淺析通過改良聚合配方提高聚合收率

袁勇

摘要：文章分析了江蘇金浦北方氯堿化工有限公司聚氯乙烯樹脂生產中聚合配方選用對聚合收率的影響，通過改良聚合配方提高聚合收率，以達到提高企業效益的目的。

關鍵詞：聚合釜；VCM；水油比；二次注水；體積收縮

中圖分類號：TQ320.6文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）22-0184-01

在聚氯乙烯樹脂生產中聚合配方的設計對于聚合反應的影響很大，適宜的生產配方不僅保證聚合反應的正常進行與獲得質量優良的產品，而且也是降低消耗定額與降低生產成本的手段之一。而配方中的水油比又是聚合反應中非常重要的一個因素。

在懸浮聚合中，水是分散和傳熱介質，水油比是指投料時水對單體的重量比。一般水油比大對單體的分散和聚合釜的傳熱有利，反應易于控制，但為了提高聚合釜的設備利用率，提高聚合收率，生產上盡可能的采用小的水油比。但水油比也不能太小，因為聚合反應是個體積收縮的反應，一旦反應體系過于粘稠，不利于聚合反應熱的移出，容易發生反應后期溫度、壓力不易控制、爆聚等安全事故。要解決因水油比改變而影響聚合體系的問題，須對聚合反應選用二次注水工藝。

1注水的目的

在PVC聚合生產中，隨著聚合反應的進行，單體變成了聚合物，相對密度發生了變化，物料體積收縮。注水可使物料體積恒定，可最大程度的利用聚合釜的傳熱面積，使釜內物料體系的粘度不升高，達到強化傳熱的目的。同時，不增加釜內氣相空間，減少氯乙烯單體（VCM）氣相聚合所造成的粘釜。

2現狀分析

目前聚合進料是將配方中所需的17 m3的水一次性投入聚合釜內，無二次注水工藝，這樣聚合反應雖傳熱效果較好，生產易于控制，但聚合收率太低，一直在8 t/釜左右徘徊，不利于提高聚合生產能力。

3突出重點，制定措施

針對聚合收率一直徘徊在8 t/釜左右的現實狀況，我們決定采用新的操作工藝，通過二次注水技術，將進一步縮小聚合水油比，提高單釜產量，具體措施如下：

①將原來一次性投入的17 m3的無離子水改為投入16m3，單體也由原來的10 m3改投為10.5～11 m3，聚合釜總的填料系數沒變，但水油比降低了，單釜生產能力增強了。

②聚合反應2h時后，開始通過釜上自動控制系統往釜內注水，注水流量為500 l/h，直至反應結束，總的注水量為2 m3。有效的解決了因聚合體積收縮，粘度增大，液相體積減少，導致有效傳熱面積縮小，反應熱難以移出的問題。

4改良后的效果

經過近六個月的實施驗證，初步斷定我們的工作卓有成效，聚合收率首次達到8.2 t/釜。

5結論

在聚氯乙烯樹脂生產配方中水油比是影響PVC樹脂顆粒形態的一個至關重要的因素。從理論上說，水油比為1：1時便有足夠的自由液體，但聚合成疏松型粒子后，內外空隙中和顆粒表面會吸附相當量的水，造成自由流體減少，體系黏度增加，傳熱困難。因此生產疏松型PVC樹脂時，水油比往往控制在（1.6～2.0）。但根據生產實踐可知，其他條件固定的前提下，隨水油比的降低，PVC樹脂的表觀密度會有所上升。利用聚合中后期可以注入補充水的優勢，確定了合理的水油比，效果理想。

聚合反應中途注水技術已經是懸浮法聚氯乙烯生產中不可缺少的環節，注入水的控制是在聚合反應中進行的。根據轉化率的增加而補入一定量的水，以保證總物料體積不變，減少由于聚合反應產生的體積收縮而造成傳熱率的降低。因此改良聚合配方中的水油比，更加有效的增加聚合釜的生產能力，才能達到降低電石消耗，提高聚合收率的目的。

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