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PVC工业上采用氯乙烯单体(VCM)通过悬浮、乳液、本体和溶液法四种方法聚合生产,悬浮法聚合工艺成熟、操作简单、生产成本低、经济效益好、应用领域宽,一直是生产PVC树脂的主要方法。目前,悬浮工艺的聚氯乙烯产量占80%以上,品种之多,产量之大是其他工艺所无法相比的。悬浮法聚氯乙烯产品既有一般的通用型树脂,也有特殊用途的专用树脂,如球型树脂;既有特高、特低聚合度的树脂,也有一般聚合度的树脂;既有疏松型树脂,也有紧密型树脂。悬浮法PVC生产工艺1941年由美国Geon公司开发成功,经过世界发达国家十几年不断改进,在聚合配方、汽提技术、防粘釜技术、聚合釜开发等方面都已相当成熟。本文主要介绍以下技术:
1、OXYVINYLS公司的PVC生产工艺
工艺技术特点:典型聚合釜容积70.5m3,半圆管夹套和内冷管除热,无外回流式冷凝器,顶伸式两层后掠式搅拌器,釜高径比大,使用冷却水,无需冷冻水,采用热水进料等技术,单釜强度达2.5万t/a。采用高活性、高配比引发体系,反应速率快,聚合周期4~4.5小时,采用高效终止剂ATSC,使反应后期终止快,捕提残留引发剂彻底。采用塔式汽提,汽提浆料含VCM为5~10μg/g,干燥树脂含VCM在1μg/g以下。回收单体经压缩液化后储存,不用VCM气柜。采用DCS控制,产品质量稳定。
OXYVINYLS公司生产的悬浮PVC商品有七个系列30多个牌号。该工艺总生产能力253万t/a。
2、EVC公司PVC生产工艺
工艺特点:该工艺集英国ICI公司和意大利的Enichem公司的先进技术为一体,采用独特的组合型高效防粘釜系统和喷涂技术,采用水溶性复合过氧化物引发剂(含高活性和低活性)并“一步法”加料,自原料配制至汽提结束的全部工艺过程使用DCS控制,特殊的安全阀设计和紧急终止系统,形成完善的安全体系。该技术已应用于6套装置,总能力超过110万t/a。
3、 Vin Tec公司生产PVC的Vinnolit工艺卓创WiKi游客
工艺特点:无回流式冷凝器,内冷管有挡板,采用内冷式高效反应器,尺寸可大达150m3。密闭和清洁的反应器技术,使之无需打开反应器。近几年开发了一种提高聚合釜传热系数的结构,其改进的冷却方式是用半管式的冷却外套装在釜内壁,此传热系数比通常聚合釜的传热系数高2.6倍以上。聚氯乙烯干燥采用气流旋风式。PVC浆料汽提采用筛板塔,汽提后浆料中含VCM≤5ppm采用DCS控制,产品质量稳定。世界上采用Vinnolit工艺的能力约100万t/a。
4、智索公司PVC悬浮聚合工艺卓创WiKi游客
利用悬浮聚合从VCM生产各种等级PVC:通用级、高K值、低K值、无光泽型和共聚体PVC。采用80、117m3聚合釜;产品质量高,具有独特的物理性质,如极好的透明性,高热稳定性等;产品成本低:完全回收VCM,节约大量能源,对原料和公用工程的消耗降到最低。
智索公司VCM的去除技术PVC浆液从反应器放出,甚至在初步闪蒸后仍含有大量VCM(高于3×10-2)。有效地去除剩余VCM,回收利用,可使PVC产品中剩余VCM含量减少到小于1×10-6,某些情况下可小于1×10-7。该VCM去除技术采用过程全自动的蒸汽汽提密闭体系,藉助先进设计和专用塔器,占地少,投资低。耗用蒸汽为130kg/(t·PVC)。