關(guān)于電石法聚氯乙烯生產(chǎn)工藝安全分析

龐玉輝

[摘 要]聚乙烯和聚氯乙烯由于其性能較多，被廣泛應(yīng)用于我國的各個(gè)行業(yè)和各個(gè)領(lǐng)域，并做出了較大的貢獻(xiàn)。聚氯乙烯因?yàn)樯a(chǎn)成本較低，受到了很多企業(yè)和生產(chǎn)商的青睞，近些年來在我國發(fā)展速度越來越快。但是，對(duì)于采用電石法生產(chǎn)聚氯乙烯，在推廣過程中存在諸多的問題，主要是生產(chǎn)過程中安全事故頻發(fā)，同時(shí)還會(huì)破壞環(huán)境。基于此，本文對(duì)電石法聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝的安全性進(jìn)行分析，以期對(duì)其安全性的提高提供一定的參考和借鑒。

[關(guān)鍵詞]電石法、聚氯乙烯、生產(chǎn)工藝、安全分析

中圖分類號(hào)：S353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）02-0028-01

引言

高分子合成樹脂聚氯乙烯，在我國由于其優(yōu)質(zhì)的性能被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)之中。電石法和乙烯法是生產(chǎn)聚氯乙烯的兩種主要方法，雖然國際上一般是采用乙烯法來生產(chǎn)聚氯乙烯，但是，處于對(duì)我國礦產(chǎn)資源的實(shí)際情況的考慮，我國多采用電石法來生產(chǎn)聚氯乙烯。但是，采用電石法來生產(chǎn)聚氯乙烯的危險(xiǎn)系數(shù)很高，在生產(chǎn)過程中很容易引起嚴(yán)重的安全事故，從而威脅到生產(chǎn)人員的生命安全，與此同時(shí)，它還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞，因此，對(duì)電石法聚氯乙烯生產(chǎn)工藝的安全性進(jìn)行深入分析和研究已經(jīng)刻不容緩。

一、電石法聚氯乙烯工藝流程

電石法聚氯乙烯工藝主要流程圖如圖1所示。主要工藝流程如下：

（1）乙炔氣發(fā)生：在乙炔發(fā)生器中添加適量液位的水，電石經(jīng)破碎到一定大小的尺寸，送乙炔發(fā)生器，電石與水在發(fā)生器中相互反應(yīng)最終生成乙炔氣體。該氣體經(jīng)次氯酸鈉凈化之后將磷、硫等若干雜質(zhì)去除出去，經(jīng)冷凍將水去除之后放入乙炔氣柜之中。

（2）氯化氫合成：氯氣和氫氣在合成爐內(nèi)經(jīng)燃燒之后生成氯化氫氣體，經(jīng)冷凝將水去除之后得到干燥的氯化氫氣體。

（3）氯乙烯單體合成：將干燥的乙炔氣體和氯化氫氣體按照一定的比例提取放入混合器之中混合生成混合氣體。將混合氣體放入用氯化汞作觸媒的轉(zhuǎn)化器中發(fā)生反應(yīng)生成氯乙烯。反應(yīng)之后的氣體中還包含有沒有發(fā)生反應(yīng)的氯化氫、乙炔和生成的乙醛、1，1-二氯乙烷等一系列的化合物。反應(yīng)之后的氣體先進(jìn)入水洗塔將氯化氫去除之后，再放入堿洗塔用10%的氫氧化鈉將殘余的氯化氫和二氧化碳洗去。將堿洗之后的反應(yīng)氣體和聚合回收沒有發(fā)生反應(yīng)的氣體一起放入氯乙烯氣柜。然后放入預(yù)冷器之中使得一部分水分冷凝分離出去，再經(jīng)過壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，放入全凝器將一部分的氯乙烯和1，1-二氯乙烷冷凝成液體。接著放入粗鎦塔分出沒有反應(yīng)的乙炔和氯化氫氣體。氯乙烯與1，1-二氯乙烷進(jìn)入高沸點(diǎn)蒸餾塔，將氯乙烯分出，經(jīng)冷凝之后得出氯乙烯液體。高沸物經(jīng)回收氯乙烯之后處置。

（4）聚合：將適宜量的氯乙烯單體、軟水、引發(fā)劑、分散劑以及其他的助劑添加到聚合釜之中，用熱水升溫進(jìn)行聚合反應(yīng)，在此反應(yīng)過程中要嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度直到反應(yīng)結(jié)束。結(jié)束之后把斧內(nèi)懸浮液送到堿處理槽，沒有反應(yīng)的氯乙烯從堿處理槽中能夠排出來，經(jīng)泡沫捕集器送到氣柜進(jìn)行反復(fù)的使用。然后把生成物送到離心機(jī)完成脫水之后再送到氣流干燥機(jī)完成干燥，最終得到氯乙烯成品。

二、提高聚氯乙烯生產(chǎn)工藝過程安全性的措施

1.控制氯化氫中的游離氯

在反應(yīng)過程中游離氯的產(chǎn)生和含量會(huì)受到諸多因素的影響，如：反應(yīng)爐內(nèi)的壓力波動(dòng)較大、反應(yīng)過程中燃燒的不夠徹底等。控制反應(yīng)過程中的游離氯應(yīng)該著手于以下兩個(gè)主要方面：其一，控制氯氣和氫氣的純度和質(zhì)量，定期定時(shí)地檢查反應(yīng)過程中的氣體純度，在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)方便進(jìn)行及時(shí)快速的補(bǔ)救；其二，控制氯和氫的分子比，密切關(guān)注反應(yīng)過程中的溫度以及氯氣氫氣的流量等，定時(shí)地檢查其中游離氯的含量。

2.嚴(yán)格控制氯化氫氣體和乙炔氣比例

在反應(yīng)過程中應(yīng)該嚴(yán)格控制氯化氫和乙炔的比例，避免添加的乙炔量過多，減少乙炔和催化劑中的氯化汞發(fā)生的反應(yīng)，從而有效減少安全事故的發(fā)生。

3.提高轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化率

有效提高反應(yīng)過程中的轉(zhuǎn)化率，盡量避免氧氣在反應(yīng)過程中進(jìn)行反應(yīng)，造成爆炸事故。觸媒活性減弱、混合氣流速太快等都會(huì)極大地影響轉(zhuǎn)化率。實(shí)時(shí)監(jiān)控反應(yīng)器中的轉(zhuǎn)化器，如果出現(xiàn)轉(zhuǎn)化率太低的情況，應(yīng)該及時(shí)更換反應(yīng)器中的催化劑，或者是科學(xué)控制物料的流量來提高轉(zhuǎn)化率。

4.嚴(yán)格控制聚合釜內(nèi)的溫度和壓力

合理控制反應(yīng)過程中的溫度和壓力，盡可能地避免由于溫度太高或壓力太大而導(dǎo)致的聚合釜爆炸。因?yàn)榫酆戏磻?yīng)的過程也是放熱反應(yīng)，如果操作稍有任何的差錯(cuò)，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)聚合釜內(nèi)的溫度太高或者壓力太大。導(dǎo)致這樣后果的主要原因有以下幾個(gè)方面：其一是操作不夠規(guī)范導(dǎo)致裝填系數(shù)增加超標(biāo)，氣相空間減少，或者是引發(fā)劑增加過量導(dǎo)致的反應(yīng)過于強(qiáng)烈；其二是冷卻水中途發(fā)生中斷導(dǎo)致反應(yīng)熱量不能夠被及時(shí)地轉(zhuǎn)移走；其三是攪拌器存在破壞直接地影響了熱量的傳遞，從而導(dǎo)致的爆炸；其四是儀表不工作導(dǎo)致操作出現(xiàn)失誤；其五是由于斷電造成的聚合釜內(nèi)溫度過高和壓力過大等。

5.嚴(yán)格按照安全操作要求控制反應(yīng)過程

在整個(gè)聚氯乙烯的生產(chǎn)階段應(yīng)該堅(jiān)持嚴(yán)格的安全控制來有效避免發(fā)生墊片、閥門、法蘭以及軸封等地方的泄漏等一系列的問題，與此同時(shí)更應(yīng)該極力避免在反應(yīng)過程中發(fā)生爆炸事故，在廠房設(shè)計(jì)中應(yīng)該設(shè)有足夠大的防爆面積，在生產(chǎn)設(shè)備上應(yīng)該安裝一些防雷、防電和防爆裝置并定期進(jìn)行檢修。采用電石法進(jìn)行聚氯乙烯的生產(chǎn)持續(xù)時(shí)間長，生產(chǎn)的危險(xiǎn)系數(shù)高，所以生產(chǎn)企業(yè)必須對(duì)生產(chǎn)過程投以極為密切的關(guān)注和高度的重視，從而從根本上保證生產(chǎn)過程能夠安全穩(wěn)定的進(jìn)行。

三、結(jié)束語

綜上所述，本文對(duì)電石法聚氯乙烯生產(chǎn)工藝的安全性進(jìn)行了詳細(xì)地分析，對(duì)其有了充足的了解和認(rèn)識(shí)，必然會(huì)為未來的聚氯乙烯的生產(chǎn)提供較多的參考和借鑒，促使在未來進(jìn)行各種各樣的操作和生產(chǎn)工藝的時(shí)候，能夠嚴(yán)格地按照生產(chǎn)工藝的安全要求個(gè)規(guī)范流程進(jìn)行，在生產(chǎn)過程中提高對(duì)生產(chǎn)工藝安全系數(shù)的要求并在將要求切實(shí)地落實(shí)到實(shí)處，從而極大地減少各種安全事故和重大問題的發(fā)生，有效地保證生產(chǎn)過程的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] 王儀林；電石法聚氯乙烯生產(chǎn)工藝安全分析；《化工安全與環(huán)境》；2008年第13期8-9，共2頁.

[2] 展前唐；電石法生產(chǎn)聚氯乙烯的安全研究；《中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量》；2013年第22期26-26，共1頁.