大幅度提升。

在汽提单
元设计螺旋板热能回收器，不仅使汽提塔能力增加
２０％以上，浆料中残留ＶＣＭ回收效率进一步提高，而且可节约汽提蒸汽４０％以上。

在汽提塔中加入消
泡剂，可有效减少汽提过程中汽提浆料夹带，减少
ＰＶＣ制品中鱼眼数和黑黄点数，降低汽提塔压降，
有利于ＰＶＣ浆料中残留ＶＣＭ的脱出和减少汽提加热蒸汽单耗。

但是，如消泡剂质量不佳或不符合汽提条件要求，不仅取得不了上述效果，可能适得其反，严重时，会导致汽提塔堵塞，ＰＶＣ树脂中黑黄点数大幅度增加。

因此，汽提塔使用的消泡剂应在１１０℃下仍具有良好的消泡和抑泡性能，不会结垢，一般选用具有自乳化功能的有机硅型消泡剂。

国内报道母液离心水利用的文献很多，认为直接经过过滤脱除颗粒后可直接回用对聚合没有太大影响。

这种观点很不正确，因为回用后ＰＶＣ质量根据国标分析无太大变化，但母液离心水中含有许多分散剂，回用会导致ＰＶＣ皮膜增厚，使ＰＶＣ产品后加工塑化难度增加，影响ＰＶＣ树脂后加工性能。

要利用母液离心水，除需精细过滤外，还需经过生化降解等一些列措施，才能对ＰＶＣ生产没有影响。

目前国内主要有沸腾床、滴流床、气流－旋风、气流－旋流干燥４种干燥方式。

沸腾床能耗高，易产生黑黄点，操作麻烦，开停车麻烦。

这些缺点导致沸腾床逐步被淘汰；滴流床比沸腾床能耗低，操作也很麻烦，不值得今后发展。

后２种技术都比较先进，值得选用，但从操作方便看，国内厂家应选用气流－旋风干燥方式。

干燥后ＰＶＣ树脂含水率应控制在０．２％左右，超过０．３％，质量不合格；太低，ＰＶＣ树脂易产生静电，输送困难，安全性也不好。

如干燥后ＰＶＣ树脂含水率太低，问题难以控制，这时可在干燥后筛分时通入少量经过加湿的低压蒸汽就可解决。

干燥用蒸汽冷凝水质量高，具有很好的热焓，可用于聚合用水、汽提和离心冲洗水，既减少了装置水耗，又节约了能耗，经济效益明显。

收稿日期：２００６－０６－１６
２２。