108 m3聚合釜PVC生產工藝的優化

李文杰

(河南神馬氯堿發展有限責任公司，河南 平頂山 467000)

河南神馬氯堿發展有限責任公司(以下簡稱神馬氯堿)第2期聚合裝置有5臺108 m3聚合釜，采用日本智索公司PVC生產技術，產能為20萬t/a。該生產線自2009年9月投運以來，聚合釜粘釜嚴重，須頻繁清釜，不但存在安全隱患，且影響產品質量，降低了PVC的產量。經過技術人員的不斷摸索、創新，神馬氯堿對108 m3聚合釜的涂釜工藝進行了優化，對涂釜噴頭進行了改造，使聚合釜的清釜頻率有了大幅度降低；此外，還對出料管線和倒料篩進行了改造，用2臺靜態過濾器替代倒料篩，杜絕了篩子堵塞后漿料通過篩子氣相管線和混料槽氣相管線進入氣柜的風險。

1 工藝流程[1]

108 m3聚合釜PVC生產工藝流程(以開蓋進料為例)如下：用防粘釜劑進行涂釜并洗凈后，將緩沖劑和冷去離子水加入聚合釜中，再加入分散劑、引發劑；對聚合釜進行抽真空處理，然后將氯乙烯單體加入聚合釜中，再加入熱水，對聚合釜夾套用熱水升溫至反應溫度使其正常反應。反應完后，將漿料送至出料槽、混料槽，然后回收釜內殘留的氣態氯乙烯[1]。漿料經出料泵進入出料槽，用2臺倒料泵送至2個篩子進行篩分，再進入混料槽，最后用泵送至汽提塔除去漿料中的氯乙烯。

2 運行中出現的問題及解決方案

2.1 出現的問題

108 m3聚合釜PVC生產的自動化程度較高，在生產運行中，聚合釜涂釜、入料、聚合反應及出料均為全自動控制，操作人員只需點擊啟動程序即可；聚合反應冷卻水采用夾套擋板水自循環工藝，聚合釜溫度采用先進的串級調節控制，溫度控制平穩，產品質量較穩定。不足的是，自投產以來，108 m3聚合釜粘釜嚴重，生產70釜左右就須開釜清理，主要是攪拌槳葉和釜頂氣相空間粘釜物較多，每次清理需8 h，影響聚合釜的使用效率，粘釜物帶到成品中還會影響產品質量，且存在一定的安全隱患。在出料和倒料過程中，混料槽頂部的倒料篩振子易壞、篩網易爛、管線易堵，每次修理時都須用吊車將篩子從混料槽頂吊到地面進行維修。篩分受槽排污不及時，會造成管線堵塞；漿料由篩子頂部氣相管線進入氣柜，會造成回收系統堵塞癱瘓，嚴重影響安全生產并造成物料的浪費。

2.2 采取的措施

2.2.1 優化涂釜工藝

涂釜工藝原設計為：確認液封排水干凈，保證聚合釜為空釜狀態，激活涂釜程序，程序開始運行；啟動聚合釜高攪，釜頂通一段時間蒸汽后加入涂釜劑，期間頂部一直通入蒸汽(200 s)；涂釜劑加入完畢，釜底抽真空60 s,停止釜頂通蒸汽；通夾套冷卻水，切換為釜頂抽真空600 s，涂釜結束，停聚合釜高攪。

優化后的涂釜工藝如下:①將通蒸汽時間由200 s延長到300 s，同時將涂釜蒸汽壓力由0.35 MPa提高到0.45 MPa以上，并在每臺釜的涂釜管線上加裝1臺疏水器，排掉管道內的蒸汽冷凝水，保證通入聚合釜蒸汽的質量，提高噴涂效果。②將涂釜劑加入時間由3 min延長至5 min，使涂釜劑噴涂均勻。③取消釜底抽真空60 s程序，防止部分涂釜劑被真空泵帶走，影響涂釜效果。④采用進口涂釜劑。

2.2.2 涂釜噴頭的改造

108 m3聚合釜原設計的涂釜噴頭為單獨噴頭，噴頭上有6個孔向下噴，噴涂效果不好。改造后，將原有噴頭拆掉，更換為盤管式噴頭，盤管上共有5個噴頭，其中4個向上噴涂釜頂冷凝器和氣相空間，1個向下噴涂聚合釜內壁和攪拌軸。改造后涂釜液噴涂均勻，涂釜效果好，粘釜情況有明顯改善。

2.2.3 降低釜頂大流量沖洗水及盤管沖洗水溫度

108 m3聚合釜出料后期沖洗使用的是離心機脫出的母液水，溫度在80 ℃左右，壓力為0.6 MPa，沖洗水溫度高，壓力低，沖洗效果不好，釜內粘釜物不易沖掉，影響清釜頻率；若粘釜物混入產品中還會形成“魚眼”，影響產品質量。

經過不斷摸索和反復試驗，神馬氯堿對聚合釜沖洗水系統進行了改造。在干燥母液水去聚合釜管線上安裝1臺板式換熱器，用循環水作為冷卻介質，將聚合釜沖洗水溫度由80 ℃降至50 ℃。另外在聚合釜沖洗水總管上加裝1臺管道泵，將沖洗水壓力由0.6 MPa提高到1.0 MPa以上。上述改造有效地改善了沖洗效果。

2.2.4 對出料管線及倒料篩進行改造

原工藝是聚合釜出料到出料槽，用2臺倒料泵送至2個篩子進行篩分，再進入混料槽，最后用泵送至汽提塔。改造后出料槽和混料槽開1備1，即釜內的物料既可出至出料槽也可出至混料槽，出料槽或混料槽內的漿料經2臺泵(開1備1)送入2臺靜態過濾器，經分離后的樹脂再進入汽提塔。

經過技術改造，汽提塔的進料更平穩，操作更簡便，且省去了1個混料槽(攪拌電動機功率45 kW)、2套篩子(每套功率1.5 kW)和2臺倒料泵(每臺功率30 kW)，設備減少后，系統更穩定，操作更簡便，同時也降低了電費和維修費。

3 結語

神馬氯堿PVC生產系統改造后，可達到200釜以上清釜1次，且粘釜物較少，只需2 h即可恢復使用，PVC樹脂的一等品率保持在99%以上，同時設備故障率降低，為穩定、高產奠定了基礎，也極大地增強了產品的市場競爭力。