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CN203955191U - 聚合釜入料装置 - Google Patents

聚合釜入料装置 Download PDF

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CN203955191U CN201420278340.6U CN201420278340U CN203955191U CN 203955191 U CN203955191 U CN 203955191U CN 201420278340 U CN201420278340 U CN 201420278340U CN 203955191 U CN203955191 U CN 203955191U
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冯斌
张睿
郝江涛
侯静
詹乃瑞
陈凤
盛国斌
姜禹
陈建平
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Xinjiang Huatai Heavy Chemical Co Ltd
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Xinjiang Zhongtai Chemical Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及聚氯乙烯用聚合釜技术领域,是一种聚合釜入料装置;该聚合釜入料装置包括聚合釜和底座;聚合釜固定安装在底座上,在聚合釜的上部分别设置有第一进料端和第二进料端,在第一进料端上固定连接有单体管线,在第二进料端上固定连接有终止剂管线,在聚合釜的底部设置有出料端,在出料端上固定连接有出料管线。本实用新型中氯乙烯单体、冷无离子水、分散剂水溶液和缓冲剂水溶液是同时加入的,不但节约了入料时间,还避免了聚合釜入料过程中在较低温度时高聚合度聚氯乙烯树脂的产生,降低了聚氯乙烯树脂分子量分布宽度,使本实用新型得到的聚氯乙烯树脂性能更稳定,节约了成本,提高了生产效率。

Description

聚合釜入料装置
技术领域
本实用新型涉及聚氯乙烯用聚合釜技术领域,是一种聚合釜入料装置。
背景技术
目前生产聚氯乙烯的110m 3 聚合釜入料工艺采用冷无离子水、热无离子水交叉入料方式,其具体工艺过程为:在聚合釜涂釜操作后进行打冷无离子水操作,启动冷无离子泵将冷无离子水通过质量流量计后从釜底部加入聚合釜中,同时启动缓冲剂加料泵、分散剂加料泵、引发剂加料泵将缓冲剂、分散剂、引发剂加入冷无离子水管线中,缓冲剂、分散剂、引发剂通过冷无离子水带入聚合釜。缓冲剂、分散剂及引发剂等助剂先于冷无离子水加入完成后,待冷无离子水加入完成后,启动单体入料泵分别加入回收单体和新鲜单体,最后启动热无离子水泵向聚合釜内加入120℃过热无离子水,热无离子水加入完成后聚合釜内温度接近反应温度(即设定反应温度T±2℃),开始恒温聚合反应,整个聚合入料过程耗时在65分钟。
但现有工艺存在以下问题:(1)现有入料工艺根据热无离子水、冷无离子水温度计算加入量,由DCS控制系统自动计量加入聚合釜中,该入料工艺入料时间较长,聚合釜的利用率较低;(2)聚合温度几乎是决定聚氯乙烯树脂分子量的唯一因素,在聚合生产中聚氯乙烯树脂分子量以粘数表示,并用粘数区聚氯乙烯树脂型号。以上入料工艺中引发剂通过冷无离子水进入聚合釜内,当冷水入料完成后,氯乙烯单体加入聚合釜内,此时聚合釜温度未达到设定反应温度,由于引发剂的存在,氯乙烯单体在低于设定反应温度的条件下开始进行聚合反应,直至热无离子水入料完成后才能在设定反应温度范围内进行聚合反应,这期间部分氯乙烯单体反应生成较高粘数的聚氯乙烯树脂,导致聚氯乙烯树脂产品分子量分布宽度增大,聚氯乙烯树脂的加工性能和制品的稳定性变差。
发明内容
本实用新型提供了一种聚合釜入料装置,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有生产聚氯乙烯的110m 3 聚合釜入料工艺存在入料时间较长、聚合釜利用率低、产品聚氯乙烯树脂的稳定性差的问题。
本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种聚合釜入料装置,包括聚合釜和底座;聚合釜固定安装在底座上,在聚合釜的上部分别设置有第一进料端和第二进料端,在第一进料端上固定连接有单体管线,在第二进料端上固定连接有终止剂管线,在聚合釜的底部设置有出料端,在出料端上固定连接有出料管线,在出料管线上固定安装有第一控制阀,在聚合釜和第一控制阀之间的出料管线上固定安装有三通,在三通上固定连接有热无离子水管线,在热无离子水管线上固定安装有第二控制阀,在三通和第二控制阀之间的热无离子水管线上分别固定连接有引发剂管线和冷无离子水管线,在冷无离子水管线上固定安装有第三控制阀,在热无离子水管线和第三控制阀之间的冷无离子水管线上分别固定连接有分散剂管线和缓冲剂管线,在单体管线、终止剂管线、引发剂管线、分散剂管线和缓冲剂管线上分别固定安装有阀门。
下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
上述在单体管线、终止剂管线、引发剂管线、分散剂管线、缓冲剂管线、热无离子水管线和冷无离子水管线上分别固定安装有质量流量计。
上述在单体管线上固定安装有止回阀。
上述在聚合釜底部固定安装有搅拌器,搅拌器的搅拌端位于聚合釜内。
上述在聚合釜的腔体内固定安装有竖直方向的内盘管,内盘管的进液端位于聚合釜的下部外,内盘管的出液端位于聚合釜的上部外,在聚合釜的外壁上固定连接有水平方向的外盘管,外盘管的进液端和内盘管的出液端固定连接在一起;或/和,聚合釜为110M 3 聚合釜。
本实用新型中氯乙烯单体、冷无离子水、分散剂水溶液和缓冲剂水溶液是同时加入的,不但节约了入料时间,还避免了聚合釜入料过程中在较低温度时高聚合度聚氯乙烯树脂的产生,降低了聚氯乙烯树脂分子量分布宽度,使本实用新型得到的聚氯乙烯树脂性能更稳定,节约了成本,提高了生产效率。
附图说明
附图1为本实用新型的工艺流程示意图。
附图中的编码分别为:1为聚合釜,2为底座,3为单体管线,4为终止剂管线,5为出料管线,6为第一控制阀,7为三通,8为热无离子水管线,9为第二控制阀,10为引发剂管线,11为冷无离子水管线,12为第三控制阀,13为分散剂管线,14为缓冲剂管线,15为止回阀,16为搅拌器,17为内盘管,18为外盘管。
具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制,可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本实用新型中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
实施例1,如附图1所示,该聚合釜入料装置包括聚合釜1和底座2;聚合釜1固定安装在底座2上,在聚合釜1的上部分别设置有第一进料端和第二进料端,在第一进料端上固定连接有单体管线3,在第二进料端上固定连接有终止剂管线4,在聚合釜1的底部设置有出料端,在出料端上固定连接有出料管线5,在出料管线5上固定安装有第一控制阀6,在聚合釜1和第一控制阀6之间的出料管线5上固定安装有三通7,在三通7上固定连接有热无离子水管线8,在热无离子水管线8上固定安装有第二控制阀9,在三通7和第二控制阀9之间的热无离子水管线8上分别固定连接有引发剂管线10和冷无离子水管线11,在冷无离子水管线11上固定安装有第三控制阀12,在热无离子水管线8和第三控制阀12之间的冷无离子水管线11上分别固定连接有分散剂管线13和缓冲剂管线14,在单体管线3、终止剂管线4、引发剂管线10、分散剂管线13和缓冲剂管线14上分别固定安装有阀门。这样,第一控制阀6便于控制出料;第二控制阀9便于控制热无离子水的加入量;第三控制阀12便于控制冷无离子水的加入量。
可根据实际需要,对上述实施例1作进一步优化或/和改进:
根据需要,在单体管线3、终止剂管线4、引发剂管线10、分散剂管线13、缓冲剂管线14、热无离子水管线8和冷无离子水管线11上分别固定安装有质量流量计。这样,质量流量计便于控制各管线中进入聚合釜1物料的质量。
如附图1所示,在单体管线3上固定安装有止回阀15。这样,止回阀15防止氯乙烯单体倒流。
如附图1所示,在聚合釜1底部固定安装有搅拌器16,搅拌器16的搅拌端位于聚合釜1内。这样,搅拌器16便于搅拌,使聚合釜1内的物料均匀混合在一起。
如附图1所示,在聚合釜1的腔体内固定安装有竖直方向的内盘管17,内盘管17的进液端位于聚合釜1的下部外,内盘管17的出液端位于聚合釜1的上部外,在聚合釜1的外壁上固定连接有水平方向的外盘管18,外盘管18的进液端和内盘管17的出液端固定连接在一起;或/和,聚合釜1为110M 3 聚合釜。这样,工作时,向外盘管18和内盘管17中通入循环水,便于控制聚合釜1反应温度。
如附图1所示,上述实施例聚合釜入料装置的使用方法按下述步骤进行:第一步,在聚合釜的内壁上涂抹防粘釜剂,控制聚合釜内压力为-0.07Mpa至-0.05Mpa;第二步,通过冷无离子水管线按重量份数向聚合釜中加入190份至200份冷无离子水、通过分散剂管线按重量份数向聚合釜中加入8.75份至10.5份质量百分比浓度为4%的分散剂水溶液、通过缓冲剂管线按重量份数向聚合釜中加入1份至1.5份质量百分比浓度为10%的缓冲剂水溶液,使冷无离子水携带分散剂水溶液和缓冲剂水溶液一起进入聚合釜中,同时通过单体管线按重量份数向聚合釜中加入410份至420份氯乙烯单体并搅拌均匀;第三步,分散剂水溶液、缓冲剂水溶液、冷无离子水和氯乙烯单体入料完成后,通过热无离子水管线按重量份数向聚合釜中加入210份热无离子水并搅拌均匀;第四步,热无离子水入料完成后通过引发剂管线按重量份数向聚合釜中加入0.4份至0.45份质量百分比浓度为50%的引发剂水溶液并搅拌均匀,在压力为0.82Mpa至0.83Mpa、温度为56.5℃至57.5℃下反应260min至270min,反应后通过终止剂管线按重量份数向聚合釜中加入0.25份至0.35份终止剂并搅拌均匀得到聚氯乙烯树脂,聚氯乙烯树脂通过出料管线排出。
如附图1所示,上述实施例聚合釜入料装置的使用方法按下述步骤进行:第一步,在聚合釜的内壁上涂抹防粘釜剂,控制聚合釜内压力为-0.07Mpa或-0.05Mpa;第二步,通过冷无离子水管线按重量份数向聚合釜中加入190份或200份冷无离子水、通过分散剂管线按重量份数向聚合釜中加入8.75份或10.5份质量百分比浓度为4%的分散剂水溶液、通过缓冲剂管线按重量份数向聚合釜中加入1份或1.5份质量百分比浓度为10%的缓冲剂水溶液,使冷无离子水携带分散剂水溶液和缓冲剂水溶液一起进入聚合釜中,同时通过单体管线按重量份数向聚合釜中加入410份或420份氯乙烯单体并搅拌均匀;第三步,分散剂水溶液、缓冲剂水溶液、冷无离子水和氯乙烯单体入料完成后,通过热无离子水管线按重量份数向聚合釜中加入210份热无离子水并搅拌均匀;第四步,热无离子水入料完成后通过引发剂管线按重量份数向聚合釜中加入0.4份或0.45份质量百分比浓度为50%的引发剂水溶液并搅拌均匀,在压力为0.82Mpa或0.83Mpa、温度为56.5℃或57.5℃下反应260min或270min,反应后通过终止剂管线按重量份数向聚合釜中加入0.25份或0.35份终止剂并搅拌均匀得到聚氯乙烯树脂,聚氯乙烯树脂通过出料管线排出。
可根据实际需要,对上述使用方法作进一步优化或/和改进:
如附图1所示,上述实施例聚合釜入料装置的使用方法按下述步骤进行:第一步,在聚合釜1的内壁上涂抹防粘釜剂,控制聚合釜1内压力为-0.07Mpa至-0.05Mpa;第二步,通过冷无离子水管线11向聚合釜1中加入19吨至20吨冷无离子水、通过分散剂管线13向聚合釜1中加入875千克至1050千克质量百分比浓度为4%的分散剂水溶液、通过缓冲剂管线14向聚合釜1中加入100千克至150千克质量百分比浓度为10%的缓冲剂水溶液,使冷无离子水携带分散剂水溶液和缓冲剂水溶液一起进入聚合釜1中,同时通过单体管线3向聚合釜1中加入41吨至42吨氯乙烯单体并搅拌均匀;第三步,分散剂水溶液、缓冲剂水溶液、冷无离子水和氯乙烯单体入料完成后,通过热无离子水管线8向聚合釜1中加入21吨热无离子水并搅拌均匀;第四步,热无离子水入料完成后通过引发剂管线10向聚合釜1中加入40千克至45千克质量百分比浓度为50%的引发剂水溶液并搅拌均匀,在压力为0.82Mpa至0.83Mpa、温度为56.5℃至57.5℃下反应260min至270min,反应后通过终止剂管线4向聚合釜1中加入25千克至35千克终止剂并搅拌均匀得到聚氯乙烯树脂,聚氯乙烯树脂通过出料管线5排出。引发剂加入完成后聚合釜1温度接近或达到聚合釜1反应设定温度,开始聚合反应。得到的聚氯乙烯树脂为SG-5型树脂;防粘釜剂每次涂抹10千克至15千克;终止剂为现有公知公用的试剂。
如附图1所示,上述实施例聚合釜入料装置的使用方法,按下述步骤进行:第一步,在聚合釜1的内壁上涂抹防粘釜剂,控制聚合釜1内压力为-0.07Mpa或-0.05Mpa;第二步,通过冷无离子水管线11向聚合釜1中加入19吨或20吨冷无离子水、通过分散剂管线13向聚合釜1中加入875千克或1050千克质量百分比浓度为4%的分散剂水溶液、通过缓冲剂管线14向聚合釜1中加入100千克或150千克质量百分比浓度为10%的缓冲剂水溶液,使冷无离子水携带分散剂水溶液和缓冲剂水溶液一起进入聚合釜1中,同时通过单体管线3向聚合釜1中加入41吨或42吨氯乙烯单体并搅拌均匀;第三步,分散剂水溶液、缓冲剂水溶液、冷无离子水和氯乙烯单体入料完成后,通过热无离子水管线8向聚合釜1中加入21吨热无离子水并搅拌均匀;第四步,热无离子水入料完成后通过引发剂管线10向聚合釜1中加入40千克或45千克质量百分比浓度为50%的引发剂水溶液并搅拌均匀,在压力为0.82Mpa或0.83Mpa、温度为56.5℃或57.5℃下反应260min或270min,反应后通过终止剂管线4向聚合釜1中加入25千克或35千克终止剂并搅拌均匀得到聚氯乙烯树脂,聚氯乙烯树脂通过出料管线5排出。
根据需要,冷无离子水的温度为20℃至25℃;或/和,热无离子水的温度为110℃至120℃。
根据需要,防粘釜剂为多元酚共聚物;分散剂水溶液为聚乙烯醇水溶液;缓冲剂水溶液为碳酸氢铵水溶液;引发剂水溶液为过氧化新葵酸异丙苯酯和过氧化二碳酸双按体积比为3:1配置成的水溶液。
根据需要,搅拌速率为124转/分钟至126转/分钟;或/和,聚合釜1为110M 3 聚合釜。
根据本实用新型上述实施例得到的聚氯乙烯树脂和现有工艺生产的聚氯乙烯树脂的平均性能参数见表1所示。
从表1可以看出,本实用新型上述实施例得到的聚氯乙烯树脂的平均粘度、平均杂质粒数、平均挥发份含量、平均表观密度、平均鱼眼、100g树脂增塑剂平均吸收量、平均白度和平均分子量分布宽度分别为111 ml/g、6个、0.12%、0.52g/ml、10个、24g、85%和2.003;而现有工艺生产的聚氯乙烯树脂的平均粘度、平均杂质粒数、平均挥发份含量、平均表观密度、平均鱼眼、100g树脂增塑剂平均吸收量、平均白度和平均分子量分布宽度分别为111 ml/g、6个、0.15%、0.52g/ml、14个、24g、85%和2.105;本实用新型上述实施例得到的聚氯乙烯树脂的平均粘度、平均杂质粒数、平均表观密度、平均鱼眼、100g树脂增塑剂平均吸收量和平均白度与现有工艺生产的聚氯乙烯树脂的平均粘度、平均杂质粒数、平均表观密度、平均鱼眼、100g树脂增塑剂平均吸收量和平均白度一致,但本实用新型上述实施例得到的聚氯乙烯树脂的平均挥发份含量和平均分子量分布宽度较现有工艺生产的聚氯乙烯树脂的平均挥发份含量和平均分子量分布宽度都低,说明本实用新型得到的聚氯乙烯树脂较现有技术生产的聚氯乙烯树脂更稳定、性能更好;且本实用新型得到的聚氯乙烯树脂达到了国标优级品标准。
本实用新型中氯乙烯单体、冷无离子水、分散剂和缓冲剂是同时加入的,不但节约了入料时间,还避免了聚合釜1入料过程中在较低温度时高聚合度聚氯乙烯树脂的产生,降低了聚氯乙烯树脂分子量分布宽度,使本实用新型得到的聚氯乙烯树脂性能更稳定;本实用新型入料时间较现有技术入料时间平均缩短了5分钟/釜,以单釜产能35t、聚合釜1搅拌电机功率312kw计算,每吨树脂节电1.276KW*h,以生产树脂40万吨/年计算,全年可节电51.04万KW*h,从而节约了成本,提高了生产效率。
以上技术特征构成了本实用新型的实施例,其具有较强的适应性和实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。

Claims (9)

1.一种聚合釜入料装置,其特征在于包括聚合釜和底座;聚合釜固定安装在底座上,在聚合釜的上部分别设置有第一进料端和第二进料端,在第一进料端上固定连接有单体管线,在第二进料端上固定连接有终止剂管线,在聚合釜的底部设置有出料端,在出料端上固定连接有出料管线,在出料管线上固定安装有第一控制阀,在聚合釜和第一控制阀之间的出料管线上固定安装有三通,在三通上固定连接有热无离子水管线,在热无离子水管线上固定安装有第二控制阀,在三通和第二控制阀之间的热无离子水管线上分别固定连接有引发剂管线和冷无离子水管线,在冷无离子水管线上固定安装有第三控制阀,在热无离子水管线和第三控制阀之间的冷无离子水管线上分别固定连接有分散剂管线和缓冲剂管线,在单体管线、终止剂管线、引发剂管线、分散剂管线和缓冲剂管线上分别固定安装有阀门。
2.根据权利要求1所述的聚合釜入料装置,其特征在于单体管线、终止剂管线、引发剂管线、分散剂管线、缓冲剂管线、热无离子水管线和冷无离子水管线上分别固定安装有质量流量计。
3.根据权利要求1或2所述的聚合釜入料装置,其特征在于单体管线上固定安装有止回阀。
4.根据权利要求1或2所述的聚合釜入料装置,其特征在于聚合釜底部固定安装有搅拌器,搅拌器的搅拌端位于聚合釜内。
5.根据权利要求3所述的聚合釜入料装置,其特征在于聚合釜底部固定安装有搅拌器,搅拌器的搅拌端位于聚合釜内。
6.根据权利要求1或2所述的聚合釜入料装置,其特征在于聚合釜的腔体内固定安装有竖直方向的内盘管,内盘管的进液端位于聚合釜的下部外,内盘管的出液端位于聚合釜的上部外,在聚合釜的外壁上固定连接有水平方向的外盘管,外盘管的进液端和内盘管的出液端固定连接在一起;或/和,聚合釜为110M3聚合釜。
7.根据权利要求3所述的聚合釜入料装置,其特征在于聚合釜的腔体内固定安装有竖直方向的内盘管,内盘管的进液端位于聚合釜的下部外,内盘管的出液端位于聚合釜的上部外,在聚合釜的外壁上固定连接有水平方向的外盘管,外盘管的进液端和内盘管的出液端固定连接在一起;或/和,聚合釜为110M3聚合釜。
8.根据权利要求4所述的聚合釜入料装置,其特征在于聚合釜的腔体内固定安装有竖直方向的内盘管,内盘管的进液端位于聚合釜的下部外,内盘管的出液端位于聚合釜的上部外,在聚合釜的外壁上固定连接有水平方向的外盘管,外盘管的进液端和内盘管的出液端固定连接在一起;或/和,聚合釜为110M3聚合釜。
9.根据权利要求5所述的聚合釜入料装置,其特征在于聚合釜的腔体内固定安装有竖直方向的内盘管,内盘管的进液端位于聚合釜的下部外,内盘管的出液端位于聚合釜的上部外,在聚合釜的外壁上固定连接有水平方向的外盘管,外盘管的进液端和内盘管的出液端固定连接在一起;或/和,聚合釜为110M3聚合釜。
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Patentee before: Xinjiang Zhongtai Chemical Co., Ltd.

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