影響聚氯乙烯產品質量的因素及對策

王紹剛

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

[關鍵詞]PVC；質量；魚眼；雜質

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

1.前言

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

37萬噸/年聚氯乙烯裝置影響產品質量的主要因素表現在魚眼、雜質、VCM殘留等方面。

2.影響產品質量的因素及解決方案

2.1“魚眼”高

在裝置開車初期，當生產負荷提到80%以后，PVC產品的魚眼忽高忽低，很不穩定，成為制約提高產品優級品率的關鍵因素。“魚眼”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。“魚眼”的存在嚴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的PVC顆粒，魚眼增加主要是因為聚合釜中樹脂沒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。

根據魚眼形成的原因分析，結合本裝置的實際情況，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，釜內殘留PVC樹脂，在下一批次的聚合過程中，產生二次聚合，形成”魚眼”。在放料過程中我們發現，由于聚合釜和放料過濾器的壓差超過0.1MPa，放料困難，會出現料在釜底沉積的現象；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的時候，聚合釜壁沖洗不完全，也會產生“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，進入聚合釜中參與聚合。大量的氣態VCM夾帶了大量的漿料進入壓縮機，繼而進入回收貯罐，部分漿料進入聚合釜，形成“魚眼”。

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

（1）優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，原設計中只有25m3/h的一步小流量沖洗，難以在較短的時間內漿料沖洗干凈，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。利用開釜機會對水洗噴頭進行檢查，一旦發現噴頭不轉及時進行更換。

（2）將漿料罐的頂部連續回收流程由直接進壓縮機入口改為經回收分離罐和過濾器再進入壓縮機，根據漿料罐液位的高低設置不同的回收量，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。對氯乙烯進料過濾器（過濾精度為1um），進行定期切換清理，一般6月一次。

2.2雜質高

聚氯乙烯樹脂的雜質可分為機械雜質和焦化的聚氯乙烯樹脂顆粒（黃點），樹脂中的黃點對一般聚氯乙烯制品的影響不大，機械雜質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性能。對于淺色制品而言，雜質粒子對制品外觀有很大的影響。

就目前裝置的運行情況而言，雜質是影響產品質量的關鍵因素，而雜質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定性，在溫度超過85℃時，聚氯乙烯就會變紅直至變黑，產生黑、紅點雜質。而由于高分子一般具有時溫等效現象，即使溫度不高，如果長時間受熱，樹脂也會發生變色變質。因此降低雜質的主要措施就是降低溫度和減少受熱時間。

（1）根據裝置生產實際，分析汽提系統產生雜質的主要原因在于：

一是汽提塔的PVC進料設計量為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，一旦生產負荷較低，物料停留時間過長，導致PVC受熱變質。某年由于離心機故障，汽提塔接近半負荷運行，在離心機修復提滿負荷之后，產品中的雜質忽高忽低，持續5天后才逐漸恢復正常。

二是閃蒸罐的作用是進一步降低了通過離心機循環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漿料持續受熱轉變為雜質。由于閃蒸罐容積非常小（12m3），漿料回流時，短時間內就會造成閃蒸罐液位大的波動，當閃蒸罐內PVC漿料由高液位降至低液位時，大量變質PVC進入進料罐內部，造成大面積污染。在每次停車對閃蒸罐進行水洗時，均會產生大量紅色粉料。

（2）針對上述原因，技術人員通過加強管理和技術改造來解決。

一是汽提塔進料負荷盡量保持穩定，不改變其正常流態，即使調整負荷，進料量與蒸汽量做好同步調整；汽提塔的負荷不要低于半負荷，以免漿料的停留時間過長；做好定期作業，一般3個月進行一次沖塔，每次沖塔均能產生部分黑色粉料。

二是閃蒸罐頂部設計有一個罐頂噴淋，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形式的噴環，在正常生產時期一直沖洗著，防止物料掛壁，這樣即使在生產波動時也可避免不合格料的產生，同時也可延長生產周期。

三是維護好連續回收壓縮機的運行，做好備機管理工作，減少因為設備原因導致的產品質量波動。

干燥器的設計是PVC漿料離心分離之后，含水量約為25%的樹脂濕餅進入到振蕩加料器，經旋轉加料器進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故障，導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，在干燥器風量波動、床壓變化或者開停車時，變質的物料摻入到正常物料中，造成雜質超標。保證良好的流化狀態是干燥系統穩定運行的保證，因此要維護好離心機和振蕩加料器的正常運轉，控制好干燥器的風量、溫度以及床壓。

2.3VCM殘留高

聚氯乙烯產品中的VCM殘留超標，特別是7型和8型這兩個牌號，嚴重影響產品的優級品率。根據實際工況分析原因得出主要是以下三點：

（1）樹脂的顆粒形態，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。依照裝置設計值，適當降低汽提塔漿料進料量，保持離心機負荷，減少回流量，控制好汽提塔底溫度及塔壓差。

（3）螺旋板換熱器結垢，換熱效果欠佳，導致熱能欠缺。擇機徹底清理螺旋板換熱器，提高換熱效率。

通過以上3項措施，產品的VCM殘留得到較好控制，殘留得到明顯改善。

3.結束語

廣大技術人員認真學習，發揮聰明才智，積極探索新裝置運行和技術運用的最佳結合點，大膽對裝置不合理的地方進行修改和優化，37萬噸/年聚氯乙烯產品的優級品率保證在96.5%以上，較好的完成優級品指標任務。

參考文獻

[1]嚴福英. 聚氯乙烯工藝學[M]. 北京： 化學工業出版社，1990

[2]鄭平友，榮猛.優化配方提高PVC質量[J].聚氯乙烯.2006