羅江波

（云南錫業(yè)錫化工材料有限責任公司，云南 紅河 661400）

硫醇甲基錫是聚氯乙烯熱加工過程中的一種高效熱穩(wěn)定劑，其穩(wěn)定性、透明性、用量、兼用型等獲得了市場廣泛的認可［1］。硫醇甲基錫是云南錫業(yè)錫化工材料有限責任公司的主要產(chǎn)品。隨著硫醇甲基錫產(chǎn)銷量的穩(wěn)步提升，如何進一步降低能耗、提高生產(chǎn)效率、降低勞動強度是目前面臨的難題。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，硫醇甲基錫錫原料制備工序存在勞動強度大、電耗高、直收率低等問題。為此對硫醇甲基錫錫原料制備工藝進行改進。

1 原制備錫原料存在問題

1.1 勞動強度大

錫錠經(jīng)熔錫鍋高溫熔化注入水中冷卻成型，成型過程中帶入大量水，經(jīng)真空濾水，用烤箱烘烤干燥水份。所有過程中物料的搬運均是人力搬運、轉(zhuǎn)移，勞動強度非常大。

1.2 水份極不穩(wěn)定

原有錫原料制備在烘烤過程中，存在上下層烘烤不均勻的情況，不僅會影響后續(xù)生產(chǎn)的收率，而且后續(xù)生產(chǎn)要求嚴禁水份進入，否則會產(chǎn)生毒害性物質(zhì)三甲基氯化物。烘烤后錫原料仍然含有少量的水份。

1.3 烘干過程能耗大

錫原料制備時的能耗主要由兩部分組成，一是錫錠的熔化，二是物料的烘干［2］。據(jù)統(tǒng)計，生產(chǎn)一噸錫原料電耗約為50kWh。

1.4 部分錫粉被氧化

錫粉在烘烤過程中，存在受熱不均勻的情況，使部分錫粉被氧化，導(dǎo)致烷基化反應(yīng)引發(fā)過程緩慢，收率下降等。

2 原料生產(chǎn)工藝的選擇和對比

2.1 錫錠經(jīng)熔錫鍋熔化后直接流入反應(yīng)釜中［3］

在每個錫化合成釜旁邊增加一個小型熔錫鍋，錫錠在熔錫鍋里高溫融化后直接流入反應(yīng)釜中。該生產(chǎn)工藝與原有錫原料制備相比，減少了烘烤過程，相比能耗低，錫原料不存在與水接觸；車間整個生產(chǎn)區(qū)域空間位置緊湊，難以安裝，且廠區(qū)要求設(shè)備設(shè)施防爆，增加設(shè)備會增加危險性；生產(chǎn)率低，只適合小規(guī)模生產(chǎn)流程，難以滿足大產(chǎn)量的需求。

2.2 采用刨床制備錫原料

刨刀對錫錠進行刨削。該生產(chǎn)工藝能耗低，錫原料不存在與水接觸，不需要進行烘烤；刨出的錫原料形態(tài)不一，影響后續(xù)工序反應(yīng)；生產(chǎn)率低下，只適合小規(guī)模生產(chǎn)流程，難以滿足大產(chǎn)量需求。

2.3 采用模具成型制備錫原料

錫錠經(jīng)融化后，澆入指定模具中冷卻成型。該生產(chǎn)工藝與原有錫原料制備相比不與水分接觸，不需要進行烘烤；錫原料形態(tài)均勻一致，有利于后續(xù)烷基化反應(yīng)；能滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求。

通過對錫原料制備的不同生產(chǎn)工藝進行對比可見，采用熔錫澆鑄成型制備錫原料具有容易實現(xiàn)，且能滿足大規(guī)模產(chǎn)量的需求。

3 錫澆鑄模具的選擇對比

采用成型模具1、模具2、模具3制備錫原料，將每種形態(tài)的錫澆鑄為重量20g／件，分別抽取了3條產(chǎn)能相近的生產(chǎn)線，分別用不同形態(tài)的錫原料同時進行烷基化反應(yīng)，分析其不同形態(tài)對烷基化反應(yīng)的影響，通過實驗性生產(chǎn)對比，結(jié)果如表1所示。

表1 不同形態(tài)原料生產(chǎn)情況對比表

4 模具3規(guī)格尺寸選擇對比

用不同錫半球模具制作成模具3-1、模具3-2和模具3-3的三種規(guī)格尺寸。分別用不同形態(tài)的錫原料同時進行反應(yīng)。驗證結(jié)果如表2所示。

表2 模具3規(guī)格尺寸生產(chǎn)對比表

由表1看出，選擇模具3對錫化反應(yīng)最有利。

通過以上對比驗證，模具3-2制備的錫原料完全能滿足錫化反應(yīng)的生產(chǎn)工藝要求，且效果最佳。

5 錫原料模具3-2澆鑄設(shè)備的選擇和配置

按錫化工序?qū)嶋H生產(chǎn)情況，錫原料模具3-2澆鑄設(shè)備生產(chǎn)能力為0.2t／h。計算出需要的錫原料模具3-2澆鑄機數(shù)量為2臺。

配置主要工藝分為熔化和澆鑄成型、冷卻定型，然后根據(jù)生產(chǎn)需要進行稱量裝袋即可。

6 新工藝生產(chǎn)錫原料實踐

6.1 人員方面

勞動強度降低，不需要人工進行撈錫和搬錫，具備降低人員配備的空間。

6.2 設(shè)備配置方面

新工藝生產(chǎn)錫原料具有體積小，與原有的生產(chǎn)設(shè)備相比較，減少了水循環(huán)工藝設(shè)備、真空濾水設(shè)備和真空干燥設(shè)備，節(jié)約生產(chǎn)場地面積。

6.3 水份含量方面

由于新工藝生產(chǎn)錫原料不使用水，錫原料更干燥，水份含量為零，取消了水分的分析化驗環(huán)節(jié)。

7 結(jié)語

通過對硫醇甲基錫錫原料制備工藝的探索和實踐，錫化反應(yīng)采用新工藝生產(chǎn)錫原料后，錫化釜磨損更輕、反應(yīng)更平緩，提高了錫的直收率，降低了勞動強度；避免原錫原料制備工藝造成水份進入烷基化反應(yīng)體系中和錫原料氧化對產(chǎn)品質(zhì)量的影響；減少了三甲基氯化物的生成量，使產(chǎn)品中的有毒物質(zhì)含量大幅度降低，產(chǎn)品的穩(wěn)定性得到了提升；能耗明顯下降，為甲基錫的提質(zhì)提級、節(jié)能降耗打下了堅實的基礎(chǔ)。