優(yōu)化工藝 提高SG8型樹脂產(chǎn)能

劉富貴，王明杰，劉 堂

（天辰化工有限責(zé)任公司，新疆石河子 832000）

近年來，隨著PVC生產(chǎn)工藝不斷優(yōu)化和自動化程度的不斷提高，PVC樹脂的品質(zhì)和產(chǎn)能得到進(jìn)一步提升，新產(chǎn)品、新技術(shù)的開發(fā)不斷問世，產(chǎn)品的分類更加精細(xì)化。呈現(xiàn)出精細(xì)化、差異化、多用途、寬領(lǐng)域等特點(diǎn)，PVC樹脂差異化生產(chǎn)、按訂單生產(chǎn)已是大勢所趨。

新疆天業(yè)（集團(tuán)）有限公司下屬天辰化工有限責(zé)任公司，年生產(chǎn)PVC樹脂40萬t。起初只生產(chǎn)通用型SG5型料，產(chǎn)品單一，競爭優(yōu)勢不夠明顯。天辰化工有限責(zé)任公司積極響應(yīng)集團(tuán)公司提出的“增品種、提品質(zhì)、創(chuàng)品牌”精神，經(jīng)過對105 m3聚合釜進(jìn)行工藝優(yōu)化和技術(shù)改造，以通用型SG5型料生產(chǎn)為載體，生產(chǎn)種類擴(kuò)大至SG3、SG5、SG6、SG7和SG8等多元產(chǎn)品，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓展，實(shí)現(xiàn)了PVC樹脂生產(chǎn)差異化、多元化、高端化。自SG8型料生產(chǎn)以來，通過變更投料方式、調(diào)整生產(chǎn)工藝、縮短聚合輔助時間等，生產(chǎn)能力得到進(jìn)一步提升，經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)一步顯現(xiàn)。

1 SG8型PVC樹脂生產(chǎn)工藝

SG8型PVC樹脂具有熔融及凝膠化溫度低，塑化時間短，流動性好等特點(diǎn)，其制品透明度高，廣泛應(yīng)用于唱片、型材、家電殼體、透明片、管件、食品包裝等多個領(lǐng)域。也是塑料合金的摻混樹脂，是PVC樹脂精細(xì)化、差異化發(fā)展的方向之一。天辰化工有限責(zé)任公司105 m3聚合釜SG8型料生產(chǎn)采用全自動化密閉同步加料技術(shù)，自動化程度高，系統(tǒng)安全可靠性強(qiáng)。聚合反應(yīng)壓力為1.0 MPa左右，溫度為67.5℃左右，反應(yīng)平穩(wěn)，樹脂十項(xiàng)檢測指標(biāo)穩(wěn)定，品質(zhì)優(yōu)良，生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)，常年生產(chǎn)不受季節(jié)性等因素影響。傳統(tǒng)105 m3聚合釜SG8型樹脂生產(chǎn)流程見圖1。

圖1 傳統(tǒng)105 m3聚合釜SG8型PVC樹脂生產(chǎn)流程

2 優(yōu)化工藝，提高聚合單釜產(chǎn)能

2.1 變更投料方式

傳統(tǒng)的聚合密閉投料方式經(jīng)過對聚合反應(yīng)體系和產(chǎn)品產(chǎn)量、品質(zhì)性能的研究發(fā)現(xiàn)，該體系生產(chǎn)的PVC樹脂在后加工中性能有所欠缺。為滿足后加工特點(diǎn)要求，提高SG8料的產(chǎn)品品質(zhì)，充分發(fā)揮各種輔料助劑的獨(dú)特性能。天辰化工有限責(zé)任公司對105 m3聚合釜生產(chǎn)SG8料工藝進(jìn)行了長期的探索和研究，將傳統(tǒng)的等溫水投料順序進(jìn)行變更，調(diào)整加料順序，見圖2。同時增加了2種分散劑，使得分散體系更加優(yōu)化，分散劑的分散和保膠能力得到了充分發(fā)揮，樹脂的后加工性能得到了大幅度提升，SG8型薄皮樹脂取得新產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)專利。

圖2 變更后的105 m3聚合釜SG8型PVC樹脂生產(chǎn)流程

2.2 縮短聚合投料輔助時間

傳統(tǒng)的等溫水入料方式，軟水、單體、分散劑等輔料加入聚合釜后，為使其相互間混合、分散均勻，需一定時間的體系混合延時，同時伴隨較長時間的聚合釜夾套升溫，接近聚合釜反應(yīng)溫度時加入引發(fā)劑開始聚合反應(yīng)，此過程投料輔助時間較長。該公司通過調(diào)整投料方式，省去了混合延時環(huán)節(jié)，同時在分散劑單元即啟動聚合釜夾套升溫，整個投料過程不超過50 min，投料過程更加優(yōu)化，有利于聚合分散體系均勻分散，縮短了聚合投料輔助時間。

2.3 提高涂壁質(zhì)量，延長清釜周期

該公司通過對105 m3聚合釜涂壁系統(tǒng)跟蹤觀察，不斷調(diào)整聚合釜蒸汽霧化和釜金屬表面涂壁液鈍化效果，適當(dāng)調(diào)整聚合釜及其釜頂冷凝器涂壁液的加入量和蒸汽擾動時間，同時先后對比選擇使用了多種新型涂壁液，使得聚合釜壁的粘釜清理周期由原來的七八個月延長至現(xiàn)在的一年半時間，效果十分明顯。同時，針對聚合釜冷凝器列管堵塞情況，制作了1∶1比例的冷凝器模擬噴灑裝置，先后選用多種新噴頭，通過調(diào)整冷凝器涂壁程序，采用多孔噴頭和變化注水流量，清理周期由原來的半年延長至現(xiàn)在的一年多，冷凝器的堵塞情況發(fā)生了很大改觀。通過以上調(diào)整，減輕了粘釜和冷凝器堵塞現(xiàn)象，提高了聚合釜及其冷凝器的設(shè)備使用率和生產(chǎn)周期，延長了聚合釜的有效傳熱能力，確保了樹脂產(chǎn)品質(zhì)量和后加工性能穩(wěn)定。

2.4 縮短聚合出料時間

根據(jù)工藝設(shè)計，當(dāng)聚合釜反應(yīng)后期到達(dá)一定的轉(zhuǎn)化率和壓力降時，全程采用出料泵出料工藝。該工藝和傳統(tǒng)聚合釜反應(yīng)結(jié)束自壓卸料加出料泵出料工藝相比，出料時間明顯縮短。同時，通過技術(shù)創(chuàng)新，對出料泵的葉輪進(jìn)行改造，在不改變電機(jī)功率的基礎(chǔ)上，出料時間進(jìn)一步縮短，使得出料泵的出料能力進(jìn)一步提升，又縮短了聚合釜出料時間和體系輔助時間，實(shí)現(xiàn)了雙贏。

2.5 采用中途注低溫水工藝

在聚合反應(yīng)過程中，由于單體變成聚合物，相對密度發(fā)生了變化，物料的體積收縮。通常采用中途注水工藝，即可防止體系黏度劇增、傳熱困難，又可使物料體積恒定，最大程度地利用聚合釜的傳熱面積。該公司通過不斷嘗試，在中途注水工藝中增加換熱裝置，逐漸將中途注水溫度不斷下調(diào)，同步跟蹤調(diào)整分散劑體系配比和引發(fā)劑加入量，進(jìn)一步提高了聚合釜的傳熱能力，達(dá)到了提高聚合反應(yīng)速率和縮短反應(yīng)時間的目的，減少了釜反應(yīng)后期翹尾現(xiàn)象。同時，將105 m3聚合釜SG8型PVC料的水油比由1.06∶1調(diào)整到1∶1，進(jìn)一步提高了聚合釜的利用率，提高了PVC產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。最終成功實(shí)現(xiàn)了中途注低溫水（4℃）新工藝，并取得該領(lǐng)域的新技術(shù)專利。

3 結(jié)語

天辰化工有限責(zé)任公司通過不斷技術(shù)創(chuàng)新和科技攻關(guān)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對105 m3聚合釜SG8型料生產(chǎn)工藝的投料方式、輔助時間、注水工藝等每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行持續(xù)探索和改進(jìn)，不斷優(yōu)化了SG8型料生產(chǎn)工藝，提高了聚合生產(chǎn)能力和PVC產(chǎn)品質(zhì)量，從而使105 m3聚合釜SG8型料生產(chǎn)裝置安全可靠運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了新的突破，產(chǎn)品品質(zhì)和技術(shù)水平邁上了一個新的臺階。