高全山，周為快

（天津渤天化工有限責(zé)任公司，天津300480）

聚氯乙烯生產(chǎn)中出現(xiàn)大顆粒的原因及處理對策

高全山，周為快

（天津渤天化工有限責(zé)任公司，天津300480）

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析了聚氯乙烯大顆粒料產(chǎn)生的原因并制定了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

聚氯乙烯；大顆粒；分散劑；引發(fā)劑；單體；冷凝器

聚氯乙烯是世界上產(chǎn)量最大的通用塑料，在建筑材料、工業(yè)制品、日用品、地板革、地板磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發(fā)泡材料、密封材料、纖維等方面均有廣泛應(yīng)用。在所有高分子聚合物加工要求中，只有聚氯乙烯加工過程中對樹脂的顆粒形態(tài)要求比較苛刻，這是因?yàn)榫勐纫蚁╊w粒的現(xiàn)代加工設(shè)備對顆粒形態(tài)要求很高，其他高聚物通常通過造?；蚋男院笤偌庸?，聚氯乙烯顆粒是粉末直接加工。

在PVC粉料生產(chǎn)的過程中，時(shí)常有PVC大顆粒出現(xiàn)的情況，天津渤天化工有限責(zé)任公司PVC分廠采用懸浮法生產(chǎn)聚氯乙烯，通過十幾年來生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的摸索，該公司對造成樹脂產(chǎn)生大顆粒的因素進(jìn)行了歸納總結(jié)，并根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況制定了相應(yīng)的措施。

1 影響聚氯乙烯顆粒的原因

1.1 分散劑質(zhì)量對PVC顆粒的影響

分散劑（這里指聚乙烯醇體系的分散劑）品質(zhì)差，分散能力作用不強(qiáng)造成大顆粒料的產(chǎn)生。該公司曾對某一中醇解度的產(chǎn)品和ALCOTEX7206作對比測試，2個(gè)產(chǎn)品的規(guī)格范圍都符合要求，該產(chǎn)品要比ALCC3TEX7206多加2.5倍，才能不出大顆粒料。這是因?yàn)樽鳛镻VC顆粒聚合的分散劑，并不是表面的產(chǎn)品規(guī)格對應(yīng)上就可以拿來作分散劑使用，尤其是中醇解度的分散劑，需要改性處理，而且所有分散劑必須是完全工業(yè)化使用的成熟產(chǎn)品，使用經(jīng)驗(yàn)非常重要，同時(shí)要求產(chǎn)品質(zhì)量的批次重復(fù)性。

出現(xiàn)大顆粒料的主要原因，不是分散劑自身的原因造成的，而是有物質(zhì)破壞了分散體系，使之失效或部分失去作用，從而出大顆粒料。

通常破壞體系的原因很多，只有逐項(xiàng)排出才可能找出，但工業(yè)生產(chǎn)不可能停產(chǎn)找原因，必須繼續(xù)開車，因此在下一釜生產(chǎn)投料時(shí)分散劑用量提高5%～ 10%，保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，找出原因后再降下來。

1.2 去離子水對PVC顆粒的影響

去離子水是懸浮聚合的最大分散體系，偏堿性容易破壞聚乙烯醇分散體系。氯乙烯聚合是放酸的過程，水偏酸性聚合中期體系會更加呈酸性，同樣會出現(xiàn)大顆粒料，即使沒有大顆粒料，也會粗糙并且嚴(yán)重影響樹脂的熱老化白度。

1.3 單體對PVC顆粒的影響

石油法單體的國際標(biāo)準(zhǔn)純度為99.98%，雜質(zhì)小于200×10-6（乙炔法不能達(dá)到這個(gè)水平），單體純度對樹脂影響非常大。另外，新項(xiàng)目開車時(shí)容易出大顆粒料，最多的原因是氯乙烯合成的催化劑要有活化過程，生產(chǎn)出單體的異構(gòu)物或岐化反應(yīng)物明顯增多，累計(jì)到一定數(shù)量級就會出大顆粒料。停產(chǎn)檢修后開車，由于單體雜質(zhì)沉積到儲槽底部，前一兩釜料很可能出問題，一般要多加一些分散劑，正常后再調(diào)回來。

1.4 引發(fā)劑自由基的殘留對PVC顆粒的影響

殘留自由基會和分散劑上的酯基接枝聚合，從而消耗掉分散劑，破壞分散劑對單體液滴的保護(hù)能力，聚合過程中隨著分散劑的消耗和聚合體系酸性的增加，導(dǎo)致分散劑不能很好的保護(hù)形成的單體液滴，造成破乳從而導(dǎo)致大顆粒料的產(chǎn)生，有很多先例。這種現(xiàn)象在溫度較高地區(qū)或者季節(jié)容易出現(xiàn)，這也是容易忽略的原因，同時(shí)也容易在復(fù)合引發(fā)劑選擇和配比不當(dāng)時(shí)產(chǎn)生。

1.5 分散劑的加入順序和加入量對PVC顆粒的影響

在不同的生產(chǎn)工藝下，分散劑加入順序和加入量也影響顆粒狀態(tài)，所有的加入順序和加入量必須保證形成的單體小液滴不聚并，如果發(fā)生破乳現(xiàn)象，不僅產(chǎn)生大量的聚氯乙烯廢料，同時(shí)容易造成出料管路、出料過濾器堵塞，影響生產(chǎn)的連續(xù)性。所以必須按照技術(shù)要求的加料順序和生產(chǎn)配方的加入量進(jìn)行投料操作。

1.6 其他因素影響

帶釜頂冷凝器的聚合技術(shù)，一般需要分散劑補(bǔ)償，加量要大。熱入料工藝也比冷入料工藝要多加分散劑。該公司3.5萬t/a聚氯乙烯聚合采用帶釜頂冷凝器的熱入料工藝，冬天容易出現(xiàn)大顆粒料，分析原因?yàn)椋憾鞖鉁剌^低，冷凝器帶熱過快，造成單體蒸汽大量冷凝成單體液滴，回到聚合釜內(nèi)破壞了聚合分散體系的穩(wěn)定性，如果采取增加分散劑的加入量則會造成聚氯乙烯粒子細(xì)小化，表觀密度增大，對后加工有一定影響。

2 相應(yīng)措施

2.1 針對分散劑質(zhì)量對聚氯乙烯的影響制定的措施

（1）入廠前必須由質(zhì)檢部檢驗(yàn)合格并蓋章。

（2）抽檢合格后送往小試中心進(jìn)行小釜實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)正常后由物管部統(tǒng)一配送到分廠助劑室。

（3）由專人進(jìn)行助劑配置，配制完成后取樣送往分析室，分析合格后開始用于大生產(chǎn)。

2.2 去離子水相應(yīng)的指標(biāo)要求和管理措施

（1）必須保證去離子水質(zhì)量，使其pH值在6.5～7.5，且電導(dǎo)率＜1×10-5S/m，每批分析1次。

（2）單體必須達(dá)到入料要求的指標(biāo)：乙炔含量≤0.001 5%，多氯化物≤0.001 5%，每批分析1次。

（3）聚合釜回收單體必須進(jìn)入精餾系統(tǒng)，精餾后單體指標(biāo)必須達(dá)到入料要求的指標(biāo)。

2.3 引發(fā)劑的質(zhì)量控制措施

（1）嚴(yán)格執(zhí)行采購、分析程序，并由專人負(fù)責(zé)配制。

（2）采用了實(shí)驗(yàn)的方式優(yōu)選出了引發(fā)劑的最佳用量。在其他助劑用量不變的情況下對引發(fā)劑用量做對比實(shí)驗(yàn)，CNP用量對反應(yīng)過程的影響見表1。

綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率，選用加入19.5 kg作為生產(chǎn)中助劑加入量。

2.4 為保證分散劑的加入順序和加入量采取的措施

（1）采用DCS控制，加料順序由電腦操作，避免人工控制造成加料順序上的失誤。

（2）定期校驗(yàn)計(jì)量稱，加料泵開1備1，并定期維護(hù)。

（3）采用了實(shí)驗(yàn)的方式優(yōu)選出了分散劑的最佳用量。在其他助劑用量不變的情況下對分散劑用量做對比實(shí)驗(yàn)。采用B-72作為生產(chǎn)特種樹脂用分散劑，見表2。

表2 B-72作為分散劑的實(shí)驗(yàn)對比

綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)效率，選用加入59 kg作為該廠生產(chǎn)中分散劑的加入量。

經(jīng)過6釜的跟蹤分析，均無大顆粒料產(chǎn)生，且PVC顆粒表觀密度分別為0.46、0.46、0.45、0.45、0.45、0.45，達(dá)到了優(yōu)級品的要求。

2.5 為保證釜頂冷凝器的穩(wěn)定采取的措施

（1）定期清理釜頂冷凝器，并測試其密封情況。

（2）控制冷凝水溫度，保證水溫相對穩(wěn)定。

（3）在保證助劑加入量不變的情況下在聚合車間四周增加了保溫措施，保證冷凝器周圍溫度的相對穩(wěn)定。

通過采用以上措施，PVC生產(chǎn)全年未發(fā)生大顆粒出現(xiàn)的情況。如果以上條件控制的好，同時(shí)輔助粗料監(jiān)測配合，一般不會造成大顆粒連續(xù)出現(xiàn)的情況。

3 結(jié)語

通過對聚氯乙烯生產(chǎn)中出現(xiàn)顆粒的原因的分析并采取相應(yīng)的措施，使PVC樹脂的質(zhì)量有了較大的提升，全年樹脂產(chǎn)量增加了980 t，優(yōu)級品率達(dá)到了98%，不僅減少了停車檢修清理次數(shù)，生產(chǎn)成本也有所降低。實(shí)踐證明，只有產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，才能提高產(chǎn)量，降低消耗，為企業(yè)發(fā)展多創(chuàng)效益。

Cause and management of large particles appeared in PVC production countermeasures

GAO Quan-shan，ZHOU Wei-kuai
（Tianjin Botian Chemical Co.,Ltd.,Tianjin 300480，China）

According to many years of experience in production practice，to analyze the causes of polyvinyl chloride（PVC）big grain and formulate corresponding management measures and according to the reasons，to optimize the amount of dispersant，initiator and other additives，strictly implement the requirements of production process and avoid the generation of large grain.

polyvinyl chloride；large particles；dispersant；initiator；monomer；condenser

TQ325.3

：B

：1009－1785(2017)05-0017-02

2017-01-06