浅谈电石法聚氯乙烯合成工艺水平对单体质量的影响

李 伟

（新疆中泰化学托克逊能化有限公司，新疆托克逊 838100）

浅谈电石法聚氯乙烯合成工艺水平对单体质量的影响

李 伟

（新疆中泰化学托克逊能化有限公司，新疆托克逊 838100）

关于电石法聚氯乙烯的发展以及合成工艺水平的研究，是近来年相关行业的重点研究课题之一。在分析了聚氯乙烯合成工艺水平的指标参数、电石法PVC生产现状分析后、对电石法聚氯乙烯合成工艺水平的提高措施进行了阐述，希望能够为行业发展提供借鉴意义。

聚氯乙烯；质量分析；发展前景

1 聚氯乙烯行业生产现状

过去的几年，聚氯乙烯行业不断实现着持续的增长，产量达到了1 295万t，生产量不断创新高，相信在未来发展中，电石法聚氯乙烯的产能还将持续增长。近年来聚氯乙烯的产能在逐年增加受地理位置等的限制，我国聚氯乙烯行业在发展中也出现了一些变化，比如东退西进、生产装置停产等问题。但在超过300万t的新装置投产后，电石法聚氯乙烯的产能可以达到1 900万t/a。

2 电石法聚氯乙烯合成工艺水平的提高措施

2.1 混合气中水分的控制

在氯乙烯合成工序，原料气中水分含量对单体质量起到关键作用。水分含量高会在合成反应中生成更多的副产物，还会和HCl气体形成盐酸，腐蚀设备、管道，会使触媒结块，降低转化效率，增加阻力。

传统工艺是乙炔气和HCl气体先混合后再除水。利用氯化氢易溶于水的性质，混合气中的部分水分被HCl气吸收生成40%左右的盐酸，降低混合气中的水分；利用盐酸冰点低，将混合气体冷却至（-14.0±2.0）℃，以降低混合气体中水蒸气分压来降低气相中水含量。然后经过酸雾过滤器，除去混合气中呈极细微的“酸雾”来降低水分。理论上可得到水分含量＜100×10-6的混合气，但在实际生产中，先混合再除水的工艺中，混合气水分含量在600×10-6左右，远远大于理论值。

通过对混合气水分含量的逐步重视，氯乙烯合成混合脱水工艺也在发生变化。从先混合再除水改变为先除水再混合。将乙炔气、HCl气体先经过除水干燥后，再进入混合器，原工艺的混合除水部分去除。乙炔气经过浓硫酸或分子筛干燥后，水分含量可控制在＜100×10-6以内（50×10-6左右）、HCl气体经过浓硫酸干燥后，水分含量也在＜100×10-6以内，经过混合后，混合气中水分也在＜100×10-6以内，大大降低水分对氯乙烯合成的影响。

2.2 转化器热水循环方式

目前转化器热水循环方式有两种，强制循环和自循环。这两种方式相比较而言，自循环能耗低，更节能；但强制循环对转化器的运行效果、负荷、及温度控制更具优势。转化器热水循环的作用是提供反应热，带走反应放热。自循环由于本身的工艺原理原因，在转化器运行过程中，对转化器温度的控制存在局限性。并且，由于低汞触媒的使用，高转化率的反应温度范围比高汞触媒高，对转化器反应温度的要求更高，只有提高热水温度来提高转化率，自循环已经不能满足转化器的运行需求，强制循环更适合低汞触媒的运行要求。

2.3 有的企业控制氯化氢纯度相对较高

对触媒的应用及后续工艺的影响会很大。经过专家深层次讨论及验证，行业内结合讨论和实践，认为在控制氯化氢纯度上，利用脱吸氯化氢生产氯乙烯的企业触媒使用上相对更好，就目前而言，很业内认为在保证安全的条件下，触媒的应用与氯化氢纯度的高低关系密切，由于氢气的还原特性会影响触媒的使用寿命，即触媒就会失去活性。

2.4 混合气预热乙炔和氯化氢反应需要一定的热量

有的企业混合气的预热温度在 80～90℃，至于预热温度的设定要依据混合气的预热进行，行业内企业和企业之间的预热温度大都不同，可以从提高原料气的转化率的目的出发，将混合气预热温度保持在70～90℃。不过，虽然混合气预热是必要的，而且预热温度应在 80℃以上比较适宜，但是有的企业预热温度在 50～70℃，还有个别企业根本就不预热，直接通入到转化器进行反应。

2.5 部分企业为了提高产量而提高控制温度

对于乙烯合成工序对单体质量的影响，可以从氯乙烯合成工艺的一个重要参数看出，合理的转化器反应温度与合理的空速转化器反应温度每家企业各有不同，对于触媒活性的调整，根据氯化汞升华曲线进行判断，温度在 120～150℃属于正常，150℃以上，氯化汞的升华速度会明显加快，也有企业控制温度在 160～200℃，使得触媒使用寿命及氯乙烯转化率不尽相同，合理的空速保证氯乙烯质量的关键控制指标，也是氯乙烯转化完全的重要参数。后台 100～130℃会带来氯乙烯气体中携带的氯化汞蒸汽相对增多的问题，因此要先进行氯化汞杂质的去除，以免影响到氯乙烯的质量，造成对后续工序的处理的难度。

3 结语

我国的电石法聚氯乙烯是聚氯乙烯的主流工艺，在中国占有重要的地位，呈现发展壮大的趋势，但是在技术的精度和深度上还需要继续加强。这是适应当前激烈的竞争环境，对电石法聚氯乙烯产品质量的要求逐步增高的发展现状提出来的最新要求。提高竞争力，不仅要扩大应用领域，还要国际竞争力，此为电石法聚氯乙烯行业发展的必经之路。

[1] 范红波，刘东升.浅谈电石法氯乙烯合成工艺水平对单体质量的影响[J].中国氯碱，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

李伟（1981—），男，河南隰县人，助理工程师，主要研究方向化工工艺。