影响聚氯乙烯产品质量的因素及对策

王绍刚

[摘要]分析了影响37万吨/年聚氯乙烯装置产品优级品率的主要因素，从鱼眼形成的原因、杂质产生的工序、VCM残留高的原因逐一分析，针对形成原因，通过采取加强管理、技术改进、配方优化以及设备设施升级等一系列措施，降低了产品鱼眼数、杂质数和VCM残留，解决了造成聚氯乙烯产品优级品率低的瓶颈问题，有效提升了产品优级品率，提高了齐鲁PVC的市场竞争力。

[关键词]PVC；质量；鱼眼；杂质

中图分类号：TQ114 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（c）-0000-00

1.前言

随着聚氯乙烯工业的迅猛发展，各企业之间的竞争越发激烈。如何抢占和赢得市场已成为企业生存的根本，而产品的质量决定了产品在市场的竞争力，也是企业的生命线。聚氯乙烯树脂优级品率的高低是衡量PVC树脂质量的主要指标之一，也是反映企业生产技术及管理水平的一面镜子。

37万吨/年聚氯乙烯装置影响产品质量的主要因素表现在鱼眼、杂质、VCM残留等方面。

2.影响产品质量的因素及解决方案

2.1“鱼眼”高

在装置开车初期，当生产负荷提到80%以后，PVC产品的鱼眼忽高忽低，很不稳定，成为制约提高产品优级品率的关键因素。“鱼眼”是透明或半透明塑料薄膜或片材中明显可见的“鱼眼”状缺陷。即树脂在成型过程中没有得到充分塑化的粒点。“鱼眼”的存在严重影响到各种塑料制品的性能。其正常来源是多次在聚合周期中循环的PVC颗粒，鱼眼增加主要是因为聚合釜中树脂没有很好冲洗掉而留在下一釜中，鱼眼也来自终止前加入到聚合釜中的原材料中的杂质。

根据鱼眼形成的原因分析，结合本装置的实际情况，确定影响本装置鱼眼的主要原因。

（1）聚合釜放料或冲洗不干净，釜内残留PVC树脂，在下一批次的聚合过程中，产生二次聚合，形成”鱼眼”。在放料过程中我们发现，由于聚合釜和放料过滤器的压差超过0.1MPa，放料困难，会出现料在釜底沉积的现象；只有一次25t/h的小流量冲洗，水量不够也会造成料沉积在聚合釜底；由于聚合釜水洗喷头堵塞或者不转的时候，聚合釜壁冲洗不完全，也会产生“鱼眼”。

（2）由于回收带料造成的回收单体中积存物料或自聚物没有彻底滤掉，进入聚合釜中参与聚合。大量的气态VCM夹带了大量的浆料进入压缩机，继而进入回收贮罐，部分浆料进入聚合釜，形成“鱼眼”。

针对上面的分析和现场情况的观察，特别由于鱼眼忽高忽低，不稳定这一现象，把重点放在聚合釜放料彻底和降低回收VCM中的PVC。

（1）优化聚合釜放料冲洗工艺，避免聚合釜放料冲洗不彻底，留存PVC物料。由于放料和回收时间短，原设计中只有25m3/h的一步小流量冲洗，难以在较短的时间内浆料冲洗干净，将放料过程中一步水洗改为的四步水洗，增加了两次大流量冲洗和一次小流量冲洗。利用开釜机会对水洗喷头进行检查，一旦发现喷头不转及时进行更换。

（2）将浆料罐的顶部连续回收流程由直接进压缩机入口改为经回收分离罐和过滤器再进入压缩机，根据浆料罐液位的高低设置不同的回收量，防止过量的回收量造成夹带，同时回收分离器顶部增加适量的水喷洒，减少了浆料中的泡沫，减少了回收带料现象，同时定期做好回收氯乙烯贮罐中的废水排放，消除了回收氯乙烯贮罐中的PVC料，降低回收单体的PH值。对氯乙烯进料过滤器（过滤精度为1um），进行定期切换清理，一般6月一次。

2.2杂质高

聚氯乙烯树脂的杂质可分为机械杂质和焦化的聚氯乙烯树脂颗粒（黄点），树脂中的黄点对一般聚氯乙烯制品的影响不大，机械杂质会影响塑料制品的美观和透明度，而且有损于制品的介电性能和力学性能。对于浅色制品而言，杂质粒子对制品外观有很大的影响。

就目前装置的运行情况而言，杂质是影响产品质量的关键因素，而杂质则以焦化的聚氯乙烯树脂颗粒为主，由于聚氯乙烯树脂的热不稳定性，在温度超过85℃时，聚氯乙烯就会变红直至变黑，产生黑、红点杂质。而由于高分子一般具有时温等效现象，即使温度不高，如果长时间受热，树脂也会发生变色变质。因此降低杂质的主要措施就是降低温度和减少受热时间。

（1）根据装置生产实际，分析汽提系统产生杂质的主要原因在于：

一是汽提塔的PVC进料设计量为25Ton/h，停留时间为6min，塔盘直径为1700mm，由7块塔盘焊接而成，焊缝处容易积存物料，一旦生产负荷较低，物料停留时间过长，导致PVC受热变质。某年由于离心机故障，汽提塔接近半负荷运行，在离心机修复提满负荷之后，产品中的杂质忽高忽低，持续5天后才逐渐恢复正常。

二是闪蒸罐的作用是进一步降低了通过离心机循环回汽提塔底集液罐的汽提树脂的温度及受热过程，闪蒸罐顶部压力为微负压，闪蒸时夹带的PVC浆料容易附着在罐壁及顶部，附着在罐壁上的PVC浆料持续受热转变为杂质。由于闪蒸罐容积非常小（12m3），浆料回流时，短时间内就会造成闪蒸罐液位大的波动，当闪蒸罐内PVC浆料由高液位降至低液位时，大量变质PVC进入进料罐内部，造成大面积污染。在每次停车对闪蒸罐进行水洗时，均会产生大量红色粉料。

（2）针对上述原因，技术人员通过加强管理和技术改造来解决。

一是汽提塔进料负荷尽量保持稳定，不改变其正常流态，即使调整负荷，进料量与蒸汽量做好同步调整；汽提塔的负荷不要低于半负荷，以免浆料的停留时间过长；做好定期作业，一般3个月进行一次冲塔，每次冲塔均能产生部分黑色粉料。

二是闪蒸罐顶部设计有一个罐顶喷淋，但其范围较小，不能解决物料挂壁的问题，将其改为聚合釜防粘釜剂喷环形式的喷环，在正常生产时期一直冲洗着，防止物料挂壁，这样即使在生产波动时也可避免不合格料的产生，同时也可延长生产周期。

三是维护好连续回收压缩机的运行，做好备机管理工作，减少因为设备原因导致的产品质量波动。

干燥器的设计是PVC浆料离心分离之后，含水量约为25%的树脂湿饼进入到振荡加料器，经旋转加料器进入到两段沸腾床干燥器，在这一过程中，一旦湿饼过大或者振荡加料器出现故障，导致湿物料加入到干燥器中分散不均匀，形成较大面积的堆料，粉料受热不均，在高温作用下变质，在干燥器风量波动、床压变化或者开停车时，变质的物料掺入到正常物料中，造成杂质超标。保证良好的流化状态是干燥系统稳定运行的保证，因此要维护好离心机和振荡加料器的正常运转，控制好干燥器的风量、温度以及床压。

2.3VCM残留高

聚氯乙烯产品中的VCM残留超标，特别是7型和8型这两个牌号，严重影响产品的优级品率。根据实际工况分析原因得出主要是以下三点：

（1）树脂的颗粒形态，特别是孔隙率的大小对浆料汽提效率影响较大，颗粒疏松有利于氯乙烯的脱除。增加适量的助分散剂，以此增加颗粒的疏松程度。

（2）汽提塔的工作状况，包括温度、压力（真空度）、蒸汽量和停留时间等。依照装置设计值，适当降低汽提塔浆料进料量，保持离心机负荷，减少回流量，控制好汽提塔底温度及塔压差。

（3）螺旋板换热器结垢，换热效果欠佳，导致热能欠缺。择机彻底清理螺旋板换热器，提高换热效率。

通过以上3项措施，产品的VCM残留得到较好控制，残留得到明显改善。

3.结束语

广大技术人员认真学习，发挥聪明才智，积极探索新装置运行和技术运用的最佳结合点，大胆对装置不合理的地方进行修改和优化，37万吨/年聚氯乙烯产品的优级品率保证在96.5%以上，较好的完成优级品指标任务。

参考文献

[1]严福英. 聚氯乙烯工艺学[M]. 北京： 化学工业出版社，1990

[2]郑平友，荣猛.优化配方提高PVC质量[J].聚氯乙烯.2006