第４０卷第９期 聚氯乙烯 Ｖｏ１．４０，ＮＯ．９ ２０１２年９月 Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ Ｓｅｐ．，２０１２ 【综述】 欧洲ＥＶＣ公司ＰＶＣ聚合技术考察总结 王永杰 （河北金牛化工股份有限公司，河北沧州０６１０００） ［关键词］ＥＶＣ公司；ＰＶＣ；聚合釜；聚合工艺；考察；质量指标 ［摘 要］基于对欧洲ＥＶＣ公司的考察，介绍了ＥＶＣ公司ＰＶＣ悬浮聚合工艺的特点及所生产树脂的质量情况。 ［中图分类号］ＴＱ３２５．３ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００９—７９３７（２０１２）０９—０００１—０４ Ｓｕｍｍａｒｙ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ Ｅｕｒｏｐｅａｎ ＥＶＣ ｃｏｍｐａｎｙ ＷＡＮＧ ＹｏｎｇＪｉｅ （Ｈｅｂｃｉ Ｊｉｎｎｉｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃａｎｇｚｈｏｕ ０６ １ ０００，Ｃｈｉｎａ） Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＥＶＣ ｃｏｍｐａｎｙ；ｐｖｃ；ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｒ；ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｃｓｓ；ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ；ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｅｘ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｎ Ｅｕｒｏｐｃａｎ ＥＶＣ ｃｏｍｐａｎｙ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｕｓｐｃｎ－ ｓｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ＰＶＣ ｉｎ ＥＶＣ ｃｏｍｐａｎｙ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏ－ ｄｕｃｃｄ ＰＶＣ ｒｅｓｉｎｓ． １ ＥＶＣ公司概况 为６００ ２ ０００釜次，即每４００～６００釜次开盖检查， ＥＶＣ公司的全称为欧洲乙烯公司，是１９８６年 每２ ０００釜次清釜一次，之所以能达到这么好的效 由英国ＩＣＩ公司和意大利Ｅｎｉｃｈｃｍ公司各占５０％ 果，综合有以下４个方面的技术特色，构成了组合高 股份成立的，是专门生产ＶＣＭ、ＰＶＣ和ＰＶＣ混合 效的防粘釜系统。 料的合资公司，１９９４年ＥＶＣ公司股票上市，ＩＣＩ公 （１）釜型的设计有特色。 司和Ｅｎｉｃｈｅｍ公司仅占总股份的３３％。 在釜内存在物件的情况下，如内冷管等，因冲洗 ＥＶＣ公司注册在荷兰的阿姆斯特丹，总部设在 不利，防粘釜效果不好，首先在这些部件上粘釜结 比利时的布鲁塞尔，雇员４ １００人，在英国和意大利 块，尤其是内冷管背面，其次是搅拌轴上。 分别设有研发中心，研发人员１１０人。目前ＥＶＣ公 ＥＶＣ公司在釜型设计上取消了内冷管，使釜内 司在英国、意大利、德国、瑞士共有７个ＶＣＭ工厂、 变得空旷明亮，不足的换热面积以釜顶的冷凝器补 ９个ＰＶＣ工厂。ＶＣＭ的生产能力１３０万ｔ／ａ，ＰＶＣ 充，搅拌采用底伸式短轴结构、单层桨叶，最大限度 生产能力１０７万ｔ／ａ。 地缩短搅拌轴的长度。釜顶的设计采用一个集管， 原沧州化工实业集团有限公司沧骅公司引进该 以减少釜顶的开口，釜顶封头及集管设冷却夹套，既 公司的４０万ｔ／ａ ＶＣＭ、ＰＶＣ装置技术，这是ＥＶＣ 增加了传热面积，又减少了管口堵塞的可能。 公司最后一次转让技术。 由于釜内壁没有内件，实现了人不下釜，因此也 ２ ＥＶＣ公司ＰＶＣ悬浮聚合工艺的特点 不设人孔，只采用机械清釜的办法就可以满足要求， ２．１组合型高效防粘釜系统 清釜所需时间大大缩短。据介绍，高压清釜的时间 ＥＶＣ公司ＰＶＣ生产的防粘釜效果较佳，一般 只需１５ ｍｉｎ。 ＊［收稿日期］２０１２—０３一Ｏ１ ［作者简介］王永杰（１９６６一）．男，高级工程师，注册安全工程师，多年来一直从事氯碱产品设计、开发及生产工作，现 就职于河北金牛化工股份有限公司技术部。 １ 黧 聚氯乙烯 ２０１２丘 原沧州化工实业集团有限公司赴ＥＶＣ进行考 察时，曾细致地观察了ＥＶＣ德国莱比锡工厂的１４０ ｍ 聚合釜的粘釜情况，在５９４釜次后开盖观察釜内 壁可见金属光泽，只是搅拌器的轴头处有少许粘釜 物。 （２）采用专有防粘釜涂料ＥＶＩＣＡＬ一９０。 这种微黄色的防粘釜剂分成两种：第１种用于 初次喷涂或清釜后的第１釜使用，第２种就是现在 通用的在每釜反应结束后用蒸汽喷涂，由于防粘釜 剂极易氧化，因此储存、加料需要氮气保护。此防粘 釜剂的使用保证了６００釜不用清理的效果。 （３）采用专有的喷釜密闭喷头。 在釜上使用的密闭喷涂的喷淋阀，目前多数厂 家采用费德罗夫阀，即伸缩式、电动或气动旋转喷涂 的方式。这种阀最大的缺点是不能调整冲釜和喷涂 之间的矛盾。 冲釜时，需要大的水量，喷涂防粘釜剂时又需要 雾化效果较好，大水量需要大孔径，雾化效果好又需 要小孔径，在一个喷头上两者的要求不容易都得到 很好地满足。ＥＶＣ公司采用套管式单杆双头喷淋 阀，大头上开大孔用于冲釜，小头上开小孔用于喷 涂，加上涂布液在特殊喷头内由蒸汽带出，这样效果 极佳，较好地解决了冲釜和喷涂的矛盾，也不需要任 何动力，只需要喷淋液自身的反作用力旋转，维修极 其方便，不易损坏。 （４）有效利用中途注水协助防粘釜。 反应中途注水是增加转化率和提高传热的有效 途径，在以往的工艺中这是注水的唯一目的。 ＥＶＣ公司则通过计算机控制注水量，用喷釜用 的喷淋阀自旋转喷淋注水，通过反应过程中不同的 喷淋注水量解决了气相粘釜问题，也解决了釜顶冷 凝器的黏结堵塞问题。 通过以上综合措施，ＥＶＣ公司较好地解决了粘 釜问题，即使清釜也可在较短时间内完成，使粘釜问 题不再是困扰ＰＶＣ生产的难题。 ２．２较高的生产强度 生产强度是体现工艺先进程度的重要数据。我 国３０ ｎｌ。聚合釜生产强度一般在５ ０００￣８ ０００ ｔ／ａ， 即１６０～２７０ ｔ／（ｍ ・ａ）。 引进原古德里奇公司技术的聚合釜生产强度为 ３１９．１５ ｔ／（ｍ。・ａ）（该公司培德里克工厂４台７０．５ ｉｎ 釜生产９万ｔ／ａ ＰＶＣ）。 引进信越公司技术的聚合釜的生产强度为２００ ｔ／（ｍ。・ａ），后经改造也只提高到３１０ ｔ／（ｍ。・ａ）。 ２ ＥＶＣ公司１０６ １ＴＩ。聚合釜的生产强度为３６１．６３ ｔ／（ｍ。・ａ）（培德里克工厂６台１０６ ＩＴＩ 聚合釜生产 ＰＶＣ ２３万ｔ／ａ）；莱比锡工厂３台１３０ ｍ 聚合釜生 产能力１８万ｔ／ａ，生产强度４６１ ｔ／（ｍ ・ａ）；马来西亚 工厂３台１２０ ｍ 聚合釜生产能力１５万ｔ／ａ，生产强 度４１６ ｔ／（ｍ ・ａ），另外其设计的３台１４０ Ｉｌｌ。聚合 釜生产能力为２０万ｔ／ａ，生产强度４７６ ｔ／（ｍ。・ａ）。 国内引进装置由于公用工程条件、防粘釜技术 等原因，尚不能达到原古德里奇公司的生产强度。 ＥＶＣ公司的技术是我国应用最多的大水量低 温差的循环冷却工艺，冷却水的要求宽松，冷却效率 却较高，较大的釜顶冷凝器增加了传热面积的同时 也保证了换热面积的充裕，其独特的设计和聚合釜 足够大的传热面积保证了奇高的生产强度。笔者认 为这个技术应该成为未来的发展方向，应作为我国 聚合工艺在改扩建中减少投资、增加产量、提高质量 的借鉴和首选。 ２．３较多地采用一步法引发剂（和外购引发剂相结 合） （１）Ｅｖｃ公司的技术特点之一是采用一步法引 发剂（目前只有苏维公司和ＥＶＣ公司掌握该技术）， 即在入水过程中，将合成引发剂的各原料，通过严格 计量加入反应釜中，在釜内合成，合成的时间约１ ｍｉｎ。据介绍，合成的该引发剂比目前通用的ＥＨＰ 引发剂半衰期略长，但相差不多。 引发剂在釜内合成有以下优点：①不用再制备 乳液，在反应体系中合成引发剂，以微小粒子均匀分 配，有效地克服了ＶＣＭ油珠中引发剂分配不均的 问题，可以减少“鱼眼”的形成，提高产品质量。②引 发剂的原料不需要冷冻储存，同时也解决了储存安 全问题。③成本低，购买制造引发剂的原料较购置 成品引发剂便宜。在德国，釜内合成引发剂成本是 外购引发剂成本的５％。④由于不再需要低温运 输，解决了运输安全问题。 另一技术是现场合成引发剂，在人料前按配方 要求定量釜外合成后加入聚合釜，这种方法杜绝了 釜内合成引发剂时死批次问题。 在引发剂供应商发达的地区，ＥＶＣ公司建议外 购引发剂，协议生产，这样可以减少工厂的生产流 程，减少定员，无需配备引发剂合成方面的生产及检 验工程师，也利于生产的稳定，节约初期投资。我国 一般采用外购引发剂的方法。 ２．４聚合釜的安全系统 ＥＶＣ公司的生产装置，自原料配制至汽提结束 第９期 王永杰：欧洲ＥＶＣ公司ＰＶＣ聚合技术考察总结 囊 的全部工艺过程均使用ＤＣＳ控制，每个单元均配备 急终止剂储罐中通入４ ＭＰａ的氮气备用。当聚合 安全报警系统设施，包括异常现象的发生和工艺参 釜发生诸如停电事故时，终止剂阀打开，利用氮气压 数的变化。对于聚合釜的安全措施又具有其独特的 力迅速冲破防爆膜将终止剂加入釜中，同时，打开釜 处理方法，简述如下。 上排气阀排气，使釜内成沸腾状态，让终止剂与反应 （１）安全阀的设计。 体系充分混合，使反应在数秒之内终止。 安全阀设计工艺简图见图１。 ３ ＥＶＣ公司ＰＶＣ树脂的质量情况 ＥＶＣ公司的ＰＶＣ产品牌号一般由２个字母和 防 ４位数字构成，如ＳＨ６５３０。字母Ｈ表示均聚物，字 爆 膜 母Ｓ表示悬浮法；前两位数字表示Ｋ值，第３位数 １ 字表示用途类别，通常２表示软制品，３表示硬质 品；最后１位表示其他指标要求的分档号码。 图１安全阀设计工艺简图 ＥＶＣ公司的ＰＶＣ用途大体可分为吹塑，硬质 Ｆｉｇ．１ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｓａｆｅｔｙ ｖａｌｖｅ ｄｅｓｉｇｎ 管材、板材、型材和注射管件，硬质薄膜和片材，软质 安全系统设有３块防爆膜，同时并联两个自控 薄膜和片材。 阀１、２，该阀平时一开一关。 ＥＶＣ公司产品的质量规格见表１。 当釜内压力达到一定值时，防爆膜１破裂，压力 表１所列项目为ＥＶＣ公司ＰＶＣ产品的出厂标 撤至并联的两根管线，由于自控常开的阀１的防爆 准，但实际上该公司的内控指标非常严格，除表中所 膜２的爆破压力略高于防爆膜１，如果压力继续上 列项目外，还就分级过筛率、孔隙率、白度、密度、“鱼 升，则顶破防爆膜２放空。当釜内压力释放到安全 眼”、热老化、体积电阻率、颗粒形态、流变性能等１６ 值后，自控阀１关闭，自控阀２开启，替代防爆膜２ 项指标进行检测，这些检测比目前我国国标严格得 系统，起警戒作用。防爆膜３的爆破压力高于防爆 多。有些检测项目对用户很关键，直接表征树脂的 膜２的爆破压力。 质量好坏。例如“鱼眼”的检测是使用吹塑机进行吹 当放空到一定时间，釜压下降到安全值时，反应 泡后，在日光下检查所吹泡上的鱼眼。关于颗粒形 为可控状态，则自控阀１、２关闭，以尽量减少ＶＣＭ 态，ＥＶＣ公司制作了一个大型的颗粒形态照片，包 的放空量和损失。 括颗粒切片的照片，以这些照片为标准来比对。流 （２）紧急终止剂系统。 变性能使用２ ｍｍ孔的小气压流变仪，在一定温度、 紧急终止剂存放在一个特定的储罐中，与聚合 压力、配方下，以一定挤出时间来决定树脂质量好坏 釜出料管相连，连接口用一个防爆膜将其阻断。紧 等。 表１ ＥＶＣ公司ＰＶＣ产品的质量规格 Ｔａｂｌｅ １ Ｑｕａｌｉｔｙ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＰＶＣ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ＥＶＣ Ｃｏｍｐａｎｙ 由于ＥＶＣ公司比较重视产品质量和产品检测， 意义有所区别，即Ｋ６６Ｆ为软制品５型，Ｋ６７Ｒ为硬 在欧洲市场信誉很好。 制品５型。 原沧州化工实业集团有限公司引进了Ｋ５７～ 为了落实以上标准，原沧州化工实业集团有限 Ｋ７４所有牌号的产品，即Ｋ５７、Ｋ６０、Ｋ６６Ｆ、Ｋ６７Ｒ、 公司对ＥＶＣ公司的５个不同型号的样品用国标进 Ｋ７０、Ｋ７４，其牌号和ＥＶＣ牌号相对应，只是代表的 行了检测，结果分析见表２。 ３ 聚氯乙烯 表２原沧州化工实业集团有限公司 ２０１２．缸 对ＥＶＣ公司５个不同型号样品的国标检测结果 Ｔａｂｌｅ ２ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｔｈｅ ｔｈｅ ｆｏｒｍｅｒ Ｃａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｓａｍｐｌｅｓ ｏｆ ｆｉｖｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ＥＶＣ Ｃｏｍｐａｎｙ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄｓ 注：检测标准依据ＧＢ／Ｔ ５７６１—１９９３。 通过样品分析得出以下结论： （１）按国标检测，样品全部达到优级品。 消耗量分别为：ＶＣＭ １ ００４ ｋｇ，纯水２．５ ｔ，分散剂 Ａ ０．６５ ｋｇ，分散剂Ｂ ０．９ ｋｇ，涂布液０．１ ｋｇ，稳定剂 和抗氧剂３．３ 。 （２）公用工程消耗。 生产１ ｔ ＰＶＣ树脂公用工程消耗量分别为：冷 却水（２８ ｏＣ）１３０ ｍ ，蒸汽（０．６ ＭＰａ）０．８ ｔ，氮气１０ （２）显微观察其颗粒形态非常规整，粒度分布集 中。 （３）表观密度较高，ＳＧ５型树脂可达到０．６ ｇ／ｃｍ。，这个型号就是所称的球形树脂（ＥＶＣ公司推 出的球形树脂就是这个型号）。 ｍ ，仪表气５０ ｍ。，电２０５ ｋＷ・ｈ。 （３）废水排放。 （４）残留ＶＣＭ质量分数为０．３ Ｘ １０一，非常稳 定。 排放废水中ＶＣＭ质量分数１ Ｘ １０ 以下， ＢＯＤ ４０ Ｘ １０～，ＣｏＤ １００ Ｘ １０～，悬浮物１２０× （５）“鱼眼”数少，消失速度快，个别牌号３ ｒａｉｎ 就已达国标。 （６）较高的白度，较好的抗老化性能。 ‘０～，ｐＨ值为７～９。 （４）噪声。 ４ ＥＶＣ公司的工艺指标 （１）消耗指标。 聚合釜周围１ ｍ：９０ ｄＢ；ＶＣＭ压缩机周围１ ｍ：９０ ｄＢ；其他机器泵周围１ ｍ：８５ ｄＢ；中控室：５０ 日产量：１ ２００ ｔ。生产１ ｔ ＰＶＣ树脂各原料的 ｄＢ。 ［编辑：陈立春］ 国家８６３计划等离子体裂解煤制乙炔项目通过验收 由天业（集团）有限公司申报的国家８６３计划“等离 “等离子体裂解煤制乙炔关键设备与工艺”项目以等离 子体裂解煤制乙炔关键设备与工艺”项目通过国家科技部专 家组验收。 子体裂解煤制乙炔、乙烯等重要化工基础原料为研究方向， 旨在突破５ Ｍｗ整套工业示范装置关键技术，评价技术经 ２００９年，由该公司申报的“等离子体裂解煤制乙炔关键 设备与工艺”项目，经国家科技部核准，正式列入国家８６３计 划。该项目成为兵团承担的首个国家８６３计划项目。 济可行性，形成具有自主知识产权的等离子体裂解煤制乙炔 核心成套技术。该项目的实施，对我国实现煤炭资源的清洁 高效利用，优化能源化工发展格局具有重大意义。 清华大学、浙江大学参与了该项目的实施。 ４
