聚氯乙烯聚合釜防粘釜方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于聚合釜防粘釜【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及了聚氯乙烯聚合釜防粘釜方法。包括如下步驟：（1）聚合釜噴淋改造：以散水板中心為圓心，在散水板表面畫(huà)圓，圓周均勻分布焊接有三個(gè)定位柱，定位柱穿插進(jìn)釜頂冷凝器中心筒內(nèi)；（2）蒸汽霧化加氣流循環(huán)涂釜；（3）氯乙烯單體置換；（4）重復(fù)步驟（2）再次涂釜后，開(kāi)始入料。本發(fā)明延長(zhǎng)了清釜周期，由原來(lái)的80批延長(zhǎng)至500批以上，減輕了操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，并且提高了裝置生產(chǎn)能力，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】聚氯乙烯聚合釜防粘釜方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚合釜防粘釜【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及了聚氯乙烯聚合釜防粘釜方法。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)內(nèi)聚氯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)以電石乙炔法為主，2012年電石法聚氯乙烯占到75%。聚合釜是聚氯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，其性能好壞直接影響著聚氯乙烯樹(shù)脂產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本。在聚氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中，聚合釜都會(huì)出現(xiàn)不同程度的粘釜問(wèn)題。粘釜即聚合物在聚合釜內(nèi)壁形成污垢，造成冷卻表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)下降，大塊聚合物導(dǎo)致汽提、干燥等過(guò)程出料處理困難，壁垢混入料中降低聚氯乙烯樹(shù)脂質(zhì)量，不僅影響聚合釜的自動(dòng)控制性能、降低生產(chǎn)能力和設(shè)備利用率，影響產(chǎn)品的外觀和內(nèi)在質(zhì)量，而且粘釜還會(huì)造成聚合釜冷卻表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)下降，聚合反應(yīng)過(guò)程中易出現(xiàn)超溫超壓，給安全生產(chǎn)帶來(lái)重大隱患。
[0003]長(zhǎng)期以來(lái)，多數(shù)氯堿企業(yè)都在攻克這一難題，但都未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。目前許多氯堿企業(yè)在新上項(xiàng)目時(shí)，都優(yōu)先選擇IOSm3UlOm3等體積的大型聚合釜，它具有樹(shù)脂質(zhì)量好、能耗低、樹(shù)脂牌號(hào)多等優(yōu)點(diǎn)，但由于釜型和攪拌的問(wèn)題，容易出現(xiàn)粘釜，正常生產(chǎn)中每100-150釜左右就要清一次，每次清釜都需要聯(lián)系專業(yè)清洗公司，采用高壓水噴洗裝置進(jìn)行壁內(nèi)清洗。同時(shí)，還要配合人工清理，清理一臺(tái)聚合釜及釜頂冷凝器至少需要48小時(shí)，費(fèi)用高，影響聚氯乙烯樹(shù)脂產(chǎn)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種聚氯乙烯聚合釜防粘釜方法，以克服因粘釜造成設(shè)備利用率低制約產(chǎn)能的缺陷。
[0005]本發(fā)明采用如下技`術(shù)方案:
聚氯乙烯聚合釜防粘釜方法，包括如下步驟:
(1)聚合爸噴淋改造:以散水板中心為圓心，在散水板表面畫(huà)圓，圓周均勻分布設(shè)有三個(gè)定位柱，定位柱穿插進(jìn)釜頂冷凝器中心筒內(nèi)；
(2)蒸汽霧化加氣流循環(huán)涂釜；
(3)氯乙烯單體置換；
(4)重復(fù)步驟(2)再次涂釜后，開(kāi)始入料。
[0006]定位柱技術(shù)要求:直徑Φ6-8ι?πι、材質(zhì)316L、長(zhǎng)度40_55mm的實(shí)心鋼柱,定位柱外沿至圓心距離為123-124mm (因釜頂冷凝器中心筒DN250，此距離正好可以使定位柱緊貼中心筒內(nèi)壁，起到固定定位柱的作用)，定位柱與散水板的焊接表面粗糙度Ra值< 0.08 μ m。
[0007]進(jìn)一步，蒸汽霧化加氣流循環(huán)涂釜是指蒸汽霧化涂釜過(guò)程中，開(kāi)啟真空泵使聚合釜內(nèi)氣流形成上下循環(huán)。
[0008]進(jìn)一步，所述氯乙烯單體置換入料的過(guò)程為:先向聚合釜內(nèi)加3_5t液態(tài)氯乙烯單體，然后向聚合釜夾套通蒸汽進(jìn)行升溫，從聚合釜頂部將揮發(fā)成氣相的氯乙烯回收至氯乙烯氣柜，待聚合釜溫度達(dá)到45-55°C，同時(shí)聚合釜表壓為0.0OMPa后停止升溫和回收，至此置換結(jié)束，開(kāi)始入料。
[0009]聚氯乙烯聚合釜為108m3或IlOm3聚合釜。
[0010]本發(fā)明方法設(shè)計(jì)依據(jù):
1、聚合釜噴淋裝置改造方案:現(xiàn)有聚合釜通常配套設(shè)有聚合釜釜頂冷凝器和聚合釜噴淋裝置，聚合釜釜頂冷凝器包括釜頂冷凝器本體1，釜頂冷凝器本體I內(nèi)設(shè)有釜頂冷凝器中心筒2，聚合釜噴淋裝置由中心管3、支撐4、散水板5等組成(如圖2所示)，因中心管細(xì)、長(zhǎng)(DN50鋼管5.5m長(zhǎng))，隨著聚合釜溫度、壓力及沖洗水流量的頻繁變化的過(guò)程，中心管易發(fā)生形變，導(dǎo)致下端固定的散水板發(fā)生位移，出現(xiàn)跑偏，造成聚合釜在出料過(guò)程中沖洗水偏流，聚合釜內(nèi)壁沖洗不干凈，為粘釜埋下隱患。改進(jìn)方法:在散水板上方均勻分布(呈120°夾角)三個(gè)定位柱，定位柱穿插進(jìn)釜頂冷凝器中心筒內(nèi)，控制散水板位移,徹底解決了散水板在運(yùn)行過(guò)程中頻繁跑偏的問(wèn)題。
[0011]2、改進(jìn)優(yōu)化日本智索公司原工藝包中開(kāi)蓋涂釜、置換入料工藝控制程序，有效解決涂釜液噴涂不均，降低涂釜液被氧化風(fēng)險(xiǎn)，還可以避免聚合反應(yīng)期間因泡沫夾帶造成樹(shù)脂粉粘附在聚合釜頂部各管口及釜頂冷凝器內(nèi)壁。
[0012]聚合釜開(kāi)蓋入料原工藝:
1）開(kāi)蓋涂釜工藝步驟:排凈聚合釜內(nèi)殘存水一打開(kāi)聚合釜攪拌軸封水，啟動(dòng)聚合釜高速攪拌一打開(kāi)涂釜蒸汽，放凈管線內(nèi)冷凝水一打開(kāi)涂釜液一停涂釜液一開(kāi)沖洗水一停蒸汽—停攪拌一停軸封水一排凈聚合釜內(nèi)殘存水。
[0013]弊端:開(kāi)蓋涂釜只采取蒸汽霧化涂釜，存在噴涂不均勻、有部分死角噴涂不到位現(xiàn)象，并且涂釜時(shí)釜內(nèi)殘存有部分氧氣，涂釜液有被氧化失效隱患；
2)置換入料工藝步驟:首先對(duì)聚合釜抽真空至-0.06MPa，在冷純水入釜過(guò)程中通過(guò)入釜水管線從釜底部向釜內(nèi)通入氮?dú)?00S，同時(shí)從釜頂部抽真空，然后加分散劑，待分散劑和冷純水加入完成后，繼續(xù)抽真空300S，待釜壓低于-0.06Mpa時(shí)，停抽真空泵，至此置換結(jié)束，開(kāi)始入料。即:涂釜一抽真空(不停)一加入冷純水(不停)一通氮?dú)庖患尤敕稚┮煌＜永浼兯煌３檎婵找患尤胍l(fā)劑一加入氯乙烯單體和熱純水。
[0014]弊端:入完料，聚合反應(yīng)前期聚合釜超壓現(xiàn)象嚴(yán)重，每次都需要被迫回收部分氣相氯乙烯來(lái)保證聚合釜生產(chǎn)安全，而在回收氣相氯乙烯時(shí)會(huì)造成泡沫夾帶部分樹(shù)脂粉粘附釜頂管口及釜頂冷凝器列管內(nèi)，形成自聚核，正常生產(chǎn)時(shí)會(huì)以粘附的樹(shù)脂粉為中心快速發(fā)展成大塊的粘釜物，堵塞聚合釜頂部各管口及釜頂冷凝器。
[0015]聚合釜開(kāi)蓋入料新工藝:
1）開(kāi)蓋涂釜工藝步驟:排凈聚合釜內(nèi)殘存水一打開(kāi)聚合釜攪拌軸封水，啟動(dòng)聚合釜高速攪拌一打開(kāi)涂釜蒸汽，放凈管線內(nèi)冷凝水一打開(kāi)涂釜液一開(kāi)啟真空泵使聚合釜內(nèi)氣流形成上下循環(huán)一停涂釜液一停蒸汽一停氣流循環(huán)一停攪拌一停軸封水一排凈聚合釜內(nèi)殘存水。
[0016]優(yōu)點(diǎn):在涂釜程序中增加氣流循環(huán)，使被霧化的涂釜液隨著氣流方向的不斷改變達(dá)到均勻附著在聚合釜內(nèi)壁的各個(gè)角落，不留死區(qū)的目的；
2)置換入料工藝步驟:向聚合釜內(nèi)加入3-5噸氯乙烯液體，通過(guò)加熱聚合釜夾套水將釜溫逐步升高，隨著溫度的不斷升高液態(tài)氯乙烯氣化，然后將氣態(tài)氯乙烯回收至氣柜，待聚合釜溫度達(dá)到45-55°C，同時(shí)聚合釜壓力為0.0OMPa (表壓)后停止升溫和回收，至此置換結(jié)束，再次涂釜后，開(kāi)始入料。即:涂釜一氯乙烯單體升溫回收置換一涂釜一加入冷純水和分散劑一加入引發(fā)劑一加入氯乙烯單體和熱純水。
[0017]優(yōu)點(diǎn):在聚合釜進(jìn)料前采用加入氯乙烯單體升溫回收置換工藝，可以有效減少釜內(nèi)惰性氣體含量，能夠降低涂釜液氧化風(fēng)險(xiǎn)，還能避免聚合反應(yīng)前期超溫超壓中途回收氯乙烯氣體現(xiàn)象。
[0018]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、投資小，費(fèi)用低，易于實(shí)現(xiàn)，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)裝置改變小，效果顯著，在提高裝置生產(chǎn)能力的同時(shí)保證了生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定。[0019]2、延長(zhǎng)了清釜周期，由原來(lái)的80批延長(zhǎng)至500批以上，減輕了操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0020]3、提高了裝置生產(chǎn)能力，每臺(tái)釜清理一次需要48小時(shí)，單釜產(chǎn)量每小時(shí)5噸，5臺(tái)聚合釜每年可增加聚氯乙烯樹(shù)脂產(chǎn)量1.2萬(wàn)噸。
[0021]4、具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，每臺(tái)聚合釜每年可減少清釜10次，5臺(tái)聚合釜每年可減少清釜50次，每年可減少清釜費(fèi)用100萬(wàn)元。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為聚合釜防粘釜方法流程簡(jiǎn)圖。
[0023]圖2為聚合釜噴淋裝置改造示意圖，其中1-釜頂冷凝器本體，2-釜頂冷凝器中心筒，3-釜頂冷凝器中心管，4-支撐，5-散水板，6-定位柱。
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1
聚氯乙烯聚合釜防粘釜方法，包括如下步驟(流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1):
(I)聚合釜噴淋改造:如圖2所示，在現(xiàn)有日本智索108m3聚氯乙烯聚合釜噴淋裝置結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，以散水板5中心為圓心，在散水板5表面畫(huà)圓，圓周均勻分布焊接有三個(gè)定位柱6，定位柱6穿插進(jìn)釜頂冷凝器中心筒2內(nèi)；定位柱6技術(shù)要求:直徑Φ8_、材質(zhì)316L、長(zhǎng)度50mm的實(shí)心鋼柱,定位柱6外沿至圓心距離為124mm,定位柱6與散水板5的焊接表面粗糙度Ra值< 0.08 μ m。
[0025](2)蒸汽霧化加氣流循環(huán)涂釜:排凈聚合釜內(nèi)殘存水，打開(kāi)聚合釜攪拌軸封水，啟動(dòng)聚合釜高速攪拌，打開(kāi)涂釜蒸汽，放凈管線內(nèi)冷凝水，打開(kāi)涂釜液(購(gòu)自北京寶冠)，開(kāi)啟真空泵使聚合釜內(nèi)氣流形成上下循環(huán)，待達(dá)到配方用量15kg后停涂釜液，延時(shí)60秒后停蒸汽，停氣流循環(huán)，停攪拌，停軸封水，排凈聚合釜內(nèi)殘存水，涂釜工藝結(jié)束。
[0026](3)氯乙烯單體置換:向聚合釜內(nèi)加3t液態(tài)氯乙烯單體，然后向聚合釜夾套通蒸汽進(jìn)行升溫，從聚合釜頂部將揮發(fā)成氣相的氯乙烯回收至氯乙烯氣柜，直至液相氯乙烯全部變成氣相，待聚合釜溫度達(dá)到45°C，同時(shí)聚合釜壓力為0.0OMPa (表壓)后停止升溫和回收。
[0027](4)重復(fù)步驟(2)再次涂爸,涂爸結(jié)束后開(kāi)始入料:向108m3反應(yīng)爸中依次加入冷純水(25°C，19t)和分散劑{醇解度為72.5%聚乙烯醇水溶液799kg (質(zhì)量濃度4%)、醇解度為80%聚乙烯醇水溶液130kg (質(zhì)量濃度5%)以及醇解度為40%聚乙烯醇水溶液130kg (質(zhì)量濃度5%)}，引發(fā)劑{過(guò)氧化辛葵酸異丙苯酯5Kg (質(zhì)量份數(shù)即純度75%)和過(guò)氧化辛葵酸叔丁酯20Kg (質(zhì)量份數(shù)即純度75%)}，氯乙烯液態(tài)單體43t和熱純水(140°C，18t)。
[0028]實(shí)施例2
與實(shí)施例1的不同之處在于步驟(3):向聚合釜內(nèi)加4t液態(tài)氯乙烯單體，然后向聚合釜夾套通蒸汽進(jìn)行升溫，從聚合釜頂部將揮發(fā)成氣相的氯乙烯回收至氯乙烯氣柜，直至液相氯乙烯全部變成氣相，待聚合釜溫度達(dá)到50°C，同時(shí)聚合釜壓力為0.0OMPa (表壓)后停止升溫和回收。
[0029]實(shí)施例3
與實(shí)施例1的不同之處在于步驟(3):向聚合釜內(nèi)加5t液態(tài)氯乙烯單體，然后向聚合釜夾套通蒸汽進(jìn)行升溫，從聚合釜頂部將揮發(fā)成氣相的氯乙烯回收至氯乙烯氣柜，直至液相氯乙烯全部變成氣相，待聚合釜溫度達(dá)到55°C，同時(shí)聚合釜壓力為0.0OMPa (表壓)后停止升溫和回收。
[0030]采用實(shí)施例1-3防粘釜方法后，通過(guò)一年的生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，每釜清釜周期延長(zhǎng)至500批以上。
[0031]對(duì)照例I
昊華宇航公司二期年產(chǎn)20萬(wàn)噸聚氯乙烯樹(shù)脂項(xiàng)目建設(shè)時(shí)直接采用108m3聚合釜，共5臺(tái)，采用日本智索公司提供的成套生產(chǎn)工藝技術(shù):
(I)開(kāi)蓋涂釜工藝步驟:排凈聚合釜內(nèi)殘存水一打開(kāi)聚合釜攪拌軸封水，啟動(dòng)聚合釜高速攪拌一打開(kāi)涂釜蒸汽，放凈管線內(nèi)冷凝水一打開(kāi)涂釜液一停涂釜液一開(kāi)沖洗水一停蒸汽—停攪拌一停軸封水一排凈聚合釜內(nèi)殘存水。
[0032]( 2 )置換入料工藝步驟:
首先對(duì)聚合釜抽真空至-0.06MPa，在冷純水入釜過(guò)程中通過(guò)入釜水管線從釜底部向釜內(nèi)通入氮?dú)?00S，同時(shí)從釜頂部抽真空，然后加分散劑，待分散劑和冷純水加入完成后，繼續(xù)抽真空300S，待釜壓低于-0.06Mpa時(shí)，停抽真空泵，至此置換結(jié)束，加入引發(fā)劑、氯乙烯單體和熱純水。
[0033]本實(shí)施例中，涂釜液、冷純水、分散劑、引發(fā)劑、氯乙烯單體和熱純水及其用量均同實(shí)施例1。
[0034]剛投運(yùn)時(shí)108m3聚合釜粘釜問(wèn)題特別嚴(yán)重，單釜運(yùn)行70_80批后需要清釜，打開(kāi)聚合釜檢查，發(fā)現(xiàn)在聚合釜內(nèi)壁、內(nèi)冷管外壁、攪拌軸及攪拌葉上有大量粘釜物，釜頂上封頭各管口及釜頂冷凝器列管堵塞過(guò)半，嚴(yán)重影響聚合釜的正常運(yùn)行。
[0035]對(duì)照例2
與實(shí)施例1的不同之處在于:未進(jìn)行步驟(3)，步驟(1)、(2)結(jié)束后直接入料。
[0036]通過(guò)一個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，聚合釜上封頭各管口及釜頂泠凝器列管仍有部分堵塞、粘釜現(xiàn)象。
【權(quán)利要求】
1.聚氯乙烯聚合釜防粘釜方法，其特征在于包括如下步驟: (1)聚合爸噴淋改造:以散水板中心為圓心，在散水板表面畫(huà)圓，圓周均勻分布焊接有三個(gè)定位柱，定位柱穿插進(jìn)釜頂冷凝器中心筒內(nèi)； (2)蒸汽霧化加氣流循環(huán)涂釜； (3)氯乙烯單體置換； (4)重復(fù)步驟(2)再次涂釜后，開(kāi)始入料。
2.如權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯聚合釜防粘釜方法，其特征在于:定位柱為直徑Φ6-8ι?πι、材質(zhì)316L、長(zhǎng)度40_55mm的實(shí)心鋼柱,定位柱外沿至圓心距離為123_124mm,定位柱與散水板的焊接表面粗糙度Ra值< 0.08 μ m。
3.如權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯聚合釜防粘釜方法，其特征在于:蒸汽霧化加氣流循環(huán)涂釜是指蒸汽霧化涂釜過(guò)程中，開(kāi)啟真空泵使聚合釜內(nèi)氣流形成上下循環(huán)。
4.如權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯聚合釜防粘釜方法，其特征在于所述氯乙烯單體置換的過(guò)程為:先向聚合釜內(nèi)加3-5t液態(tài)氯乙烯單體，然后向聚合釜夾套通蒸汽進(jìn)行升溫，從聚合釜頂部將揮發(fā)成氣相的氯乙烯回收至氯乙烯氣柜，待聚合釜溫度達(dá)到45-55°C，同時(shí)聚合釜表壓為0.0OMPa后停止升溫和回收，至此置換結(jié)束。
5.如權(quán)利要求1所述的聚氯乙烯聚合釜防粘釜方法，其特征在于:聚氯乙烯聚合釜為108m3或IlOm3聚合釜。
【文檔編號(hào)】C08F2/01GK103601825SQ201310609988
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】趙夢(mèng)杰, 趙述彬, 鄭世紅, 焦曉利, 鄧曉鵬, 王松波, 焦高成, 劉娟 申請(qǐng)人:昊華宇航化工有限責(zé)任公司