王紹剛

[摘要]分析了影響37萬噸/年聚氯乙烯裝置產(chǎn)品優(yōu)級品率的主要因素，從魚眼形成的原因、雜質(zhì)產(chǎn)生的工序、VCM殘留高的原因逐一分析，針對形成原因，通過采取加強(qiáng)管理、技術(shù)改進(jìn)、配方優(yōu)化以及設(shè)備設(shè)施升級等一系列措施，降低了產(chǎn)品魚眼數(shù)、雜質(zhì)數(shù)和VCM殘留，解決了造成聚氯乙烯產(chǎn)品優(yōu)級品率低的瓶頸問題，有效提升了產(chǎn)品優(yōu)級品率，提高了齊魯PVC的市場競爭力。

[關(guān)鍵詞]PVC；質(zhì)量；魚眼；雜質(zhì)

中圖分類號：TQ114 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）02（c）-0000-00

1.前言

隨著聚氯乙烯工業(yè)的迅猛發(fā)展，各企業(yè)之間的競爭越發(fā)激烈。如何搶占和贏得市場已成為企業(yè)生存的根本，而產(chǎn)品的質(zhì)量決定了產(chǎn)品在市場的競爭力，也是企業(yè)的生命線。聚氯乙烯樹脂優(yōu)級品率的高低是衡量PVC樹脂質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，也是反映企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)及管理水平的一面鏡子。

37萬噸/年聚氯乙烯裝置影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素表現(xiàn)在魚眼、雜質(zhì)、VCM殘留等方面。

2.影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素及解決方案

2.1“魚眼”高

在裝置開車初期，當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷提到80%以后，PVC產(chǎn)品的魚眼忽高忽低，很不穩(wěn)定，成為制約提高產(chǎn)品優(yōu)級品率的關(guān)鍵因素?！棒~眼”是透明或半透明塑料薄膜或片材中明顯可見的“魚眼”狀缺陷。即樹脂在成型過程中沒有得到充分塑化的粒點(diǎn)。“魚眼”的存在嚴(yán)重影響到各種塑料制品的性能。其正常來源是多次在聚合周期中循環(huán)的PVC顆粒，魚眼增加主要是因?yàn)榫酆细袠渲瑳]有很好沖洗掉而留在下一釜中，魚眼也來自終止前加入到聚合釜中的原材料中的雜質(zhì)。

根據(jù)魚眼形成的原因分析，結(jié)合本裝置的實(shí)際情況，確定影響本裝置魚眼的主要原因。

（1）聚合釜放料或沖洗不干凈，釜內(nèi)殘留PVC樹脂，在下一批次的聚合過程中，產(chǎn)生二次聚合，形成”魚眼”。在放料過程中我們發(fā)現(xiàn)，由于聚合釜和放料過濾器的壓差超過0.1MPa，放料困難，會出現(xiàn)料在釜底沉積的現(xiàn)象；只有一次25t/h的小流量沖洗，水量不夠也會造成料沉積在聚合釜底；由于聚合釜水洗噴頭堵塞或者不轉(zhuǎn)的時候，聚合釜壁沖洗不完全，也會產(chǎn)生“魚眼”。

（2）由于回收帶料造成的回收單體中積存物料或自聚物沒有徹底濾掉，進(jìn)入聚合釜中參與聚合。大量的氣態(tài)VCM夾帶了大量的漿料進(jìn)入壓縮機(jī)，繼而進(jìn)入回收貯罐，部分漿料進(jìn)入聚合釜，形成“魚眼”。

針對上面的分析和現(xiàn)場情況的觀察，特別由于魚眼忽高忽低，不穩(wěn)定這一現(xiàn)象，把重點(diǎn)放在聚合釜放料徹底和降低回收VCM中的PVC。

（1）優(yōu)化聚合釜放料沖洗工藝，避免聚合釜放料沖洗不徹底，留存PVC物料。由于放料和回收時間短，原設(shè)計(jì)中只有25m3/h的一步小流量沖洗，難以在較短的時間內(nèi)漿料沖洗干凈，將放料過程中一步水洗改為的四步水洗，增加了兩次大流量沖洗和一次小流量沖洗。利用開釜機(jī)會對水洗噴頭進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)噴頭不轉(zhuǎn)及時進(jìn)行更換。

（2）將漿料罐的頂部連續(xù)回收流程由直接進(jìn)壓縮機(jī)入口改為經(jīng)回收分離罐和過濾器再進(jìn)入壓縮機(jī)，根據(jù)漿料罐液位的高低設(shè)置不同的回收量，防止過量的回收量造成夾帶，同時回收分離器頂部增加適量的水噴灑，減少了漿料中的泡沫，減少了回收帶料現(xiàn)象，同時定期做好回收氯乙烯貯罐中的廢水排放，消除了回收氯乙烯貯罐中的PVC料，降低回收單體的PH值。對氯乙烯進(jìn)料過濾器（過濾精度為1um），進(jìn)行定期切換清理，一般6月一次。

2.2雜質(zhì)高

聚氯乙烯樹脂的雜質(zhì)可分為機(jī)械雜質(zhì)和焦化的聚氯乙烯樹脂顆粒（黃點(diǎn)），樹脂中的黃點(diǎn)對一般聚氯乙烯制品的影響不大，機(jī)械雜質(zhì)會影響塑料制品的美觀和透明度，而且有損于制品的介電性能和力學(xué)性能。對于淺色制品而言，雜質(zhì)粒子對制品外觀有很大的影響。

就目前裝置的運(yùn)行情況而言，雜質(zhì)是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，而雜質(zhì)則以焦化的聚氯乙烯樹脂顆粒為主，由于聚氯乙烯樹脂的熱不穩(wěn)定性，在溫度超過85℃時，聚氯乙烯就會變紅直至變黑，產(chǎn)生黑、紅點(diǎn)雜質(zhì)。而由于高分子一般具有時溫等效現(xiàn)象，即使溫度不高，如果長時間受熱，樹脂也會發(fā)生變色變質(zhì)。因此降低雜質(zhì)的主要措施就是降低溫度和減少受熱時間。

（1）根據(jù)裝置生產(chǎn)實(shí)際，分析汽提系統(tǒng)產(chǎn)生雜質(zhì)的主要原因在于：

一是汽提塔的PVC進(jìn)料設(shè)計(jì)量為25Ton/h，停留時間為6min，塔盤直徑為1700mm，由7塊塔盤焊接而成，焊縫處容易積存物料，一旦生產(chǎn)負(fù)荷較低，物料停留時間過長，導(dǎo)致PVC受熱變質(zhì)。某年由于離心機(jī)故障，汽提塔接近半負(fù)荷運(yùn)行，在離心機(jī)修復(fù)提滿負(fù)荷之后，產(chǎn)品中的雜質(zhì)忽高忽低，持續(xù)5天后才逐漸恢復(fù)正常。

二是閃蒸罐的作用是進(jìn)一步降低了通過離心機(jī)循環(huán)回汽提塔底集液罐的汽提樹脂的溫度及受熱過程，閃蒸罐頂部壓力為微負(fù)壓，閃蒸時夾帶的PVC漿料容易附著在罐壁及頂部，附著在罐壁上的PVC漿料持續(xù)受熱轉(zhuǎn)變?yōu)殡s質(zhì)。由于閃蒸罐容積非常?。?2m3），漿料回流時，短時間內(nèi)就會造成閃蒸罐液位大的波動，當(dāng)閃蒸罐內(nèi)PVC漿料由高液位降至低液位時，大量變質(zhì)PVC進(jìn)入進(jìn)料罐內(nèi)部，造成大面積污染。在每次停車對閃蒸罐進(jìn)行水洗時，均會產(chǎn)生大量紅色粉料。

（2）針對上述原因，技術(shù)人員通過加強(qiáng)管理和技術(shù)改造來解決。

一是汽提塔進(jìn)料負(fù)荷盡量保持穩(wěn)定，不改變其正常流態(tài)，即使調(diào)整負(fù)荷，進(jìn)料量與蒸汽量做好同步調(diào)整；汽提塔的負(fù)荷不要低于半負(fù)荷，以免漿料的停留時間過長；做好定期作業(yè)，一般3個月進(jìn)行一次沖塔，每次沖塔均能產(chǎn)生部分黑色粉料。

二是閃蒸罐頂部設(shè)計(jì)有一個罐頂噴淋，但其范圍較小，不能解決物料掛壁的問題，將其改為聚合釜防粘釜劑噴環(huán)形式的噴環(huán)，在正常生產(chǎn)時期一直沖洗著，防止物料掛壁，這樣即使在生產(chǎn)波動時也可避免不合格料的產(chǎn)生，同時也可延長生產(chǎn)周期。

三是維護(hù)好連續(xù)回收壓縮機(jī)的運(yùn)行，做好備機(jī)管理工作，減少因?yàn)樵O(shè)備原因?qū)е碌漠a(chǎn)品質(zhì)量波動。

干燥器的設(shè)計(jì)是PVC漿料離心分離之后，含水量約為25%的樹脂濕餅進(jìn)入到振蕩加料器，經(jīng)旋轉(zhuǎn)加料器進(jìn)入到兩段沸騰床干燥器，在這一過程中，一旦濕餅過大或者振蕩加料器出現(xiàn)故障，導(dǎo)致濕物料加入到干燥器中分散不均勻，形成較大面積的堆料，粉料受熱不均，在高溫作用下變質(zhì)，在干燥器風(fēng)量波動、床壓變化或者開停車時，變質(zhì)的物料摻入到正常物料中，造成雜質(zhì)超標(biāo)。保證良好的流化狀態(tài)是干燥系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的保證，因此要維護(hù)好離心機(jī)和振蕩加料器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，控制好干燥器的風(fēng)量、溫度以及床壓。

2.3VCM殘留高

聚氯乙烯產(chǎn)品中的VCM殘留超標(biāo)，特別是7型和8型這兩個牌號，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的優(yōu)級品率。根據(jù)實(shí)際工況分析原因得出主要是以下三點(diǎn)：

（1）樹脂的顆粒形態(tài)，特別是孔隙率的大小對漿料汽提效率影響較大，顆粒疏松有利于氯乙烯的脫除。增加適量的助分散劑，以此增加顆粒的疏松程度。

（2）汽提塔的工作狀況，包括溫度、壓力（真空度）、蒸汽量和停留時間等。依照裝置設(shè)計(jì)值，適當(dāng)降低汽提塔漿料進(jìn)料量，保持離心機(jī)負(fù)荷，減少回流量，控制好汽提塔底溫度及塔壓差。

（3）螺旋板換熱器結(jié)垢，換熱效果欠佳，導(dǎo)致熱能欠缺。擇機(jī)徹底清理螺旋板換熱器，提高換熱效率。

通過以上3項(xiàng)措施，產(chǎn)品的VCM殘留得到較好控制，殘留得到明顯改善。

3.結(jié)束語

廣大技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)，發(fā)揮聰明才智，積極探索新裝置運(yùn)行和技術(shù)運(yùn)用的最佳結(jié)合點(diǎn)，大膽對裝置不合理的地方進(jìn)行修改和優(yōu)化，37萬噸/年聚氯乙烯產(chǎn)品的優(yōu)級品率保證在96.5%以上，較好的完成優(yōu)級品指標(biāo)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]嚴(yán)福英. 聚氯乙烯工藝學(xué)[M]. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，1990

[2]鄭平友，榮猛.優(yōu)化配方提高PVC質(zhì)量[J].聚氯乙烯.2006