聚氯乙烯质量的影响因素及控制方法管窥 郭海平 郭海平

发表时间:2020/12/3   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:郭海平
[导读] 摘要:随着经济和科技水平的快速发展,聚氯乙烯行业也在快速发展。
        圣雄氯碱有限公司
        摘要:随着经济和科技水平的快速发展,聚氯乙烯行业也在快速发展。但是,市场竞争愈演愈烈。企业若想提高自身的竞争力、赢得市场,就要保证产品质量。尤其是要结合生产实际,深入分析影响聚氯乙烯生产质量的因素,并采取有效的控制方法消除这些不良因素的影响。只有这样,才能用产品质量赢得消费者的青睐,进而获得更大的市场占有率。
        关键词:聚氯乙烯质量;影响因素;控制方法
        引言
        电石法是氯乙烯工业生产方法中的一种,具有原料多、生产设备简单、低投入高产出的优点。文章首先介绍了氯乙烯的生产技术以及我国氯乙烯行业现状,然后针对氯乙烯生产工艺过程进行了详细介绍,并对生产工艺如何优化进行了详细介绍,对氯乙烯生产过程工艺优化有着重要影响。
        1氯乙烯概述
        氯乙烯是一种无色液体,其熔点为-157.9℃,沸点为-13.9℃。其具有毒性,能够与苯和醇融合,氯乙烯时一种化学性质稳定的溶剂,但是要在没有空气和催化剂等问题的情况下。目前,氯乙烯已经成得到了广泛应用,其主要被的用作有机溶剂,而也可以被用干洗剂,以及脂肪类萃取剂。正是因为氯乙烯具有广泛大的应用空间,因此,人们加强了对其生产的研究。氯乙烯生产过程中会应用到大量的设备,而换热器是其中重要的一项设备,其在长期应用期间可能会发生泄露问题,一旦出现泄露会对氯乙烯的生产造成不良影响,因此,要做好相应分析工作。
        2影响聚氯乙烯质量的因素
        目前我国大部分的电石法氯乙烯生产设备仍然采用手动控制和半自动控制设备,自动化水平较低,部分企业虽然采用了PLC控制系统,但是仍然需要人为的操作和干预。另外,电石法生产工艺过程十分复杂,反应过程具有非线性、时变性以及不确定性的特点,难以建立控制模型。并且,企业对于氯乙烯的研究的重点在于生产工艺的研究,没有与控制研究有效的结合,无法产生更大的经济效益。目前在实际生产过程中存在着许多问题,首先是,建立自动化生产控制系统,需要明确控制变量和控制目标,而电石法的反应特性是非线性、时变性的,增加了控制系统的设计难度;其次,乙炔生产工序中对于发生器温度和压力的控制是系统温度运行和生产的关键;再者氯化氢生产工序中氢气与氯气的配比,不仅会影响安全生产,也对氯乙烯的纯度有着重要影响。最后,氯乙烯精馏阶段,因其工艺参数受其它工艺过程的影响,变量之间的相互作用和相互关系,增加了控制系统的控制难度。
        3控制聚氯乙烯产品质量的方法
        3.1控制分散剂
        常见的分散剂可分为水溶性有机高分子、非水溶性无机粉末两种。例如,聚乙烯醇属于水溶性有机高分子分散剂,磷酸钙属于非水溶性无机粉末分散剂。在聚氯乙烯生产中,大多应用两种或两种以上的分散剂,因为使用单一分散剂达不到生产要求。必要时还会添加表面活性剂,以提升分散剂的使用性能。例如,在提高增塑剂的吸收速率和未反应单体吸收速率时,都可引用表面活性剂。另外,分散剂的皮膜性质还会影响聚氯乙烯产品的塑化速率、残留单体脱出速率。因此,工作人员要加强分散剂的质量控制。例如,根据生产实际需求,灵活选择分散剂种类、用量,或者合理搭配分散剂种类、表面活性剂,确保聚氯乙烯质量。同时,还要对分散剂、表面活性剂自身的质量进行检查,确认分散剂、表面活性剂没有失效。只有这样,才能真正发挥出分散剂的作用,提高聚氯乙烯生产质量。


        3.2提升乙烯转换率
        乙烯合成是一项复杂工作,实际合成过程中对技术的要求较高,而对合成人员的综合能力也有着较高要求,因此,要抓我氯乙烯合成岗位的每一项工作内容,从触媒原料入场,到回收触媒的整个过程中,都要采取全方位无死角的方式进行管理,要对触媒抽翻、转换器温度,以及转换器调节各指标进行合理设定,并且做好相应的控制作业,进而使转换率偏低情况得到改变,减小实际生产过程中精馏工序,以及压缩等各项操作时长,碳钢设备在应用时遭受到的腐蚀情况,进而使装置能够处于慢负荷状态,可以高效、长周期运行,为氯乙烯生产作业的进行提供支持。
        3.3控制引发剂
        引发剂质量、用量都会给聚氯乙烯生产质量造成影响。例如,引发剂浓度过低,聚合反应周期会延长,大分子多支链及端基双键形成效果会变差,以致于聚氯乙烯稳定性变差。因此,需要严格控制引发剂质量、用量。首先,要依据生产实际,确定引发剂活性程度。如有必要,可选择高活性引发剂。但是,在这一过程中,一定要注意高活性引发剂会使聚氯乙烯聚合反应速度迅速加快,最终的聚氯乙烯产品会出现结块现象。所以,一定要综合考虑各方面的影响因素,科学确定引发剂活性。其次,要合理控制引发剂用量。多则会导致聚氯乙烯反应速度过快,无法控制。少则会起不到相应的作用,影响聚合反应质量。一般情况下,大多依据单体量确定引发剂用量。最后,尽量采用氧化还原引发剂,确保引发剂安全可靠。若条件允许,还应选择对环境影响小的引发剂,以减少聚氯乙烯生产对生态环境的影响。
        3.4设计安装新设备,提高工艺运行质量
        在氯乙烯的制备过程中,会将乙炔和氯化氢气体进行混合,之后虽然会有干燥处理,但是仍然避免混合气体中掺杂水分,若无法脱出水分,可能会造成一系列的副反应,影响产线正常的运行和产品质量。因此,对酸雾捕集器的出口水分含量的控制就显得尤为重要。另外,在实际生产过程中,设备会出现老化现象,一旦设备老化就会导致进出口压差增大,出口的水分含量就高,进而影响产品的生产。若配备备用设备,能够在不停车的情况下,更换滤芯,不仅能够保证生产的稳定运行,还能够确保产品的质量。另外,在整个生产线中,可以使用废碱液汽提塔来对氯乙烯进行回收,将废碱液变废为宝,不仅仅实现了氯乙烯的回收再利用,起到了降本增效的作用,还可以减少尾气的排放,为环保事业做出了重要贡献。
        3.5严控工艺流程
        为了保证聚氯乙烯生产质量,工作人员还应当严格把控其工艺流程,对每个生产环节进行管控。若出现问题,则要及时处理。例如在聚合反应过程中,应重点关注聚合转化率、聚合产物质量、聚合反应速率等反应指标,确保聚合反应各项指标满足设计要求。又如在汽提、干燥过程中,要提前进行喷淋设施的检查,以免反应过程中聚氯乙烯糊壁。同时,严格依据规定技术标准进行汽提、干燥操作,以免错误操作影响最终的产品质量;严控其杂质指标,以免杂质过多,导致聚氯乙烯产品出现质量问题。总之,为了保证聚氯乙烯生产质量,工作人员应严格把控每一个生产环节,并着重管控关键环节,从而尽可能地减少质量问题。
        结语
        随着国家及地方应急管理部门对危险化工工艺的从严管控要求,危险化工工艺的自动化改造已势在必行。优化工艺控制,做到节能减排,提升氯化氢的利用率,降低氯乙烯的生产成本,提高氯乙烯成品的质量。同时,氯化氢生产企业要正确识别出整个生产环节中的特殊特性,采取相应的措施确保该工序的正确性和稳定性。此外,企业要加强人才建设,确保人员素质水平和技能水平,以防人为误操作对企业造成严重的损失。
        参考文献:
        [1]闫长禄,王志芳,李雪.乙烯装置安全生产的“定海神针”—记中央企业劳动模范、燕化公司烯烃部主任刘丰合[J].工会博览,2020(03):32-34.
        [2]张晓,张勇,刘国刚,等.乙烯装置全炉运行生产工况与常规生产工况运行对比分析[J].石油石化绿色低碳,2019,4(04):35-40.
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