影响PVC树脂杂质数的因素及措施
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聚氯乙烯产品质量的影响因素及改进措施作者:杨鸿利来源:《科技资讯》 2014年第9期杨鸿利(中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司氯碱厂聚氯乙烯车间山东淄博 255400)摘要:悬浮聚合是聚氯乙烯生产的主要方式,本文对影响聚氯乙烯产品质量的因素,从悬浮聚合生产原辅材料、工艺、管理等各方面进行了分析,并就如何提高产品质量提出了改进措施。
关键词:聚氯乙烯产品质量因素中图分类号:TQ325.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)03(c)-0092-01聚氯乙烯生产工艺较为复杂,影响产品质量的因素多。
从原材料、化学品、聚合、汽提、干燥,每一个环节都可能出现影响质量的因素。
1 影响产品质量因素分析1.1 氯乙烯(VCM)VCM是生产聚氯乙烯的主要原料,其质量直接影响聚合反应及PVC的质量。
纯度高而稳定的氯乙烯因含杂质少而发生聚合副反应少,所得PVC具有良好的规整性。
而纯度低的氯乙烯由于在聚合反应过程中发生各种副反应多,生成低聚合度,分子链枝化且热稳定性差,易降解的聚合体。
随着副反应的增加既消耗引发剂使正反应滞后,又影响聚氯乙烯分子的内在结构,造成分子量分布变宽而发生转型并会在后续加工中出现塑化不均匀的现象。
1.2 水质聚氯乙烯聚合使用去离子水作为分散和传热介质,如果各种金属、非金属带电粒子的存在,将破坏分散剂的电性平衡,造成分散性能下降,聚氯乙烯颗粒形态、大小及杂质粒子数等质量指标变坏,甚至发生严重的聚合爆聚大颗粒现象。
1.3 分散剂分散剂是氯乙烯悬浮聚合的主要原料之一,分散剂的用量对聚合影响较大,分散剂用量的选择,要根据聚合釜的形状、大小、搅拌状态、水油比、产品要求而定。
用量过多会增加体系粘度,造成悬浮液泡沫多,气相粘釜严重,浆料汽提操作困难,VCM回收泡沫夹带增加,树脂颗粒变细。
用量少则起不到应有的稳定作用,体系稳定性差,容易产生大颗粒料,产品颗粒不规整,甚至造成聚合颗粒的粘结。
1.4 引发剂引发剂主要影响PVC树脂的鱼眼数和热稳定性。
聚氯乙烯树脂中杂质产生原因及改进措施摘要:PVC树脂中的杂质粒子对下游加工和客户使用产生不利影响。
因此,全面分析杂质粒子的产生原因是解决问题的关键。
杂质粒子的产生原因有很多,例如生产过程中的设备故障、生产环境的污染、原材料的质量问题等等。
在生产过程中,必须严格控制每一个环节,从原材料的选择、加工、运输,到产品的包装、存储、运输等方面都要严格把控,以减少或避免杂质粒子的产生。
对于已经产生的杂质粒子,必须采取相应的处理措施,以保证产品品质和提升优等品率。
可以采用物理或化学方法进行处理,例如筛选、磁选、洗涤、高温热处理等。
还可以从管理、技术、设备等多方面入手,对生产过程进行改进,以减少或避免杂质粒子的产生。
关键词:聚氯乙烯树脂;杂质产生;原因;改进措施1系统杂质产生原因1.1聚合系统产生杂质青海盐湖镁业有限公司PVC&钾碱厂是一家专业生产SG5型PVC树脂的企业。
该厂采用143m3聚合釜进行生产,并在其中配置了釜顶冷凝器。
在生产过程中,浆料会通过釜顶冷凝器进行换热,但是会附着在列管内壁上,并形成“黄点”。
为了解决这个问题,生产过程中需要采用高压蒸汽进行涂壁操作,温度至少为150℃。
在生产过程中,釜顶冷凝器是非常重要的设备,它能够通过换热将浆料中的热量转移出去,从而使得浆料达到所需的温度。
但是,由于浆料中含有一些难以挥发的有机物,这些有机物会在列管内壁上形成固体物质,也就是所谓的“黄点”。
这些“黄点”会影响釜顶冷凝器的换热效果,导致生产效率下降。
为了解决这个问题,青海盐湖镁业有限公司PVC&钾碱厂采用高压蒸汽进行涂壁操作。
具体来说,就是在入料时,将高压蒸汽喷射到列管内壁上,以达到涂壁的目的。
这样一来,浆料就不会附着在列管内壁上,也就不会形成“黄点”了。
需要注意的是,为了确保涂壁的效果,涂壁时的温度至少需要达到150℃。
这个温度可以有效地将有机物挥发出去,从而达到涂壁的目的。
同时,为了保证生产过程的安全性,需要采用高压蒸汽进行涂壁操作。
聚氯乙烯杂质产生原因及消除措施摘要:随着聚氯乙烯产业应用领域的拓展和市场竞争的激烈化,加工行业对PVC树脂的质量要求越来越高,保证产品的合格率和有极品率,增强市场竞争是保障“齐鲁牌”“信得过”信誉的关键。
从这几年的运行经验中我们可以看出,影响PVC优级品率的原因,不仅有工艺和设备方面的因素,也有实际操作方面的成分。
为提高PVC产品的优级品率,齐鲁石化公司氯碱厂成立攻关小组,不断地分析原因,提出整改措施。
随着措施的逐步落实,PVC优级品率也越来越高,收到了购买商的一致好评。
本文就着重讨论一下影响PVC优级品率的杂志产生的原因及解决措施。
关键词:杂质;原因;措施问题:众所周知,PVC质量指标中,杂质是最常见也是最难解决的一个指标,要想彻底消除杂质,目前来说是不可行的。
只能将其控制在一个极低的范围内。
聚氯乙烯车间刚开车时,杂质问题就一直困扰着我们,怎么样才能让杂质降到最低,让顾客最满意,这一直以来就是我们最大的目标。
原因分析:聚氯乙烯车间经过长期的探索和分析,得到了许多宝贵的经验。
认识到杂质不光是原料的问题,如脱盐水和VCM单体,更有许多原因是来自后续工艺,如汽提、干燥处理。
在这我就着重说说汽提、干燥处理对杂质的影响。
1、汽提方面的原因聚氯乙烯车间新装置汽提塔采用的是美国西方化学的技术,采用带压放料技术,未反应的VCM单体大部分在聚合釜内回收,其余的在TK-3GX、TK-1GX和汽提塔内回收,汽提塔采用筛板形式。
(1)聚合间歇放料,浆料中大量的VCM单体在TK-3GX和TK-1GX中被回收,当液位高时,容易产生泡沫,夹带到回收管线及罐的顶部,如果冲洗不彻底,长期保留在罐顶和管线中,容易产生杂质。
(2)汽提塔的上下压差过大,容易打破物料平衡,造成脱料,引起汽提塔的波动,从而产生杂质。
对汽提塔最大生产能力了解不够。
当生产负荷逐渐提高后,汽提进料量也逐渐加大,但达到一定负荷后,汽提塔的各操作参数就出现有规律的波动,即汽提塔塔顶与塔底压差逐渐增大,达到一定数值后,其值突然降低,而汽提塔和闪蒸罐的液位突然上涨,塔底温度也降为偏离设定值10℃左右,这就是俗称的汽提塔“掉料”。
提高PVC树脂质量方法的研究分析作者:李辉杨蓉蓉贾磊来源:《中国化工贸易·上旬刊》2017年第10期摘要:结合实际生产经验,分析PVC树脂杂质粒子数、挥发物含量,鱼眼数、残留量的影响因素,提出改进方法。
关键词:PVC树脂;杂质粒子数;挥发物;鱼眼数;残留量Abstract:Combined with actual production experience, the influence factors of the number of impurity particles, the content of volatile matter, the number of fish eye, and the residual amount of PVC resin are analyzed, and the improvement method is put forward.Key words:PVC;Number of impurity particles ;Volatile;Fish eye number;Residual quantity甘肃银光聚银公司PVC厂采用电石法悬浮聚合工艺生产SG-5型PVC树脂。
生产线自投产以来,生产运行平稳。
经过多年的实践探索,分厂产品质量不断提高,但是与国内先进PVC生产企业的产品质量相比还有差距。
根据本厂产品分析检测结果,比对国家标准(GB 5761-93),找出了影响产品优级品率的主要指标为:杂质数、鱼眼数、挥发物含量、残留单体含量。
面对竞争日益激烈PVC市场,只有不断提升产品质量,才能赢得市场。
根据这四项指标,结合自身实际情况进行认真分析和研究,总结出一些改进方法。
1 杂质粒子数PVC树脂在生产过程中,由于多种原因会造成杂质粒子数超标。
杂质粒子一般分为两种:一种是机械杂质,另一种是聚合釜粘釜物或汽提干燥工序中变黄的树脂颗粒。
杂质粒子形成原因主要有:①单体因素。
影响聚氯乙烯树脂质量的因素与优化措施摘要:聚氯乙烯树脂是化工生产的重要原材料之一,同时也是现阶段企业核心竞争力的主要来源。
本文结合现阶段我国聚氯乙烯树脂树脂的质量现状,首先介绍了影响聚氯乙烯树脂质量的影响因素,其次对聚氯乙烯树脂质量优化的途径进行了探讨,希望可以有效提升聚氯乙烯树脂质量控制水平,为行业的可持续健康发展做出积极的贡献。
关键词:聚氯乙烯树脂;质量因素;优化策略引言随着我国聚氯乙烯树脂生产工业水平的不断提升,如何提升产品质量,占据市场主动权成为各个生产企业需要优先解决的问题。
目前,我国的聚氯乙烯树脂生产质量控制新指标已经出台,成为许多企业生产过程中的限制发展因素。
为了进一步开发出适应企业生产需求的生产工艺,同时也为了进一步提升我国聚氯乙烯树脂生产稳定性与技术效果,现就影响聚氯乙烯树脂质量的因素分析介绍如下。
一、原材料影响聚氯乙烯树脂质量的因素1.分散剂在整个聚氯乙烯树脂生产过程中,分散剂主要扮演着防止颗粒凝结的作用。
根据生产的实际流程设计要求,分散剂一般选择水溶性的有机高分子以及非水溶性的无机粉末。
随着科学技术的快速发展,特别是悬浮聚合技术的有效应用,目前许多企业在聚氯乙烯树脂生产过程中已经开始采取复合分散体系来满足生产是角球。
通过有机、无机材料相互结合的模式,添加少量的活性表面剂,从而在满足基本生产要求的情况下进一步提升生产质量。
分散剂、搅拌设备是影响聚合物颗粒度的关键因素,针对一些特定的反应设备而言,搅拌的流程也相对固定,此时分散剂的选择就成为影响最终聚氯乙烯树脂质量的关键条件。
根据现阶段市场上分散剂的类型来看,针对聚氯乙烯树脂颗粒度的影响主要体现在加工性能与稳定性等层面,微观上来看,则主要体现在平均粒径、颗粒度的分布以及形态特征分布等方面。
针对悬浮聚合树脂而言,分散剂的选择需要搭配转化率、搅拌频率进行科学选择,从而满足生产的要求。
2.引发剂引发剂对于聚氯乙烯树脂质量的影响主要在于聚合生产过程速率、分子质量以及分布指标等。
悬浮聚氯乙烯树脂各项指标对制品的影响魏永涛王建兵(天津大沽化工有限责任公司,天津塘沽300455)[摘要] 本文简单介绍了悬浮PVC树脂主要指标对制品的影响,并结合型材、管材、管件、透明片等硬制品的生产及应用要求,提出对树脂指标的具体数据,供大家参考。
[关键词]聚氯乙烯;制品;塑化;型材;管材;管件;透明片随着我国近年来国民经济的高速发展,聚氯乙烯树脂的应用领域不断拓宽,生产能力也逐年上升。
据不完全统计,2002年国内聚氯乙烯产量为338.87万吨,比2001年增长15.25%,表观消费量为554.33万吨,比2001年增长10.76%。
1998~2002年聚氯乙烯每年平均消费增长率为19.4%,产量年均增长率为13.69%,进口量年均增长27.8%。
聚氯乙烯树脂作为重要的有机合成材料,广泛应用于轻工、建材、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等部门,尤其在塑料业(建筑塑料、农用塑料、塑料包装材料、日用塑料、工业用工程塑料)领域占有重要的地位。
随着加工业的发展,PVC树脂的消费结构也发生了巨大的变化,硬制品的消费比例由10年前的不到30%升至50~60%。
因此,结合PVC树脂标准分析它对后加工的影响显得非常有意义。
PVC树脂的聚合方法有:悬浮聚合、乳液聚合和本体聚合。
其中以悬浮聚合为主,该方法产量约占PVC树脂总产量的90%左右。
因此本文以悬浮法PVC树脂为例来分析。
1.影响制品加工的主要树脂指标1.1 粘数(K值、或平均聚合度)PVC树脂是相对分子量不等的PVC分子的混合物。
树脂的平均聚合度对制品的机械性能及加工特性有极大影响,聚合度愈大,材料的强度、刚度、韧性、耐热及耐低温性愈好,但加工成型性能愈差。
究其原因,主要是随PVC相对分子量的增加,大分子链间范德华引力和缠绕程度相应增加,使其材料力学性能提高,耐热性及耐低温性得以改善;同时,随着相对分子量的增加(对于悬浮法聚氯乙烯,相对分子量是聚合温度的函数),PVC分子链中缺陷结构相应减少,故材料耐热及耐热性提高。
聚氯乙烯树脂杂质粒子产生原因及解决措施摘要:合成树脂行业在我国工业领域中占有重要位置,从事生产的企业以大型石化企业为主,其有能力也有责任科学管理固体废物,以实现固体废物无害化、减量化、资源化。
目前,对合成树脂行业环境影响研究多集中于废气、废水,鲜少有对固体废物的深入探讨。
聚乙烯是乙烯最重要的下游产品,是世界上产量最大的树脂品种。
在PVC树脂各项质量指标中,杂质粒子数对树脂质量影响严重。
介绍了聚氯乙烯树脂杂质粒子产生的原因及解决措施。
关键词:聚氯乙烯;树脂;杂质粒子;解决措施引言随着聚氯乙烯生产工艺的不断成熟,要想提高企业PVC树脂市场竞争力,产品质量是第一要素,而PVC树脂杂质粒子数是相当重要的一个指标,企业一直对PVC树脂杂质粒子数较为关注。
本企业产出的PVC树脂流动性较好,颗粒度较均匀,汽提装置配套溢流堰板塔装置,PVC树脂VCM残留较低。
干燥装置选用旋流干燥工艺,蒸发速度快,树脂水分较为稳定。
1聚氯乙烯树脂的特点PVC为无定形结构的白色粉末,相对密度在1.4左右,170℃左右开始分解,对光和热的稳定性差。
聚氯乙烯树脂的生产工序主要有聚合、汽提、干燥等,因此生产中的杂质主要有以下3方面。
(1)聚氯乙烯聚合过程中,聚合釜是主要的设备,在长时间运行情况下,在釜体内壁及冷凝器内粘附物料,随出料带入树脂成品中,产生杂质。
(2)从汽提塔出来的浆料温度很高,在混料槽中长时间放置,由于热降解而变色,从而产生杂质;一些树脂由于滞留在塔盘或塔的排料管中,在汽提塔的高温下发生热降解,这种停滞树脂在一定的时候混入物料流中,产生黑树脂。
(3)干燥器进料处及干燥器空气进口处产生树脂停滞,这种停滞的树脂会被热空气烧焦,一旦进入产品中会产生黑树脂。
2影响树脂杂质超标的因素2.1助剂储存、过滤器使用不当悬浮法聚氯乙烯生产使用的助剂有涂釜液、分散剂、引发剂、消光剂、阻聚剂、终止剂、消泡剂、中和剂等。
助剂排查过程中相继发现,库存消泡剂发生霉变,出现大量黑色霉变物质;消泡剂储罐罐壁残存黑色霉变物质;终止剂罐底积存变色变质助剂;中和剂罐底积有Ca(OH)块状物;涂釜真空泵过滤器腐蚀碳化;2分散剂过滤器腐蚀等。
一.聚氯乙烯树脂概述聚氯乙烯树脂是由氯乙烯单体(Vinyl Chloride Monomer,简称VCM)聚合而成的热塑性高分子聚合物,其结构单元(-CH2-CHCl-)n,n为聚合度,其英文名称为Polyvinyl Chloride Polymer,我们通常简称为PVC或PVC树脂。
1872年,Baumann合成了聚氯乙烯,1912年,德国人Fritz Klatte合成了PVC,并在德国申请了专利,但是在专利过期前没有能够开发出合适的产品。
1926年,美国W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加热下溶于高沸点溶剂中,在冷却后,意外地得到柔软、易于加工、且富于弹性的增塑聚氯乙烯。
这一偶然发现打开了聚氯乙烯工业化的大门,成为五大通用树脂中最早工业化的产品。
1931年德国法本公司在比特费尔德用乳液法生产聚氯乙烯。
1941年,美国又开发了悬浮法生产聚氯乙烯的技术。
1958年我国自行研究设计的第一套聚氯乙烯--年产3kt的装置在辽宁锦西化工厂建成投产,这是中国塑料工业进入一个新时期的标志。
几十年来,聚氯乙稀以其具有原料丰富(石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气)、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点,已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂,占世界合成树脂总消费量的29%。
聚氯乙烯树脂是一种白色粉末或颗粒,粒径60~250μm,表观密度0.40~0.60g/cm3,有光泽。
透明度胜于聚乙烯、聚苯烯,差于聚苯乙烯,随助剂用量不同,分为软、硬聚氯乙烯,软制品柔而韧,手感粘,硬制品的硬度高于低密度聚乙烯,而低于聚丙烯,在屈折处会出现白化现象。
聚氯乙稀具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠)、机械强度及电绝缘性良好的优点。
但其耐热性较差,软化点为80℃,于130℃开始分解变色,并析出HCI。
PVC制品视增塑剂含量多少可分为软、硬制品,一般增塑剂含量0~5份为硬质品,5~25份为半硬质品,大于25份为软质品。
聚氯乙烯成品“鱼眼”产生的原因及其对策在PVC树脂各项质量指标中,“鱼眼”数、残留VCM含量、杂质粒子数对一级品率影响严重,挥发物、白度也有一定的影响。
因此,减少“鱼眼”数、残留VCM含量和杂质粒子数是提高PVC树脂质量的工作重点。
1 问题的分析和解决1.1 “鱼眼”的形成及采取的措施“鱼眼”通常是指在加工中,由于一些树脂颗粒不塑化、难塑化或塑化差而在塑料制品形成的“疙瘩”、“亮晶点”,广义上来说还应包括因塑化差而造成的制品表面突起点。
这些颗粒本质上仍然是聚氯乙烯,是生产过程中因各种因素而造成的特殊颗粒。
“鱼眼”成因有两个:①与悬浮聚合配方及工艺有关;②与PVC树脂加工配方及工艺有关。
“鱼眼”形成的原因及采取的相应措施:(1)二次聚合形成的PVC粒子极易形成“鱼眼”(形状类似紧密型树脂)在PVC生产中,黏釜料混入聚合体系会形成二次聚合甚至n次聚合粒子,这是PVC制品中形成“鱼眼”的主要原因。
因此,防黏釜、冲釜和清釜是消除“鱼眼”的强有力的工艺操作。
减少黏釜料及多次聚合粒子所形成“鱼眼”的措施:①加强冲釜操作。
采用电动喷淋阀自动冲釜与高压水枪人工冲釜相结合,提高冲釜高压水的压力及流量,提高冲釜人员的责任心,确保操作质量。
②加强喷涂操作。
严格执行每釜一涂的操作,采用喷淋阀进行蒸汽喷涂,尝试采用先进的防黏釜技术,用新型防黏釜剂代替目前所用的qRq涂布剂,提高涂釜质量。
③加强清釜操作。
在冲、涂操作的配合下,适当降低清釜频率,努力提高清釜质量水平。
(2)增溶粒子形成“鱼眼”(呈紧密的圆球状)在江苏北方氯碱股份有限公司(简称江苏北方氯碱)的PVC生产中,氯乙烯工段的分馏部分(特别是高沸塔)的生产波动较大,与树脂中“鱼眼”数多有一定关系。
因此,应加强对氯乙烯合成及分馏的控制,提高氯乙烯单体的质量,将单体中高沸物的质量分数控制在1.0×10-4以下。
(3)聚合介质pH值过高易使引发剂分解,产生“快速粒子”,形成“鱼眼”(呈玻璃珠状)在实际生产中,通过严格控制聚合体系的pH值,采用pH值为6.0-7.5的去离子水作聚合用水;并加强进料、升温操作中的衔接工作,缩短进料、升温时间,以减少引发剂的分解。