氯乙烯自聚原因分析及改进

第43卷第11期聚氯乙烯Vol.43, No. 112015年11月Polyvinyl ChlorideNov. , 2015氯乙烯自聚原因分析及改进陈大江",苗亚玲,刘勇,李鹏智,雷强(陕西北元化工集团有限公司,陕西榆林719319)[关键词] PVC;聚合釜;自聚;危害;影响因素;改进措施[摘要]分析了氯乙烯自聚的原因及危害,提出了针对性的改进措施,减少了氯乙烯自聚,清釜周期从100釜延长到了200釜。[中图分类号] TQ325.3 [文献标志码] B[文章编号] 1009 -7937(2015)11 -0014 -03Causes of autopolymerization of vinyl chloride and improvementsCHEN Dajiang, MIAO Yaling, LIU Yong, LI Pengzhi, LEI Qiang( Shaanxi Beiyuan Chemical Industry Group Co., Ltd. , Yulin 719319, China)Key words: PVC; polymerizer; autopolymerization; damage; influence factor; improvementmeasuresAbstract: Causes and damages of the autopolymerization of vinyl chloride were analyzed. Improve-ment measures were proposed and taken, and thus the phenomenon of autopolymerization reduced, andthe cleaning period of polymerizer prolonged from 100 to 200 batches.陕西北元化工集团有限公司(以下简称北元化在聚合反应系统氧含量高时,氧易被长链游离工)100万/a聚氯乙烯装置采用的是108 m' PVC基吸收,生成聚合度偏低的自聚物。聚合釜。聚合釜传动系统为下传动,这样不仅能缩(2)聚合釜涂釜的影响。短搅拌轴的长度,还有利于釜顶接管布置和釜顶涂涂釜不好易造成聚合釜分配台及釜顶冷凝器自釜、喷淋及清釜。搅拌器为双层三叶平桨式,表面粗聚,因而开车初期,每人1釜料就须对聚合釜进行涂糙度R,为0.03~0.08μm。为了增强搅拌强度和传釜操作1次;每生产100釜时,须对聚合釜釜顶冷凝热能力,在釜内安装3组内冷管兼作挡板。按工艺器喷涂1次。要求,聚合釜的搅拌器采用双速电动机，提供125 r/(3)聚合釜分配台保冷效果的影响。min和62.5 r/min两种转速。聚合釜釜顶冷凝器是在聚合反应过程中,为了维持釜内压力平衡,液传热面积为200 m2的管壳式回流冷凝器,以气相相VCM会蒸发,蒸发过程中会夹带--定数量的自VCM冷凝方式传热,传热系数高,传热面积不受釜，由基,而聚合釜分配台处未做保冷处理,其温度与釜容积限制。温相当且有死角,VCM气体不会在此处冷凝,很容自系统开车以来,108m'聚合釜自聚问题是制易在粗糙的分配台内壁自聚。约产能提升、造成生产系统存在安全隐患的生产瓶(4)气相VCM回收速率的影响。颈。为此,北元化工进行了一系列改进,较好地解决若出料时回收速度过快,则气相VCM中会夹了该问题。现对聚合釜自聚的原因以及北元化工所带少量的PVC粉料,并沉积到聚合釜釜顶冷凝器列采取的措施及其效果进行详细介绍。管上方,堵塞气体出口,降低VCM流速,而回收.1原因分析VCM中残留一定数量的自由基,若在粗糙的设备(1)系统含氧。内壁停留过久,容易发生自聚。中国煤化工[收稿日期] 2015 -01 -23[作者简介]陈大江(1984-),男,助理工程师,毕业于中国石油大学化学.JYH. CN M H G北元化工集团有限公司化工二分公司从事化工企业生产技术管理工作。4聚氯乙烯2015年(5)引发剂加料管道的改造。安全/仁引发剂加料管道采用DN25管,管径稍粗,注水气不满留有空间,若VCM气体流人,则容易在此处产生自聚物。为此,将引发剂加料管道改为DN20。此外,在清洗管道(包括管道前段的尖部)时,一定分配台要打磨干净,可减少加料处自聚物的产生。(6)涂釜操作优化。.防爆膜每人1釜料对聚合釜进行涂釜操作1次,每生产20釜时对釜顶冷凝器喷涂1次,每人工清釜1聚合釜次,对聚合釜分配台及人孔也用涂釜液人工涂抹1图2改造后聚 合釜分配台示意图次。同时,增大聚合釜分水盘的面积,使涂釜液能更Fig.2 Diagram of improved polymerizer distributor好地雾化,并均匀涂在釜内壁上。通过这项改进,聚(4)聚合釜分配台保冷。采用冷冻盐水(7 9C)进行保冷,使分配台内的合釜分配台及釜顶冷凝器的自聚情况得到一定的缓VCM气体温度低于釜温,VCM气体不断冷凝,不解。易发生聚合反应。聚合釜分配台保冷改造示意图见(7)调整工艺运行参数。图3。在聚合反应过程中,若惰性气体排放1.5 h后釜顶冷凝器换热量仍然达不到设定值时,DCS操作人员应及时将设定值修改为低于实际换热量的数值,保证釜顶冷凝器正常换热。发生异常反应时,回收气相VCM流量应控制在500~1 000 m’/h。正保冷管道常出料回收时,控制回收气相VCM流量≤2300m'/h。.冷却介质回水4结语冷却介质上水通过对聚合釜自聚原因进行了分析,再经过一系列的技术改造和工艺操作调整,大大减少了聚合釜的自聚现象,提高了聚合釜的利用率,使聚合釜清圈3聚合釜分配台保冷改造示意图釜频率由100釜1次减低到了200釜以上1次。Fig.3 Diagram of cold insulation[编辑:郝晶]improvement on polymerizer distributor甘+++44++-+++4++++++++-+++++++++++++++++++++++++++*++(上接第13页)[参考文献][1]茅陆荣,黄小华,张华芹.136 m' PVC大型聚合釜研发与聚合釜外夹套结构相比,内夹套传热效果更与设计[J].压力容器,2013 ,30(3):15 -19.[2]吴彬,安丰颖.105 m'氯乙烯悬浮聚合釜传热性能研兖好,但是制造难度较大,成本较高。[J].聚氯乙烯,2008 ,36(11):37 -41.采用釜顶冷凝器的聚合釜,除127 m'聚合釜[3]李良超,黄显忠,顾雪萍,等. PVC悬浮聚合釜内流场与外,釜顶冷凝器在总传热面积中所占比例均较大。传热的研究[J].聚氯乙烯,2008 ,36(10) :38 -41 ,44.内冷挡板所占传热面积比例较小,基本可忽略,其主[4]杨婧. PVC聚合釜技术特性及全流通PVC聚合釜[J].要是影响粘釜和搅拌效果。聚氯乙烯,2012 ,40(3):31 - 34.釜顶冷凝器和夹套的传热效果非常显著,[5]李伟刚,尹建平.两种PVC聚合釜特性及配套工艺的对反应温度控制平稳,即使在夏季循环水温度较比[J].中国氯碱,2009(5) :36 -40.高时,生产强度也不会降低,可提高产品产量和[6]潘文平,陈振华,张军锋,等.70 m' PVC聚合釜釜顶冷质量。凝器运行总中国煤化工):38 -40 ,46.YHCNMHG[编辑:郝晶]16