本體法聚氯乙烯聚合生產(chǎn)工藝

本體法聚氯乙烯聚合生產(chǎn)工藝

我公司引進(jìn)的法國(guó)阿托公司的主體聚合生產(chǎn)工藝主要特點(diǎn)是反應(yīng)過(guò)程中不需要額外的水和分散劑，而是氯乙烯是一個(gè)反應(yīng)物和分散相。本體法聚氯乙烯在聚合生產(chǎn)過(guò)程,分兩步聚合:第一步在預(yù)聚釜中進(jìn)行,加入一定量的VCM單體、引發(fā)劑和添加劑,經(jīng)加熱后在120RPM強(qiáng)攪拌(相對(duì)二步聚合過(guò)程)的作用下,保持恒定的壓力和溫度進(jìn)行預(yù)聚合反應(yīng);當(dāng)VCM的轉(zhuǎn)化率達(dá)到8～12%時(shí),停止反應(yīng),將生成的“種子”送入聚合釜內(nèi)進(jìn)行第二步反應(yīng)。第二步聚合反應(yīng)是在聚合釜內(nèi)進(jìn)行,在接收預(yù)聚合的“種子”后,再加入一定量的VCM單體、添加劑和引發(fā)劑。在低速(上攪拌25RPM和下攪拌15RPM)攪拌的作用下,保持恒定的壓力進(jìn)行聚合反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到60～85%(根據(jù)配方而定)時(shí)終止反應(yīng);并在聚合釜內(nèi)進(jìn)行脫氣、回收、汽提未反應(yīng)的單體,進(jìn)一步脫除殘留在PVC粉料中的VCM,最后經(jīng)風(fēng)送系統(tǒng)將釜內(nèi)PVC粉料送往分級(jí)、均化、貯存和包裝工序。1樹(shù)脂粒度的控制聚合釜試壓是將干凈的聚合釜先對(duì)釜內(nèi)進(jìn)行抽真空,脫除釜內(nèi)空氣,使釜內(nèi)保持一定的負(fù)壓后,再加入2～3噸的單體進(jìn)行試壓,合格后再按配方加入一定的單體和添加劑。單體計(jì)量方面采用重量法來(lái)稱(chēng)量加入釜內(nèi)的VCM單體的量,首先將清洗干凈的聚合釜稱(chēng)重并將計(jì)數(shù)器設(shè)為零,然后通過(guò)VCM單體輸送泵將VCM送入釜內(nèi),并通過(guò)自動(dòng)稱(chēng)量系統(tǒng)準(zhǔn)確地控制加入的VCM量,能夠及時(shí)準(zhǔn)確的計(jì)量單體的加入量。樹(shù)脂粒度的控制是在預(yù)聚釜內(nèi)采用特殊的攪拌形式,在高速攪拌的條件下,液相單體在引發(fā)劑的作用下形成一定數(shù)量的膠乳——“種子”;然后將“種子”送入聚合釜內(nèi),并加入一定量VCM單體和引發(fā)劑,在這些“種子”的基礎(chǔ)上繼續(xù)聚合使“種子”逐漸長(zhǎng)大到一定的程度,通過(guò)計(jì)數(shù)器計(jì)量反應(yīng)放出的熱量,來(lái)確定終止反應(yīng);通過(guò)控制膠乳的數(shù)量來(lái)達(dá)到對(duì)樹(shù)脂粒度的控制,并通過(guò)分級(jí)、研磨來(lái)進(jìn)一步控制樹(shù)脂的粒度分布,故而可得到較窄粒度分布的樹(shù)脂。本體法聚合反應(yīng)熱量一部分是靠釜內(nèi)VCM連續(xù)脫氣來(lái)帶走;另一部分反應(yīng)熱量是靠攪拌系統(tǒng)的冷卻水來(lái)移出,還有一部分是靠釜壁外夾套的冷卻水來(lái)移出。聚合反應(yīng)是控制釜內(nèi)壓力,使其保持在恒定壓力下進(jìn)行反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)的時(shí)間和反應(yīng)熱量移出的能量來(lái)決定反應(yīng)是否終止。22.1vc、引發(fā)劑、添加劑的裝填預(yù)聚合釜和聚合釜均安裝在重力傳感器上,由DCS按生產(chǎn)牌號(hào)配方和工藝要求,根據(jù)控制程序步驟,分批裝填VC、引發(fā)劑、添加劑,裝填量按配方程序控制要求進(jìn)行。2.2pvc分子量的檢測(cè)氯乙烯單體飽和蒸汽的溫度和壓力有對(duì)應(yīng)關(guān)系,即介質(zhì)溫度與每一壓力相一致。由于在本體法聚合中介質(zhì)溫度調(diào)整是非常困難的,而壓力測(cè)量控制較易實(shí)現(xiàn)。因此該工藝采用控制壓力方法,也就是控制PVC分子量。聚合釜壓力控制系統(tǒng)比較復(fù)雜,由混合水溫度控制系統(tǒng)、安全脫氣流量控制系統(tǒng)、聚合釜壓力控制系統(tǒng)、聚合釜溫度控制系統(tǒng)混合組成,按工藝控制要求分階段實(shí)施不同配置控制方案。2.3加熱計(jì)量控制預(yù)聚合釜和聚合釜轉(zhuǎn)化率由加熱計(jì)數(shù)器和時(shí)間計(jì)數(shù)器控制。加熱計(jì)數(shù)器自動(dòng)計(jì)量聚合反應(yīng)釋放的熱量,由瞬時(shí)釋放指示儀和累計(jì)儀組成。當(dāng)達(dá)到設(shè)定累計(jì)值時(shí),DCS自動(dòng)進(jìn)入輸入冷卻工序。3氯乙烯單體的回收氯乙烯單體的回收是在聚合釜內(nèi)反應(yīng)開(kāi)始就進(jìn)行連續(xù)脫氣,并脫除釜內(nèi)惰性氣體和氧氣,通過(guò)氯乙烯的脫氣來(lái)帶走聚合反應(yīng)放出的熱量。在聚合反應(yīng)結(jié)束后,仍在聚合釜內(nèi)進(jìn)行回收氯乙烯單體,待回收壓力下降到大氣壓時(shí)采用真空脫氣,并將釜內(nèi)溫度保持恒定(將夾套通入一定的熱水)。真空脫氣結(jié)束后向釜內(nèi)加入一定量的添加劑進(jìn)行真空汽提,進(jìn)一步脫除聚氯乙烯粉料內(nèi)殘留的氯乙烯單體,生產(chǎn)出的聚氯乙烯樹(shù)脂為衛(wèi)生級(jí)樹(shù)脂。4研磨貯槽內(nèi)研磨法本體法樹(shù)脂的生產(chǎn)因在聚合生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)水、無(wú)分散劑,故不需干燥。從聚合釜生產(chǎn)的聚氯乙烯樹(shù)脂經(jīng)風(fēng)送系統(tǒng)送入聚氯乙烯貯槽,在槽內(nèi)進(jìn)行流化,進(jìn)一步吹除掉殘留極少的VCM單體。由貯槽來(lái)的聚氯乙烯樹(shù)脂經(jīng)分級(jí)篩篩分,大顆粒被送往破碎機(jī)破碎,破碎后的粉料進(jìn)入研磨貯槽等待研磨;中間顆粒被送往研磨貯槽等待研磨;低層細(xì)小顆粒送往均化貯槽進(jìn)行均化、流化、吹除、包裝,作為“A”級(jí)品出售。另外在研磨貯槽內(nèi)等待研磨的PVC樹(shù)脂經(jīng)研磨機(jī)研磨后,經(jīng)風(fēng)送系統(tǒng)送往研磨分級(jí)篩篩分,大顆粒樹(shù)脂又送往研磨貯槽重新研磨,細(xì)小顆粒的樹(shù)脂經(jīng)風(fēng)送系統(tǒng)送入均化槽內(nèi)進(jìn)行均化、流化、吹除、包裝,作為“B”級(jí)品出售。本體法聚氯乙烯分級(jí)、均化系統(tǒng)可使同型號(hào)不同釜內(nèi)的聚氯乙烯樹(shù)脂混合均勻,得到不同批次但質(zhì)量相同的優(yōu)質(zhì)聚氯乙烯樹(shù)脂。5聚酰胺l-固載產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)本體法聚氯乙烯樹(shù)脂的生產(chǎn)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,無(wú)水無(wú)分散劑,從而減少生產(chǎn)所需的各種助劑配制的繁鎖和設(shè)備;因無(wú)水,所以在分級(jí)、均化工序蒸汽消耗就少;在產(chǎn)品質(zhì)量方面的控制比懸浮法較易操作,能夠使不同批次的樹(shù)脂得到相同的質(zhì)量,而且可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整。樹(shù)脂顆粒狀態(tài)規(guī)整,粒度分布集中、增塑劑吸收時(shí)間短,制品透明度高于同類(lèi)型懸浮法樹(shù)脂。6可實(shí)現(xiàn)材料的性能本體法聚氯乙烯生產(chǎn)發(fā)展較晚,受專(zhuān)利技術(shù)的限制,推廣較差,占聚氯乙烯總生產(chǎn)能力的10%左右。其產(chǎn)品與懸浮法樹(shù)脂應(yīng)用領(lǐng)域相同,如電線、電纜、管材、板材、裝飾樹(shù)脂、透明片、注塑品、塑料門(mén)窗異型樹(shù)脂、唱片、鞋料等方面。但由于其樹(shù)脂不能與懸浮法樹(shù)脂混合使用,而且在塑料加工方面還需進(jìn)一步研究、探討,在使用上受到一定的限制,給企業(yè)帶來(lái)不便;但是其產(chǎn)品的性能多項(xiàng)優(yōu)于懸浮法,其產(chǎn)品受到廣大用戶的青睞。因其產(chǎn)品為無(wú)毒樹(shù)脂,VCM殘留量在1ppm以下,所以廣泛用于食品、衛(wèi)生、醫(yī)藥等行業(yè),制成的制品透明度好、質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。由于其產(chǎn)品流動(dòng)性好,用于注塑制品的產(chǎn)品廢品率低,