聚结器脱水在氯乙烯生产中的应用

【摘要】 介绍了河北金牛化工股份有限公司采用聚结器脱水工艺除去氯乙烯单体中游离水情况和运行情况，聚结脱水后的氯乙烯残余游离水含量≤80ppm。

【关键词】 聚结器脱水氯乙烯游离水

中图分类号： TQ325.3 文献标识码： A 文章编号：

在PVC生产中，电石法氯乙烯单体同乙烯法氯乙烯单体的质量比较中，差别最大的一个指标，是水分含量。氯乙烯单体中的水不是纯水，其中含有铁离子和酸性，对聚氯乙烯的白度和热稳定性都有很大的影响。目前的生产工艺中电石法氯乙烯单体经水分离器分离大量的水后，还含有≥1500ppm的水，再经固碱干燥器床层后，仍含有≥500～600ppm的水[1]。铁离子的存在又促使系统中的氧与氯乙烯单体反应生成过氧化物[2]，后者既能重复水解，又能引发氯乙烯单体聚合，生成低聚合度的PVC，使精馏系统发生自聚，严重影响生产。

为了除去氯乙烯单体中的多余水分，提高单体质量，河北金牛化工股份有限公司在2010年新上了氯乙烯脱水聚结器，经测定， 经聚结脱水后的氯乙烯残余游离水含量≤80ppm，运行两年来，运行平稳，达到了预期效果。

氯乙烯脱水聚结器的结构特点及工作原理

在卧式壳体内设置了三级分离装置：液－液聚结器，除沫消能器，斥水分离器。由于氯乙烯单体中所含的水不是纯水，里面还含有一些铁离子和酸性物质，加之合成和精馏系统全是碳钢设备，在氯乙烯物料输送过程中会有很多设备、管道脱落下来的铁锈颗粒和铁锈粉末，这些都间接的影响到氯乙烯单体的质量，因此在聚结器前端外置预处理器，对含有乳化水、游离水及杂质颗粒、自聚物及酸性物质的粗氯乙烯物料进行预处理，除去氯乙烯物料中的固体杂质和铁离子，进行初步聚结。这样被预过滤后的干净的含水氯乙烯进入液液聚结滤床，在氯乙烯物料中分散的乳化状小水滴在通过聚结滤床的过程中被聚结、长大，直到分散相水滴在滤芯外表面形成很大的液泡，依靠自身的重力沉降到卧式容器的沉降集水罐中。除沫消能器设置的目的一方面是稳定氯乙烯介质在卧式容器中的流动状态，使物料尽量稳定、平衡，帮助已经聚集长大的水泡更有效的沉降收集，同时它的多孔结构亦能除沫、集液，促使水滴的进一步长大和沉降。分散在氯乙烯物料中的粒径较小的水滴由于物料的流动来不及沉降，被夹带着流向物料出口，在装置出口处设置了由若干个斥水滤芯，该滤芯对不同物料浸润角的差异，具有良好的憎水性，只允许氯乙烯物料通过，不允许水通过，从而达到高效率、高精度、大流量、连续分离除水的目的。

二、工艺流程简介

从水分离器来的含有乳化水、游离水及微量杂质颗粒的液态粗氯乙烯物料先经过单体泵，打至两台并联的预处理器，除去氯乙烯物料中的微量固体杂质，被预处理后的干净的含游离水氯乙烯进入聚结器，除去氯乙烯单体中的水分，然后进入低沸塔和高沸塔，进一步除去单体中的低沸物和高废物。

三、工艺流程示意图见图一

四、主要工艺条件

进液介质：氯乙烯液体

入口温度：15~20℃

入口压力：0.55~0.60MPa(G)

进口流量：16380kg/h（18m3/h），

成分(质量比)：C2H3Cl：≈88% C2H2：≈1.5%

N2、H2：≈7.8%H2O：≈1.5%

C2H4Cl2：≈0. 8%C2H4O：≈0. 4%

五、主要设备一览表见表一

表一主要设备一览表

结语

随着PVC工业的发展，已经有越来越多的PVC生产企业认识到单体中水含量对生产设备和产品质量的影响程度和脱水的重要性。聚结器脱水的方法不失为一种较好的方法，脱水较为彻底，为保证生产的连续运行和PVC树脂的产品质量奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]毛丽萍，范声朴，张恒云 .高效聚结器在氯乙烯生产中的应用[J].聚氯乙烯,2012(10)

[2]马进平，李玉华，程淑华 .浅谈聚氯乙烯树脂热降解的影响的影响因素[J].氯碱工业,1996（6）