1、氯化聚乙烯專用樹脂的質量改良與擴大生產 氯化聚乙烯專用樹脂的質量改良與擴大生產 摘 要大慶石化氯化聚乙烯根底樹脂粉QL505P在低壓裝置進行成功試生產并得到用戶認可，對公司改善產品結構調整及創造經濟效益等方面都做出較大奉獻。但隨著QL505P產量的不斷擴大，用戶在使用過程中也出現了一些質量問題。通過一系列研究工作的開展，使上述問題得到圓滿的解決，對提高大慶石化公司氯化聚乙烯專用樹脂產品品質、順利實現工業擴大穩定生產具有重要意義。 關鍵詞氯化聚乙烯 樹脂 粉料 質量改良 擴大生產 中圖分類號：G352.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X27-0374-01 中國石油天然氣股份大慶石

2、化分公司塑料廠240 kt/a低壓高密度聚乙烯裝置采用日本三井淤漿法生產工藝，以乙烯為原料，丙烯為共聚單體，氫氣為相對分子質量調節劑，生產HDPE樹脂。采用鈦系催化劑，按離子聚合機理，生產粉末狀HDPE樹脂。裝置由原料精制、聚合、脫氣、混煉造粒、回收、成品包裝等工段組成。目前裝置占有市場份額較大的專用料產品為氯化聚乙烯根底樹脂粉QL505P，年產量占裝置產量的19.8%以上。 通過一系列研究工作的開展，使上述問題得到了圓滿的解決。對提高大慶石化公司氯化聚乙烯專用根底樹脂產品品質、順利實現工業擴大化穩定生產具有重要意義。 1 研究內容 、優化工藝生產方案，調整聚合反響溫度、壓力及母液返回率等關鍵

3、工藝控制參數，防止產品在聚合反響過程中出現顆粒破碎、不均勻問題。 、對催化劑進行優化選擇，選用新型高性能催化劑，同時調控反響器漿液濃度，解決粉料篩分不合理、載氯困難和氯化壓力高等難題。 、對QL505P樹脂質量控制指標進行修訂、改良，通過精細調控，嚴控質量指標，確保出廠產品性能優良，使批次間產品質量波動降到最低。 2 原因分析 從CPE生產原理方面剖析，生產氯化聚乙烯時，載氯反響共分為三個階段。我公司生產的QL505P樹脂粉料在進行載氯反響時，前兩個階段可以順利進行，反響壓力等參數一切正常，但進行到第三段反響時，反響壓力偏高，反響時間較長、載氯量低。另外，反響后進行堿洗時，堿用量增加，CPE產

4、品白度低、發黃。 從具體情況來看，前兩段反響壓力正常而第三段反響壓力高，主要是前兩段將QL505P聚合物中粉末粒徑均勻、粗細適中的粉末先行反響掉，而進入第三段反響后，剩余的大顆粒及細粉難于參與反響，在不斷通氯氣的情況下，反響壓力逐漸提高，待反響壓力到達臨界值，氯氣才加載到粒徑較大的粉末顆粒中，所以造成此種現象的直接原因為顆粒粒徑分布不好，粗、細組分含量較多。而廠家反映的堿洗過程中用堿量大及產品白度低的問題也是由于物料中粗、細組分較多，在反響時，氯氣進入到大顆粒中載氯，剩余在大顆粒中的氯氣與水形成酸，不易中和，所以造成堿用量大。而堿用量大導致枯燥時間延長，最終使產品發黃。 由上述分析可以看出，C

5、PE生產廠家反映的上述質量問題，主要問題還是產品粒徑分布不均勻，粗細粉組分含量過高所致。同時，由于QL505P的生產處于研發前期，對該產品相關物性參數的調控還需要進一步完善和改良。另外，關于產品中存在的片狀料問題，主要是在離心機的內外轉鼓之間研磨產生。 3 解決方案 3.1 催化劑的改良 由于高密度聚乙烯粉料的形態是催化劑形態的復制和放大，聚合物的篩分和催化劑有著密不可分的關系。為此，我們打算先從催化劑著手，在以往生產中我們采用的催化劑為第二代干粉型高效催化劑。干粉催化劑生產的最后一道工序為枯燥，是將含有己烷的催化劑漿液枯燥成粉末狀再裝桶出廠銷售。這樣，在高溫枯燥的過程中，勢必會對催化劑的顆粒

6、形態造成破壞，一局部催化劑顆粒破碎形成了催化劑細粉，同時，一局部催化劑粉末也易團聚生成較大的催化劑顆粒。因此，干粉催化劑生產的氯化聚乙烯產品的粗、細組分必定較多且分布不均勻。通過與催化劑廠家的技術人員進行交流后確定，選擇新型漿液高效催化劑進行QL505P的生產。而且，要求催化劑廠家對漿液催化劑的生產工藝和原料進行了優化和調整改良，同時又免去了枯燥環節，可以防止催化劑顆粒在枯燥過程中出現破碎的情況。利用漿液催化劑生產的CPE產品具有更加均勻的粒徑分布且對粗、細組分含量又得到了有效的控制。 3.2 生產條件的優化 為了防止在聚合生產過程中產生破碎從而導致顆粒形態的破壞，在生產此產品時，我們采取了如

7、下工藝改良措施。 、在配制催化劑時，對催化劑進行預絡合。這樣做可以有效的控制顆粒的形態，防止聚乙烯顆粒破碎。同時，對催化劑進行預絡合也可以顯著提高粉末的堆積密度。 、將聚合反響溫度控制在82-83，并降低漿液濃度至280-320 g/L，以防止過高的反響溫度和漿液濃度使聚合反響生成的聚乙烯顆粒破碎和降低細粉的生成比率。 、在保證漿液濃度的前提下提高精己烷的參加量，降低母液返回率，以減少細粉的生產和低聚物對產品質量的影響。 通過上述措施的實施，保證了聚合反響過程的平穩性，降低了催化劑在聚合過程中發生破碎的幾率，從而有效降低了QL505P樹脂粉中粗細粉的含量。 3.3 對QL505P產品物性指標控

8、制的改良 對現有QL505P樹脂質量指標進行修訂、改良。一方面對溶體流動速率范圍進行了縮小，通過精細控制來提高產品性能的穩定性；另一方面，在技術指標中增加了篩分數據中對粗、細組分最大含量的控制要求，嚴把數據關，以實現降低產品批次間質量波動、提高出廠產品性能穩定性的目的。 3.4 QL505P產品中的片狀料 關于產品中存在的片狀料問題，由于離心機的轉鼓間隙不可調整，后經認真研究討論，采取了在粉料包裝機餾出口增加過濾片料的篩網并經過實踐不斷改良其目數和外形尺寸等規格，使得包裝出廠的產品中存有片狀料的問題得以解決。 4 應用情況 采用上述措施后生產的QL505P產品于2021年8月分別在威海金泓高分子和濰坊鑫達化工進行了后加工應用實驗。產品加工過程順利，氯化聚乙烯質量滿足要求。實驗結果說明，改良后的QL505P載氯時間、反響壓力、用堿量及白度等各項產品性能指標均有所改良，并且各項參數與韓國同類的進口料產品相當，解決了廠家前期所反映的各項產品質量問題，同時，為下游用戶降低了生產本錢。 5、總結 通過優化改良措施的實施，使大慶石化QL505P產品得到順利工業擴大生產，圓滿解決了C