２０１０年第３Ｏ卷第２期 岳文达．聚合釜结块现象的控制措施 ４５ 聚合釜结块现象的控制措施 岳文达 （云南云维股份有限公司，云南曲靖６５５３３８） ［摘要］ 针对聚醋酸乙烯树脂生产中聚合釜内结块的现象，提出了对结块现象的控制措施，如：增加聚 合装置系列；控制引发剂用量；对聚合釜设备进行改造等，通过这些措施，基本清除了聚合釜结块的现象，即使 发生结块，釜内较小的结块树脂也不会增大。 ［关键词］ 聚醋酸乙烯聚合釜 甲醇配比控制措施 后，很少出现釜内结块送不走的情况，现将控制措 ｌ 刖舌 施做一个介绍。 云维股份有限公司有机分厂聚合工段在聚醋 ２．１ 增加聚合装置系列 酸乙烯树脂生产过程中，出现聚合釜内物料结块 ２００６年以前该厂聚合工段只有Ｉ、Ⅱ两列装置，Ｉ 无法输送的情况，给聚合生产带来很大的影响。 列设计投料量为５ ２００ Ｌ／ｈ，Ⅱ列设计投料量为 釜内结块会使釜内传热阻力大幅度增加、传热系 ５ ０００ Ｌ／ｈ。２００１年到２００６年，实际投料量Ｉ列平均 数下降，严重影响聚合率，从而影响生产能力，并 为８ ０００ Ｌ／ｈ，Ⅱ歹Ｕ平均为６ ４００ Ｌ／ｈ，超出设计投料 且影响聚合度，使聚合度分布变宽，影响产品的性 量２０％，给生造成了很大的压力。２００６年我厂扩 能；还会增加一塔负荷，影响一塔吹出率，影响成 建了聚合Ⅲ列，设计投料量为Ｉ２ ０００ Ｌ／ｈ。自Ⅲ列 品的着色度。结块容易堵塞管道，造成排料困难， 建成以后，Ⅱ列实际投料量不超过６ ０００ Ｌ／ｈ，１１１列实 增加了清理次数，增加了员工的劳力，降低了设备 际投料量不超过１０ ０００ Ｌ／ｈ，极大的降低了生产负 的利用率。结块现象严重时会产生超压和爆聚的 荷，保证了生产安全稳定的进行。 危险，引发安全事故。 ２。２引发剂用量 我厂２０００年以前，ＰＶＡ年产量为１７ ５００吨 １）控制引发剂用量 左右，聚合釜结块现象不明显。２０００～２００７年，随 以前，由于生产任务重，投料量大，停留时问 着市场需求增大，新增技改扩建项目后，ＰＶＡ产量 不够，为了能保证聚合率，只有加大引发剂用量。 大幅度增加，年产量达到２７ ５００吨左右。面对生 引发剂用量大导致釜中反应活性中心分布密集， 产任务的增加，生产的稳定性下降，仅２００５年，由 反应局部速率过快，产生的热量不易散失。局部 于聚合釜结块堵料导致紧急停车次数就达几十 温度过高又反过来影响反应速率，甚至可能产生 次，其中有５次以上釜内结块的物料需用烧红的 局部爆聚，加之物料的高温、高粘度等，导致物料 铁铲慢慢烙出来才能清理，开车率为８０％。 局部粘结成块。自Ⅲ列开车以后，严格控制引发 剂用量，避免了这种影响，使生产更加安全稳定。 ２结块现象的控制措施 针对这一现象，我厂采取多方面的措施进行 收稿日期：２００９一Ｏ８—２Ｏ 作者简介：岳文达（１９８４一），男，２００８年７月毕业于甘肃农业 解决，保证了生产正常稳定的进行。２００７年以 大学，现在云维股份有限公司有机分厂聚合工段工作。 维纶通讯 ２０１０年６月 现分别选取２００４年４月和２００９年１１月有关引发 剂的工艺控制数据作为对照，见表１。 表１ 引发剂的工艺控制数据对比 由表１可见，２００９年比２００４年ＶＡｃ进料量 方面也做出了相应的调整，现分别选取２００４年和 降低了约９．４％，极大地降低了生产负荷。引发 ２００８年某次变产品的控制过程，加以说明。 剂用量降低了ｌ６．７％，解决了引发剂活性中心 ２００４年，Ⅱ列由生产ＰＶＡ ２４—９９变为生产 多、分布不均的问题，保障了聚合反应的安全稳定 ＰＶＡ ２０—９９，进料ＶＡｃ为６ ６００ ｌＭｈ，配比由７．０ 性。 变为９．５，引发剂加入量多增加５０ Ｉ／ｈ，一步到 ２）进料量变化时引发剂的加入量 位，从开始变更产品到完成，共需时间１２小时左 当进料量变化时，引发剂的变化一般遵循的 右。 公式为： ２００８年，Ⅱ列由生产ＰＶＡ ２４—９９变为生产 引发剂加入量＝素鬟 × ＰＶＡ ２０—９９，进料ＶＡｃ为５ ６００ ＩＭｈ，配比由７．０ 变为９．５，引发剂加人量多增加４０ Ｌ／ｈ，分两步进 ×原引发剂加入量 行，先多加３０ Ｉ／ｈ引发剂，３小时后再加剩余１Ｏ 对于变量时引发剂的加人量严格按照公式进 Ｌ／ｈ，从开始变更产品到完成，共需时间ｌ８小时。 行，以前为了完成生产任务，尽可能缩短变量时 通过以上两个例子可以看出，２００４年变更产 间，对于变量一次性进行，这样使得釜内一次性加 品时，时间太短，配比一次性改变太大，引发剂一 人引发剂量过大，釜内反应情况相应的发生很大 次性加入量过多，反应环境变化太大，这样容易产 的改变，导致生产不稳定，出现结块送不走的现 生结块现象。２００８年变更产品的过程中，引发剂 象。通过总结经验，将一次性变量改为少量多次， 变化幅度更平缓、时间更长，釜内引发剂活性中心 进料ＶＡｃ以２００ Ｌ／ｈ为单位，逐步变量，增长了变 分布更均匀，使反应过程更加平和稳定，安全系数 量的时间，使聚合反应更加平和，引发剂活性中心 大大提高，结块概率降低。 的分布更均匀。同时减少了变量次数，由以前变 ４）开停车时引发剂用量 量平均每月３次左右，降低到现在平均每月不到１ 聚合开车时引发剂的用量，一般遵循的公式 次，增加生产的稳定性，避免结块现象的发生。 为： ３）产品改变时引发剂加人量 随着市场需求，聚乙烯醇品种向多元化发展， 引发剂用量＝（ ） （Ｋ取１．３） 该厂聚乙烯醇成品由原来单一的１７—９９，发展到 过去在投料量大的情况下开车，为了快速提 到现在的１７—９９、２Ｏ一９９、２２—９９、２４—９９多种系 高聚合率，引发剂加入量比计算值多加１５％，使釜 列。通过对甲醇溶剂配比和引发剂用量的控制， 内反应活性中心分布过多，反应过于激烈。现在 来调整聚合度的变化。一般对于其指标的控制见 基本按照计算值加人，缓解了这种现象，使反应相 表２。 对平和。但当紧急停车后短时间内便开车，由于 表２ ｌａＶＡ产品的工艺控制指标 聚合釜温度还高，一般引发剂还要少加，以免聚合 率过高。 ２．３对聚合釜设备改造 针对聚合釜结块现象，增设了釜底甲醇，根据 投料量和聚合度的变化来调整釜底甲醇的流量， 以调节釜底树脂的浓度，防止结块现象的发生。 在更改不同型号产品时，在工艺技术的控制 （下转第５２页） ５２ 维纶通讯 ２０１０年６月 ３．３ ＰＬＣ联锁保护系统的改造 种独立结构，但不用继电器直接控制，而使用性能 在汽轮机组的控制系统中，汽机的联锁保护 系统是其中的重中之中，以前北京益来公司的设 计人员对这一块是进行独立设计，用的是ＤＺＪ一 更好、响应时间更短的ＰＬＣ Ｓ７—２００进行控制，以 提高其稳定性。其ＰＬＣ内部设计梯形图（ＬＡＤ） 部分如图２。 ２１１型中间继电器进行控制，这次还是保留了这 ｌＯ．Ｏ复他拔｝ｎ ９０．０发电眦油丌荚跳削报臀 １ｆ）．１发Ｉ乜机油．｝１：荧 Ｑ（）．１主汽门奖ｆｊ１撒臀 ｌ（）＿２主汽门荚闭 ９ｏ．２机组趟速报警 ｌＩ１ｊ机 超谜 Ｑ０３轴位移报臀 Ｉ（）＿４轴位移＋１．０ｍｆｌ ０ｏ．１４轴位移拧机报臀 ＩＯ．５轴位移一０．５ｔＩ＂１ｍ Ｑｏ．５轴承油温报臀 ｌＯ．６轴化移＋１．３ｍｍ ＱＯ．６冷凝器 空报豁 ｌ０．７轴化移一０．６ｔｌｌｌｌ ＱＯ．７洄滑油 低撤臀 ¨．Ｏ～『１．５轴承油潞艘 ＱＩ．０抽汽逆ＪＩ：阀戈闭报管 １２．０冷凝 ． 空 ＱＩ．１跳机保护 ｊ２．Ｊ润滑油 纸 １２．２～１２．３批汽逆止闽天 １２．４ｌ联锁＂关 ｌ２．５睁帆按钮 １２ ６ Ｔ－／自动歼荚 图２汽机联锁保护梯形图 ４ 结束语 本次改造其成本均为硬件成本，共计５万余 的完成其控制系统成为一种现实的可能，在确保 数据采集设备性能稳定可靠的前提下，就能做到 降低成本，实现对原ＤＣＳ系统改造。 参考文献 元，也就相当于购买一块半原卡件的价格，其系统 组态及程序的编写全部是自行完成的。在控制技 术不断发展的今天，控制系统已不再封闭，随着各 １ ＩｎＳｃａｎ联机组态手册．浙大中控联机资料 ２何献忠．可编程控制器应用技术（ｓ７—２００系统）．ｊ匕 京：清华大学出版社 类厂商设备通讯技术水平的完善，组态软件功能 的不断强大，针对小规模生产的监控领域，低成本 （上接第４６页） 象，釜内较小的结块树脂也不会增大。现将２００７ 对于釜底因搅拌不到而沉积的树脂，在框式 搅拌的底框加上刮壁装置，减少搅拌框底与釜底 的距离，避免了树脂长期沉积而结块的现象。 小块树脂进入一塔后会增加一塔负荷，影响 年后生产的情况和２００６年以前做一个对比，见表 ３。 表３改造前后情况对比 吹出率。在二釜树脂泵后增设了～台齿轮泵，将 小块挤压碎后送给一塔，避免了这种影响。 ３ 结语 通过上述措施，基本消除了聚合釜结块的现 由此可见，以上采用的针对聚合釜结块现象 的控制方法，是得当的、行之有效的。