烧碱及电石法聚氯乙烯生产的工艺改进

关键词：

聚氯乙烯是一种热塑性树脂, 它在实际的生产中具有非常广泛的应用, 在通过改性和加工之后, 可以将聚氯乙烯制作成食品的包装材料或者常见的泡沫塑料制品。当聚氯乙烯生产工艺越来越复杂, 对其质量要求也越来越高的情况下, 安全生产聚氯乙烯成为了制约企业快速发展最主要的因素。现阶段聚氯乙烯的生产工艺主要就是电石法, 本文主要对聚氯乙烯生产工艺的改进进行了分析, 希望可以创造出更安全的生产环境, 提高聚氯乙烯的质量。

一、烧碱系统的生产工艺改进

1. 采用煤气发生炉来进行固碱浓缩。

在生产固碱的过程中采用直接用煤燃烧来实现的话, 熬制时间会很长、每吨碱的煤消耗量也很高, 而且单位煤台的产量也不高。煤在燃烧不完全的情况下, 煤烟和灰会在固碱锅以及炉膛上聚集, 从而导致传热率下降, 增加设备的维修费。但是如果采用煤气发生炉的方式来生产固碱, 就能有效解决这些问题, 同时固碱的质量也能得到有效提高。

2. 固碱生产的改进。

固碱在实际生产中量比较大, 就需要对固碱锅进行及时的清洗, 在清洗时, 如果直接让洗锅水流入下水道的话, 不仅会对下水管道造成腐蚀和堵塞, 同时也会增加企业的生产成本。这种情况下就可以增加设置洗锅水回收装置, 过滤和回收洗锅水, 从而就能让企业的生产成本得到有效降低, 同时还能有效避免下水管道的腐蚀和堵塞。

3. 一次盐水的改进。

一次盐水原工艺是利用道尔沉降来进行澄清, 它对原盐的质量要求比较高, 实际操作也有很高的要求。这种情况下就可以采用戈尔过滤器和HVM膜, 利用HVM膜来进行过滤, 从而让盐水的质量得到有效提高, 最终烧碱的成本也会降低。

4. 液氯包装和盐酸的改进。

传统的液氯包装工艺是利用气化器装置, 通过加热让液氯气化, 在压力增加的情况下进行包装。这种工艺会产生大量的尾气, 而且成本较高, 用时也比较长。面对这种情况就可以采用液氯液下泵来进行包装, 这种包装工艺可以让工作人员的劳动强度降低, 产品的成本也能减少。

二、电石法聚氯乙烯生产工艺的改进

1. 改进乙炔的生产工序。

改进乙炔的生产工序主要是让乙炔的生产效率得到有效提升, 主要就是建立PFC-PID串缓控制系统, 从而来对乙炔反应器中的化学反应问题进行有效控制。通过对主控制变量和副控制变量的改变, 把乙炔发生器的反应温度设置成副被控制变量, 在系统压力稳定性得到有效保证的基础上, 让反应温度得到有效提高。采用PID来控制整个系统的内循环, 而外循环则利用预测函数模型来进行控制, 这样就能让乙炔的生产效率得到有效提升。取消气柜也是建立串缓控制系统的优势, 这样就能有效避免气柜存在的安全问题以及建设成本。

2. 改进氯化氢合成工序。

对氯化氢合成工序进行改进主要的目的是为了能让产物的纯度、产率提升, 生产成本降低以及系统的安全性提高。改进的重点是氯气和氢气的配比, 把氯气和氢气的流量当成是控制变量, 设计出单向封闭循环比值的控制系统, 对传统的进口气流方式进行优化, 氯气作为主流量, 氢气作为副流量, 补偿和控制气流的压力、温度, 从而来避免因为昼夜温差变化、四季气温变化、气压变化导致的气流密度变化。因为改变了整体的工艺条件, 所以进入到合成炉中的氯气和氢气组成成分也会发生改变, 有时还可能会出现比较严重的波动, 所以就需要设计单闭环的比值控制系统, 来进行相应的压力补偿和温度补偿。

3. 改进氯乙烯的转化和精馏工序。

氯乙烯的转化和精馏工序改进的主要目的就是让氯乙烯的单体产量和纯度得到有效提高。主要是通过对各台转化器之间的转化温度进行优化, 对转化器夹套水的流量变化控制来实现最终改进的。和氯气、氢气配比控制系统一样, 氯化氢为主流, 乙炔设计单向闭路循环比值控制系统为副流, 设计变量则是生产工序当中的监测点, 然后算出乙炔和氯化氢最合理的配比流量, 而且还要对乙炔和氯化氢气流引进温压补偿运算模式, 让反应过程中的控制精度能得到保障, 最终实现自动化的控制。

4. 等温水入料。

聚合周期是反应聚合生产技术的重要指标, 是由聚合的辅助时间和聚合的反应时间构成。聚合周期可以分成涂布和冲洗、VCM和软水进料、加入引发剂和分散剂、冷搅升温、聚合反应和回收出料。采用等温水入料技术能够让聚合辅助时间得到有效降低。70m3聚合釜采用等温水加料技术, 也就是同时加入水和VC单体, 水作为连续相从釜底加入, VC单体则作为分散相从釜顶加入。从分散机理来看, 这种加料方式比较合理, 不仅能够让升温的过程取消, 避免单体浸润釜壁, 让防粘釜的效果得到提升;同时也可以让VC单体在加料时可以均匀的分散在水中, 让加料时间缩短, 从而让聚合釜的生产强度提升。

5. 改进汽提和干燥生产工艺。

汽提和干燥设备会对聚氯乙烯树脂中的杂质粒子数产生直接影响, 所以在聚氯乙烯的生产过程中, 为了能够有效提高聚氯乙烯的生产质量, 就需要及时对汽提和干燥工序进行改进, 加强对汽提和干燥设备的检修和更新。将筛板塔汽提改为堰板塔, 将旋风干燥改为流化床干燥, 不仅能够有效提高聚氯乙烯的生产质量, 同时也能够对蒸汽充分利用, 从而实现降低生产成本的目的。