淺談聚合釜不穩定運行原因及改進措施

王默凝

（大慶油田有限責任公司化工集團技術開發研究院，黑龍江 大慶 163000）

最近幾年，伴隨著工藝技術的進步，聚合釜運行的穩定性得到了顯著提升，不僅產生大大增加，樹脂質量指標也得到改善，聚合釜清洗的次數有所減少，能夠為之后工序指標的優化奠定良好基礎。不過聚合釜在運行中依然存在不穩定運行的情況，需要工作人員做好原因分析,采取有效的改進措施，保證聚合釜運行的穩定性和可靠性。

1 聚合釜不穩定運行原因

1.1 配方不當

聚合釜配方包括了無離子水、分散劑、引發劑以及單體等，如果其配方合理，將會對聚合釜的穩定可靠運行造成影響。配方不當一般體現在3個方面：一是水油比不當，在利用懸浮法進行疏松型樹脂生產時，樹脂孔隙與表面都會吸附一定量的水，如果水油比過低，會導致體系黏數增大，VCM單體液滴在聚合分散體內部的數量增加，彼此之間的碰撞頻率增大，在發生反應時顆粒會變粗，嚴重時可能引發聚合反應體系的失衡；二是分散劑添加不當。分散劑在聚合反應中主要起到了保膠以及分散的作用，如果分散劑添加過量，會導致體系黏度增加，懸浮液泡沫增多，樹脂顆粒變細，造成釜頂冷凝器堵塞，不能及時處理會降低冷凝器換熱量，影響對于聚合釜溫度和壓力的有效控制，如果分散劑添加過燒，會影響體系的穩定新，導致聚合反應異常；三是引發劑添加不當。引發劑是引起聚合反應的關鍵，在配比不均勻的情況下，可能引發兩種異常，一是前期反應快而后期反應慢，容易導致局部過熱，二是前期反應慢后期反應快，造成聚合反應溫度的土壤升高，出現反應異常。

1.2 水溫及流量控制不合理

聚合反應釋放的熱量多數都會被循環水帶走，因此當循環水溫度偏高，或者流量偏低時，會影響熱量的及時轉移，導致聚合釜內部溫度和壓力的升高，循環水流量偏大則會造成聚合釜內部溫度和壓力的下降，引發聚合反應異常的問題。

1.3 pH值選擇不當

無論是pH值偏低導致體系偏酸，還是pH值偏高導致體系偏堿，都會引發分散劑表面張力的改變，弱化其分散能力，繼而造成聚合分散體系失衡，PVC顆粒變粗。

1.4 釜頂冷凝器控制不當

在發生聚合反應的過程中，釜頂冷凝器會將部分反應產生的熱量轉移走，在釜溫調節方面發揮著重要作用。但是如果控制不當，導致釜頂冷凝器提前使用，會造成冷凝液滴回流到釜內，參與聚合反應，影響聚合體系的穩定性。同時，如果釜頂冷凝器管程自聚換熱效果差，聚合反應產生的熱量將會難以轉移，一樣會影響反應的順利進行。

2 聚合釜不穩定運行改進措施

2.1 做好聚合配方控制

一是對水油比進行優化，可以將其控制在0.9左右，對聚合釜注水流量進行調節，以保證水油配比的合理性以及聚合反應體系的穩定性；二是應該做好分散體系選擇。通過對樹脂質量的分析以及反應過程中聚合釜內部溫度和壓力的觀察，最終選擇日產聚乙烯醇分散劑，其能夠提升聚合體系的保膠能力和液滴分散能力，確保聚合反應的順利進行；三是應該選擇合適的引發劑。依照聚合釜反應的實際情況，對前后期具備不同活性的引發劑進行調配，確保聚合前后期反應速率均勻。

2.2 做好水溫流量調節

結合聚合釜運行的實際情況，需要將循環水的溫度控制在13～18℃之間，夏季最高溫度不能超過20℃，壓力不低于0.6MPa，安排專人定期對循環水調節閥以及流量計進行檢查，及時對發現的問題進行處理。

2.3 優化體系pH值

想要對聚合體系的pH值進行有效控制，工作人員必須嚴格依照相關要求，將去離子水的pH值控制在6～9之間，氧含量低于1×10-6，以2h為間隔，對單體儲槽中的水進行回收，消除物料偏酸或者偏堿的問題，將聚合體系的pH值控制在一個相對恒定的范圍內，避免聚合反應體系偏酸或者偏堿引發的異常。

2.4 合理投用釜頂冷凝器

不少化工企業在進行生產的過程中，因為經驗缺乏或者投運不合理等原因，釜頂冷凝器存在管程自聚、換熱差、回收慢等問題，在一定程度上影響了聚合釜的穩定運行。對此，企業應該首先做好釜頂冷凝器管程的清洗工作，在清洗完成后，或者運行20釜之后，需要手動進行釜頂冷凝器的噴涂，同時在聚合反應結束回收前，加入相應的消泡劑，將回收流量控制在2000m3/h以內。聚合反應進行45～60min后，需要串聯調節投用釜頂冷凝器。在經過相應的優化改進后，釜頂冷凝器的自聚顯著降低，換熱效率提高，能夠對釜頂冷凝器投用效果差引發的聚合反應進行差的問題進行控制和改善。

3 結語

總之，伴隨著工藝技術的改進優化以及管理水平的提高，聚合釜運行的效果也在不斷提高，樹脂產品的質量得到了提升，聚合釜的清洗次數也在不斷下降，以某化工企業為例，在投運初期，每進120釜作業后，就需要進行1次清洗，而在完成工藝改進后，進行240～260釜才需要進行1次清洗。而通過對生產運行經驗的總結研究，聚合釜不穩定運行問題得到了改進，其運行變得越發穩定，產能也在持續提高，有助于化工生產的順利進行。