ICS 83.202
CCS G32

DB 63
青海省地方标准
DB 63/T 2136-2023

聚氯乙烯树脂生产技术 联合法

2023-06-01 发布
2023-08-01 实施
青海省市场监督管理局 发布


前言

本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由青海汇信资产管理有限责任公司提出。本文件由青海省工业和信息化厅归口。
本文件起草单位：青海盐湖镁业有限责任公司、青海汇信资产管理有限责任公司、青海盐湖工业股份有限公司、中国科学院青海盐湖研究所、海西州盐化工产品质量检验检测中心。
本文件主要起草人：刘国建、王石军、蔡生吉、康金福、宋昌斌、车永林、蔡生贵、姜旭敏、程延龙、王顺强、沈晓丰、马萍玲、李广伍、安永太、秦军、马珍、张慧芳、赵枝刚。
本文件由青海省工业和信息化厅监督实施。


引言

本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及到一种聚氯乙烯树脂的联合生产系统及方法相关的专利的使用。
本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。该专利持有人已向本文件的发布机构承诺，愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下联系方式获得：
专利持有人姓名：青海盐湖工业股份有限公司
地址：青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市黄河路28号
请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。


1 范围
本文件规定了聚氯乙烯树脂联合法生产的术语和定义、总体要求、工艺流程、关键工艺控制、产品质量以及氯化氢气体纯度的测定方法。
本文件适用于以乙炔和氯化氢为原料，通过联合法工艺生产聚氯乙烯树脂的技术要求。

2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 3511 聚氯乙烯树脂通用试验方法
GB/T 4611 氯乙烯
GB 31771 聚氯乙烯树脂通用技术条件

3 术语和定义
GB/T 3511中规定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1 联合法 以电石为原料制取乙炔气，与氯化氢气体混合，经催化剂作用生成氯乙烯单体，再经聚合反应制取聚氯乙烯树脂的生产工艺。
3.2 乙炔气 由电石（碳化钙）与水反应产生的含有乙炔及少量杂质气体的混合气体。
3.3 氯乙烯单体 由乙炔气和氯化氢气体在催化剂作用下缩合反应生成的无色气体，是聚合生产聚氯乙烯树脂的原料。

4 总体要求
4.1 生产聚氯乙烯树脂的联合法装置应符合国家有关安全、环保、消防的规定。
4.2 生产工艺流程应连续、稳定，具备完善的自动化控制系统和安全联锁装置。
4.3 生产用水应符合GB/T 5749的要求。

5 工艺流程
5.1 流程简述
联合法生产聚氯乙烯树脂的主要工艺流程为：电石破碎→电石反应生成乙炔气→乙炔气净化→乙炔气与氯化氢气体混合→催化剂合成氯乙烯单体→氯乙烯单体净化→氯乙烯聚合→聚合浆料后处理→干燥→筛分→包装。
5.2 流程图
（此处原为流程图，文字描述见5.1流程简述）

6 关键工艺控制
6.1 原料
6.1.1 电石：应符合GB/T 10665的要求，粒度应均匀，无大块和粉末，水分含量应适中。
6.1.2 氯化氢气体：纯度应符合附录A的要求，含氧量应严格控制。
6.1.3 催化剂：应具有良好的活性和选择性，使用量应根据工艺条件精确计量。
6.2 混合脱水
6.2.1 乙炔气与氯化氢气体的混合比例应控制在化学计量比附近，确保反应充分。
6.2.2 混合气体中的水分应严格去除，以防止副反应发生及催化剂中毒。
6.3 氯乙烯制备
6.3.1 合成反应温度应控制在催化剂最佳活性温度范围内。
6.3.2 合成反应器出口温度应均匀，避免局部过热导致催化剂失活或产生杂质。
6.3.3 未反应的乙炔气和氯化氢气体应回收利用或妥善处理。

7 聚氯乙烯树脂制备
7.1 聚合
7.1.1 聚合温度应稳定，升温速率应符合工艺曲线要求。
7.1.2 聚合压力应恒定，防止因压力波动影响聚合反应。
7.1.3 搅拌速度应适宜，确保单体分散均匀，防止结块。
7.1.4 聚合时间应足够，确保单体转化率达标。
7.2 产品质量
产品应满足GB 31771中优等品或一等品的质量要求。主要指标包括：外观、悬浮率、表观密度、挥发物、鱼眼、K值、黏数、残留氯乙烯单体含量等。

附录A（规范性）
氯化氢气体纯度的测定

A.1 原理
采用气相色谱法测定氯化氢气体中的主要杂质成分，从而计算氯化氢气体的纯度。

A.2 仪器
A.2.1 气相色谱仪：配有热导检测器（TCD）或氢火焰离子化检测器（FID）。
A.2.2 色谱柱：内径3mm~6mm，长1.5m~3.0m的不锈钢柱，填充合适的气相色谱固定相。
A.2.3 气体采样瓶：100mL~500mL，磨口玻璃瓶或金属瓶。
A.2.4 微量注射器：1mL、2mL、5mL、10mL。
A.2.5 标准气体：已知浓度的混合气体标准样品。

A.3 试剂
A.3.1 载气：高纯氮气、氦气或氩气，纯度≥99.999%。

A.4 分析步骤
A.4.1 仪器准备：开启气相色谱仪，设置进样口温度、柱箱温度、检测器温度等参数，待基线稳定后开始分析。
A.4.2 标准样品分析：按预定方法进样标准气体，记录色谱图，计算各组分峰面积。
A.4.3 样品分析：从采样瓶中抽取适量样品气体，按预定方法进样，记录色谱图。

A.5 数据处理
A.5.1 采用外标法或内标法计算样品中各杂质组分的含量。
A.5.2 氯化氢气体纯度 = 100% - (各杂质组分含量之和)。

A.6 废液处理
实验过程中产生的废液应按照危险废物处理的相关规定进行收集和处理，不得直接排放。