آشنایی با فرایند تولید VCM و PVC

صنعت پی وی سی با استفاده از اتیلن و کلر بدست آمده از صنایع پایه پتروشیمی و صنعت سودا ،یک ماده اولیه واسطه به نام اتیلن دی کلراید(EDC) تولید می کند. سپس EDC بر اثر کراکینگ حرارتی VCM تولید می کند و سرانجام VCM برای تولید PVC پلیمریزه می شود.

فرایند تولید ماده اولیه پی وی سی(VCM)
VCM یک گاز با فشار بالا و وزن مولکولی 62.5 و نقطه جوش C◦9/13- است بنابراین با کنترل کیفیت دقیق و ایمنی تولید می شود. برای تولید VCM دو راه وجود دارد. روش کلر زنی مستقیم و روش اکسی کلراسیون.

تحت روش کلرزنی مستقیم، اتیلن ( حاصل از کراکینگ حرارتی نفتا) و کلر ( حاصل از الکترولیز نمک) در داخل یک راکتور حاوی کاتالیزور واکنش داده و ماده واسطه EDC را ایجاد می کند. سپس EDC تحت کراکینگ حرارتی در چند صد درجه سانتیگراد به VCM تبدیل می شود(① در شکل 3).

وقتی که کلرید هیدروژن به عنوان محصول جانبی از روش فوق به دست می آید، در حضور کاتالیزور و هوا (یا اکسیژن)با اتیلن واکنش می دهد تا EDC دوباره بدست آید. این فرایند اکسی کلریناسیون نامیده می شود (② در شکل 3) .

هنگامی که EDC بدست آمده از فرایند اکسی کلریناسیون دهیدراته شده و سپس تحت کراکینگ حرارتی قرار می گیرد( مانند EDC بدست آمده از فرایند کلرزنی مستقیم)، VCM بدست می آید. بنابراین این دو روش در کارخانه های بزرگ VCM در ژاپن ترکیب می شوند.شکل 4 نمودار جریان فرایندهای تولید VCM را نشان می دهد.

فرایند تولید PVC
به طورکلی، فرایند پلیمریزاسیون سوسپانسیون برای تولید PVC استفاده می شود. ابتدا ماده اولیه VCM تحت فشار مایع شده و سپس وارد راکتور پلیمریزاسیون می شود که از قبل حاوی آب و عامل تعلیق کننده است. با ایجاد اختلاط در سرعت بالا در داخل راکتور، میکرو ذرات VCM به دست می آید.در مرحله بعدی، آغازگر پلیمریزاسیون به داخل راکتور خورانده می شود و پی وی سی تحت فشار اتمسفری در دمای 40- C◦60 تولید می شود.

پی وی سی حاصل از پلیمریزاسیون سوسپانسیون با ذراتی به قطر 50 تا 200 میکرومتر( به صورت slurry) در آب معلق می شوند. دوغاب تخلیه شده از راکتور پلیمریزاسیون، دهیدراته و خشک شده و اندازه ذرات با غربالگری مطابقت داده می شود تا PVC به شکل پودر سفید به دست آید. VCM واکنش نداده به طور کامل از طریق فرایند دفع بازیابی شده و پس از تصفیه به عنوان ماده اولیه برای استفاده مجدد در این فرایند بازیافت می شود. (شکل 5)