李 偉

（新疆中泰化學(xué)托克遜能化有限公司，新疆托克遜 838100）

淺談電石法聚氯乙烯合成工藝水平對單體質(zhì)量的影響

李 偉

（新疆中泰化學(xué)托克遜能化有限公司，新疆托克遜 838100）

關(guān)于電石法聚氯乙烯的發(fā)展以及合成工藝水平的研究，是近來年相關(guān)行業(yè)的重點研究課題之一。在分析了聚氯乙烯合成工藝水平的指標(biāo)參數(shù)、電石法PVC生產(chǎn)現(xiàn)狀分析后、對電石法聚氯乙烯合成工藝水平的提高措施進行了闡述，希望能夠為行業(yè)發(fā)展提供借鑒意義。

聚氯乙烯；質(zhì)量分析；發(fā)展前景

1 聚氯乙烯行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀

過去的幾年，聚氯乙烯行業(yè)不斷實現(xiàn)著持續(xù)的增長，產(chǎn)量達到了1 295萬t，生產(chǎn)量不斷創(chuàng)新高，相信在未來發(fā)展中，電石法聚氯乙烯的產(chǎn)能還將持續(xù)增長。近年來聚氯乙烯的產(chǎn)能在逐年增加受地理位置等的限制，我國聚氯乙烯行業(yè)在發(fā)展中也出現(xiàn)了一些變化，比如東退西進、生產(chǎn)裝置停產(chǎn)等問題。但在超過300萬t的新裝置投產(chǎn)后，電石法聚氯乙烯的產(chǎn)能可以達到1 900萬t/a。

2 電石法聚氯乙烯合成工藝水平的提高措施

2.1 混合氣中水分的控制

在氯乙烯合成工序，原料氣中水分含量對單體質(zhì)量起到關(guān)鍵作用。水分含量高會在合成反應(yīng)中生成更多的副產(chǎn)物，還會和HCl氣體形成鹽酸，腐蝕設(shè)備、管道，會使觸媒結(jié)塊，降低轉(zhuǎn)化效率，增加阻力。

傳統(tǒng)工藝是乙炔氣和HCl氣體先混合后再除水。利用氯化氫易溶于水的性質(zhì)，混合氣中的部分水分被HCl氣吸收生成40%左右的鹽酸，降低混合氣中的水分；利用鹽酸冰點低，將混合氣體冷卻至（-14.0±2.0）℃，以降低混合氣體中水蒸氣分壓來降低氣相中水含量。然后經(jīng)過酸霧過濾器，除去混合氣中呈極細微的“酸霧”來降低水分。理論上可得到水分含量＜100×10-6的混合氣，但在實際生產(chǎn)中，先混合再除水的工藝中，混合氣水分含量在600×10-6左右，遠遠大于理論值。

通過對混合氣水分含量的逐步重視，氯乙烯合成混合脫水工藝也在發(fā)生變化。從先混合再除水改變?yōu)橄瘸倩旌?。將乙炔氣、HCl氣體先經(jīng)過除水干燥后，再進入混合器，原工藝的混合除水部分去除。乙炔氣經(jīng)過濃硫酸或分子篩干燥后，水分含量可控制在＜100×10-6以內(nèi)（50×10-6左右）、HCl氣體經(jīng)過濃硫酸干燥后，水分含量也在＜100×10-6以內(nèi)，經(jīng)過混合后，混合氣中水分也在＜100×10-6以內(nèi)，大大降低水分對氯乙烯合成的影響。

2.2 轉(zhuǎn)化器熱水循環(huán)方式

目前轉(zhuǎn)化器熱水循環(huán)方式有兩種，強制循環(huán)和自循環(huán)。這兩種方式相比較而言，自循環(huán)能耗低，更節(jié)能；但強制循環(huán)對轉(zhuǎn)化器的運行效果、負荷、及溫度控制更具優(yōu)勢。轉(zhuǎn)化器熱水循環(huán)的作用是提供反應(yīng)熱，帶走反應(yīng)放熱。自循環(huán)由于本身的工藝原理原因，在轉(zhuǎn)化器運行過程中，對轉(zhuǎn)化器溫度的控制存在局限性。并且，由于低汞觸媒的使用，高轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)溫度范圍比高汞觸媒高，對轉(zhuǎn)化器反應(yīng)溫度的要求更高，只有提高熱水溫度來提高轉(zhuǎn)化率，自循環(huán)已經(jīng)不能滿足轉(zhuǎn)化器的運行需求，強制循環(huán)更適合低汞觸媒的運行要求。

2.3 有的企業(yè)控制氯化氫純度相對較高

對觸媒的應(yīng)用及后續(xù)工藝的影響會很大。經(jīng)過專家深層次討論及驗證，行業(yè)內(nèi)結(jié)合討論和實踐，認為在控制氯化氫純度上，利用脫吸氯化氫生產(chǎn)氯乙烯的企業(yè)觸媒使用上相對更好，就目前而言，很業(yè)內(nèi)認為在保證安全的條件下，觸媒的應(yīng)用與氯化氫純度的高低關(guān)系密切，由于氫氣的還原特性會影響觸媒的使用壽命，即觸媒就會失去活性。

2.4 混合氣預(yù)熱乙炔和氯化氫反應(yīng)需要一定的熱量

有的企業(yè)混合氣的預(yù)熱溫度在 80～90℃，至于預(yù)熱溫度的設(shè)定要依據(jù)混合氣的預(yù)熱進行，行業(yè)內(nèi)企業(yè)和企業(yè)之間的預(yù)熱溫度大都不同，可以從提高原料氣的轉(zhuǎn)化率的目的出發(fā)，將混合氣預(yù)熱溫度保持在70～90℃。不過，雖然混合氣預(yù)熱是必要的，而且預(yù)熱溫度應(yīng)在 80℃以上比較適宜，但是有的企業(yè)預(yù)熱溫度在 50～70℃，還有個別企業(yè)根本就不預(yù)熱，直接通入到轉(zhuǎn)化器進行反應(yīng)。

2.5 部分企業(yè)為了提高產(chǎn)量而提高控制溫度

對于乙烯合成工序?qū)误w質(zhì)量的影響，可以從氯乙烯合成工藝的一個重要參數(shù)看出，合理的轉(zhuǎn)化器反應(yīng)溫度與合理的空速轉(zhuǎn)化器反應(yīng)溫度每家企業(yè)各有不同，對于觸媒活性的調(diào)整，根據(jù)氯化汞升華曲線進行判斷，溫度在 120～150℃屬于正常，150℃以上，氯化汞的升華速度會明顯加快，也有企業(yè)控制溫度在 160～200℃，使得觸媒使用壽命及氯乙烯轉(zhuǎn)化率不盡相同，合理的空速保證氯乙烯質(zhì)量的關(guān)鍵控制指標(biāo)，也是氯乙烯轉(zhuǎn)化完全的重要參數(shù)。后臺 100～130℃會帶來氯乙烯氣體中攜帶的氯化汞蒸汽相對增多的問題，因此要先進行氯化汞雜質(zhì)的去除，以免影響到氯乙烯的質(zhì)量，造成對后續(xù)工序的處理的難度。

3 結(jié)語

我國的電石法聚氯乙烯是聚氯乙烯的主流工藝，在中國占有重要的地位，呈現(xiàn)發(fā)展壯大的趨勢，但是在技術(shù)的精度和深度上還需要繼續(xù)加強。這是適應(yīng)當(dāng)前激烈的競爭環(huán)境，對電石法聚氯乙烯產(chǎn)品質(zhì)量的要求逐步增高的發(fā)展現(xiàn)狀提出來的最新要求。提高競爭力，不僅要擴大應(yīng)用領(lǐng)域，還要國際競爭力，此為電石法聚氯乙烯行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。

[1] 范紅波，劉東升.淺談電石法氯乙烯合成工藝水平對單體質(zhì)量的影響[J].中國氯堿，2012，（5）：1-3.

Effect of Calcium Chloride Synthesis Process on the Quality of Monomers

Li Wei

The research on the development of PVC and the level of synthetic technology are one of the key research topics in recent years.Based on the analysis of the indicators of the level of vinyl chloride synthesis process and the analysis of the present situation of calcium carbide production，the improvement measures of the synthesis level of polyvinyl chloride in the calcium carbide process are discussed，hoping to provide reference for the development of the industry.

polyvinyl chloride；quality analysis；development prospect

TQ325.3

A

1003–6490（2017）10–0160–01

2017–07–20

李偉（1981—），男，河南隰縣人，助理工程師，主要研究方向化工工藝。