聚氯乙烯生产聚合釜开发研究进展

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1、7聚氯乙烯生产聚合釜开发研究进展聚氯乙烯生产聚合釜开发研究进展高材07510072861张少军摘要:综述了国内生产的30m3、45m3、70m3、100m3、135m3等多种型号的PVC生产用聚合釜的开发及改进情况，概述了聚合釜发展的现状及未来的开发研究方向。关键词：PVC；聚合釜；开发；生产1.前言　聚氯乙烯(PVC)树脂是合成树脂中的大宗品种之一,随着我国国民经济的高速增长,PVC树脂的需求量也在迅猛增长。聚合釜是聚氯乙烯生产装置中的关键设备,聚合釜的设计水平及制造质量直接影响着聚氯乙烯树脂的产量和质量。国内PVC生产聚合釜的容积可分为

2、4、5、7、13.5、30、48、70、108、135m3。2000年以后,随着我国PVC需求量的不断增加，对聚合釜的容积和质量要求也越来越高。国内众多的化工机械企业在聚合釜的研制生产方面取得了长足的进步。2.国内主要型号PVC生产聚合釜开发研究进展2.130m3型聚合釜30m3聚合釜曾一度成为我国PVC生产装置的主体釜型，国内许多化工机械企业也都掌握了其生产技术。随着生产装置规模的不断扩大，30m3聚合釜的需求越来越小。但由于仍有大量聚合釜处于生产状态，对聚合釜的生产技术改进还是非常必要的。在这方面天津大沽化工有限责任公司和锦西化工机械厂

3、走在国内前列。天津大沽化工有限责任公司【1】通过采用复合引发体系、反应中间连续注水、反应后期缩短降压时间、新型防黏釜剂、密闭入料、粗料监测及DCS计算机自控技术等使聚合釜的生产能力由0.5万t/a提高到1万t/a,VCM单体消耗大幅降低，树脂优级品率显著提高，提升了生产技术水平。锦西化工机械厂【2】研制的PVC聚合釜在国内首次采用半圆管式夹套及可拆卸、底伸式套管内挡板,研制了新型传动和机械密封全新结构，设计了底轴瓦釜底注水系统,经一年多生产考核表明,与传统釜比,可降低搅拌功耗18%,总传热系数提高10%~15%,生产能力提高10%以上,机械

4、密封寿命长、泄漏量少、拆装方便,树脂质量稳定,符合国标。2.245m3型聚合釜45m3聚合釜及其改进型号是在实际生产中应用比较广泛的。在这方面青岛海晶化工集团的技术比较成熟。7聚氯乙烯生产聚合釜开发研究进展图2-145m3型PVC聚合釜简图海晶化工公司【3】为适应行业发展和企业生产需要而开发出第一台45m3聚合釜。几年来他们不断进行着技术改进，如更新聚合DCS操作系统、调整和改进聚合配方，采用复合引发剂、采用中间注水工艺、改进单体因收路线和工艺、聚合升温采用气水混合加热系统、改进循环水回水系统，完善“大流量、低温差”工艺。经过多年的运行和技

5、术改造，45m3釜及其配套装置性能日臻完善，聚合釜的单釜产能稳步提高，节能降耗效果明显,经济效益显著。锦化机【4】在吸收国内外先进技术和使用经验的基础上成功研制生产了LF48型及其改进型PVC聚合釜。主要设计结构特点：搅拌系统以冷模试验为设计依据,通过比较放大,配置了三层三叶后掠式搅拌器；传热系统在设计上采用半圆管式夹套及套管式内冷挡板结构。2.370m3型聚合釜随着聚氯乙烯需求量的不断增大，生产规模的不断扩大，聚合釜的容积也在不断增大。国内许多化工机械生产企业也紧跟这一趋势，加大大型聚合釜的研制生产投入。目前国内企业生产的大型聚合釜中，7

6、0m3是最成熟的。在国内应用的大型聚合釜中70m3的应该是最热门的。我国PVC行业采用大型聚合釜生产装置成为近几年明显的发展趋势。具有生产大型聚合釜能力的厂家主要是锦西化工机械7聚氯乙烯生产聚合釜开发研究进展(集团)有限责任公司、上海森松压力容器有限公司、吉化集团机械有限责任公司等。上海森松环境技术工程有限公司【5】在充分消化吸收美国古德里奇技术的基础上研制出70m3PVC全流通聚合釜，是在最大限度地增大传热面积的前提下制成的,聚合釜筒体夹套采用全流通半圆管夹套结构,夹套的传热面积由70m2增加到84m2,提高约20%;传热系数也有较大提高

7、,在聚合釜容积不变的条件下,可提高70m3PVC聚合釜的单釜生产能力30%以上。为了提高内冷管的传热系数，70m3聚合釜的内冷挡板采用了技术先进的套管式内冷挡板，内冷挡板设置在釜底部，采用可拆式结构，为清釜及实现聚合釜整体抛光提供了方便【6】。图2-2新型70m3全流通夹套PVC聚合釜图2-3新型70m3PVC聚合釜釜顶冷凝器结构简图葫芦岛华远化工机械装备有限公司[7]对70m3PVC聚合釜进行了大幅改进,专门设计配置了新型釜顶冷凝器。在计算釜顶冷凝器的换热面积时,充分考虑了VCM物料在釜顶冷凝器内换热时存在的相变过程和单位时间内的换热能力

8、,以及各换热部分的传热系数,计算确定了釜顶冷凝器的壳体尺寸和换热面积。为防止在长时间运行的工况下,下封头内、换热管内可能积聚大量的VCM物料,对换热管内壁进行抛光处理,下封头设计