專利名稱：懸浮法pvc生產(chǎn)過程中加入ph調(diào)節(jié)劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到懸浮法PVC的生產(chǎn)，尤其涉及到在懸浮法PVC生產(chǎn)過程中PH調(diào)節(jié)劑的加入方法。
背景技術(shù)：
在工業(yè)上，聚氯乙烯的生產(chǎn)方法主要有懸浮法、乳液法，本體法和溶液法。其中懸浮法因?yàn)樯a(chǎn)過程簡易，便于控制，便于大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品的適用性比較強(qiáng)，生產(chǎn)總量占 80%以上，而國內(nèi)懸浮法占94%以上。由于在VCM聚合過程中，有部分氯化氫釋放，導(dǎo)致體系PH值下降，對反應(yīng)體系造成影響。因此在反應(yīng)體系必須加入PH調(diào)節(jié)劑，使聚合反應(yīng)在穩(wěn)定的條件下進(jìn)行。
懸浮法PVC在生產(chǎn)過程中采用聚乙烯醇作為分散劑，在聚合體系中起分散和穩(wěn)定作用，但其同時(shí)在樹脂顆粒表面形成皮膜。皮膜的薄厚程度對樹脂的一些主要指標(biāo)(如吸油率)有較大影響分散劑用量大，樹脂顆粒皮膜厚，吸油率低，樹脂后加工性能變差。
因VCM懸浮聚合轉(zhuǎn)化率從宏觀和微觀兩方面對PVC樹脂顆粒特性產(chǎn)生影響，在低轉(zhuǎn)化率時(shí)，液滴處于不穩(wěn)定狀態(tài)，有聚并的傾向，另外微觀層次粒徑隨聚合進(jìn)行而增長，兩者綜合結(jié)果在宏觀上使樹脂粒徑隨轉(zhuǎn)化率增加而增大。在轉(zhuǎn)化率較高時(shí)，皮膜強(qiáng)度和剛度增加，漸趨穩(wěn)定，聚并減少，宏觀樹脂粒徑趨于不變。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于提供一種加入PH調(diào)節(jié)劑的方法，以減少分散劑消耗，提高樹脂的吸油率等指標(biāo)，改善樹脂顆粒特性。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
—種懸浮法PVC生產(chǎn)過程中加入PH調(diào)節(jié)劑的方法，其特征是在樹脂聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到12 18%時(shí)，體系中沉淀出樹脂，并形成樹脂骨架后，加入PH調(diào)節(jié)劑，根據(jù)氯乙烯聚合轉(zhuǎn)化率-時(shí)間關(guān)系方程式，計(jì)算出加入PH調(diào)節(jié)劑時(shí)轉(zhuǎn)化率所對應(yīng)的時(shí)間t，并輸入聚合 DCS系統(tǒng)中，待聚合反應(yīng)進(jìn)行到時(shí)間t時(shí)，由DCS控制系統(tǒng)自動(dòng)加入。
以上所述氯乙烯聚合轉(zhuǎn)化率-時(shí)間關(guān)系方程式是
Xt = Qt/Q 總
Xt代表t時(shí)間的轉(zhuǎn)化率
Q總=1532G
1532-----Ikg 聚合物放熱 1532KJ
G ---------氯乙烯投料量G (kg)
-Tt進(jìn))C 氷 dt +J^fFi 注水(Jif 反應(yīng)一 7>注水)CVjciA
式中Qt--------從反應(yīng)開始到時(shí)間t累計(jì)放出的熱量
Wt--------循環(huán)冷卻水流量
Wt注水——注入水的流量
C水-------水的熱容
Tta-------夾套冷卻水出口溫度
Tt進(jìn)-------夾套冷卻水進(jìn)口溫度
Ttfis-—聚合反應(yīng)溫度
Tt ,注-------夾套冷卻水進(jìn)口溫度或注入水溫度
A-------校正因子(考慮夾套、釜上下蓋等所有同環(huán)境進(jìn)行的換熱，經(jīng)驗(yàn)摸索得出)取值范圍在1 2之間
本發(fā)明有益效果是
1、改變傳統(tǒng)的PH劑加入方式，根據(jù)聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率加入。
2、提高吸油率，改善PVC樹脂顆粒特性。
3、通過PH值調(diào)節(jié)劑后加工藝，降低分散劑消耗。
具體實(shí)施方式
在PVC小聚合釜(6L)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，聚合用PH調(diào)節(jié)劑對聚合分散體系產(chǎn)生較大影響。在聚合配方相同情況下，PH調(diào)節(jié)劑提前加入，經(jīng)反應(yīng)所制的樹脂顆粒較粗，而在聚合反應(yīng)開始后再進(jìn)行PH調(diào)節(jié)劑的加入，樹脂粒徑變細(xì)，可減少分散劑用量，樹脂顆粒皮膜變薄， 有利于樹脂顆粒特性的改善。
根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可看出PH調(diào)節(jié)劑的過早加入對聚合的分散體系造成了影響 (樹脂顆粒粗)，不利于反應(yīng)體系的穩(wěn)定。因此，為了減小PH調(diào)節(jié)劑對聚合分散體系的影響， 結(jié)合PVC樹脂的成粒機(jī)理、文獻(xiàn)報(bào)道及生產(chǎn)實(shí)際情況，我們對PH調(diào)節(jié)劑的加入時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，取得了理想的效果。下面通過實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
實(shí)施例一
在生產(chǎn)SG-7型樹脂時(shí)，根據(jù)該型號樹脂氯乙烯聚合轉(zhuǎn)化率-時(shí)間關(guān)系方程式，計(jì)算出(加入PH調(diào)節(jié)劑時(shí))轉(zhuǎn)化率所對應(yīng)的時(shí)間t，并輸入聚合DCS系統(tǒng)中，待聚合反應(yīng)進(jìn)行到時(shí)間t時(shí)，由DCS控制系統(tǒng)自動(dòng)加入。
通過反復(fù)實(shí)踐、摸索，確定PH調(diào)節(jié)劑加入最佳轉(zhuǎn)化率，調(diào)整之后的樹脂粒徑穩(wěn)定在120 130微米，和改造前粒徑相當(dāng)，但樹脂顆粒形態(tài)明顯規(guī)整，且吸油率由13 15g/100g上升到16 17g/100g，其它質(zhì)量指標(biāo)無明顯變化，樹脂保持優(yōu)等品水平，分散劑用量下降19.7%。
實(shí)施例二
在生產(chǎn)SG-8型樹脂時(shí)，根據(jù)該型號樹脂氯乙烯聚合轉(zhuǎn)化率-時(shí)間關(guān)系方程式，計(jì)算出(加入PH調(diào)節(jié)劑時(shí))轉(zhuǎn)化率所對應(yīng)的時(shí)間t，并輸入聚合DCS系統(tǒng)中，待聚合反應(yīng)進(jìn)行到時(shí)間t時(shí)，由DCS控制系統(tǒng)自動(dòng)加入。
通過反復(fù)實(shí)踐、摸索，確定PH調(diào)節(jié)劑加入最佳轉(zhuǎn)化率，調(diào)整之后的樹脂粒徑穩(wěn)定在125 135微米，和改造前粒徑水平相當(dāng)，樹脂吸油率為14 15g/100g，高于調(diào)整前數(shù)值 12 13g/100g，同時(shí)分散劑用量下降16.8%。
根據(jù)聚合轉(zhuǎn)化率加入PH調(diào)節(jié)劑，在降低樹脂配方成本的同時(shí)，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)得到不同程度的提高。從實(shí)際應(yīng)用效果來看，分散劑用量大幅度下降，同時(shí)改善樹脂顆粒特性。
權(quán)利要求
1. 一種懸浮法PVC生產(chǎn)過程中加入PH調(diào)節(jié)劑的方法，其特征是在樹脂聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到12 18%時(shí)，體系中沉淀出樹脂，并形成樹脂骨架后，加入PH調(diào)節(jié)劑，根據(jù)氯乙烯聚合轉(zhuǎn)化率-時(shí)間關(guān)系方程式，計(jì)算出加入PH調(diào)節(jié)劑時(shí)轉(zhuǎn)化率所對應(yīng)的時(shí)間t，并輸入聚合 DCS系統(tǒng)中，待聚合反應(yīng)進(jìn)行到時(shí)間t時(shí)，由DCS控制系統(tǒng)自動(dòng)加入； 以上所述氯乙烯聚合轉(zhuǎn)化率-時(shí)間關(guān)系方程式是 Xt = Qt/Q 總Xt代表t時(shí)間的轉(zhuǎn)化率 Q總=1532G1532-----Ikg聚合物放熱1532KJG---------氯乙烯投料量G (kg)-Tt進(jìn))C 氷 dt + J^fFi 注水(Jif 反應(yīng) _ 7>注水)CVjciA式中Qt--------從反應(yīng)開始到時(shí)間t累計(jì)放出的熱量Wt---------循環(huán)冷卻水流量wtft7K----注入水的流量C*-------水的熱容Tta-------夾套冷卻水出口溫度Tta-------夾套冷卻水進(jìn)口溫度Ttfis----聚合反應(yīng)溫度Tt注-------夾套冷卻水進(jìn)口溫度或注入水溫度A-------校正因子，取值范圍在1 2之間。
全文摘要
一種懸浮法PVC生產(chǎn)過程中加入PH調(diào)節(jié)劑的方法，在樹脂聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到12～18％時(shí)，體系中沉淀出樹脂，并形成樹脂骨架后，加入PH調(diào)節(jié)劑，根據(jù)氯乙烯聚合轉(zhuǎn)化率-時(shí)間關(guān)系方程式，計(jì)算出加入PH調(diào)節(jié)劑時(shí)轉(zhuǎn)化率所對應(yīng)的時(shí)間t，并輸入聚合DCS系統(tǒng)中，待聚合反應(yīng)進(jìn)行到時(shí)間t時(shí)，由DCS控制系統(tǒng)自動(dòng)加入。其有益效果是1、改變傳統(tǒng)的PH劑加入方式，根據(jù)聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率加入。2、提高吸油率，改善PVC樹脂顆粒特性。3、通過PH值調(diào)節(jié)劑后加工藝，降低分散劑消耗。
文檔編號C08F2/18GK102504069SQ20111030756
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者寧小剛, 李建軍, 楊志剛, 王建兵, 韓寶慶, 魏以峰 申請人:天津大沽化工股份有限公司