氯碱工艺流程叙述.doc

工艺流程叙述总述： 把少量固体食盐溶解在卤水中形成饱和粗盐水，除去钙镁离子、天然有机物及水不溶物等杂质，制成饱和精盐水，将精制后的合格盐水通过盐水高位槽送入电解槽，通直流电进行电解，阳极室产生氯气和淡盐水，阴极室产生氢气和烧碱，淡盐水经真空脱氯后送到淡盐水罐返井，烧碱冷却后送成品罐出售。氯气和氢气收集到主管送氯氢处理工序进行处理，经过冷却、干燥、加压，一部分氯气去液氯工序液化为液氯，包装出售。另一部分氯气和氢气进入合成炉混合燃烧，生成氯化氢气体，冷却后送氯乙烯工序，多余的部分（或全部）送降膜吸收塔用水吸收制成盐酸。在氯乙烯工序,将乙炔、氯化氢按一定量配比进入转化器合成粗氯乙烯气体，并经水洗、碱洗、加压、精馏制得纯度达99.99%以上的氯乙烯单体，供聚合工序用。在聚合工序聚合釜内利用软水、分散剂、引发剂等助剂，在规定的温度、压力下氯乙烯单体聚合反应生产PVC悬浮液，经汽提分离脱析出未反应的单体后，送到离心机，使 PVC悬浮液脱去大部分水，脱水后的湿物料送入旋风干燥器内进行干燥，得到的合格树脂粉经风分离器分离后进入旋振方筛过筛后，沉降至旋转加料器内，并通过粉料输送风机将旋转加料器内的物料送入料仓，经自动包装系统包装成成品出售。分述：（1）盐水工序工艺流程简述 由于卤水管道送来的卤水含盐浓度达有时不到工艺要求，因此将少部分98.5%原盐由皮带运输机送入化盐桶，维持一定的盐层高度。将卤水管道送来的卤水经换热器与淡盐水换热后进入化盐桶底部，经分配管均匀流出，通过盐层把食盐溶解成饱和粗盐水，同时在折流槽中加烧碱调整NaOH含量，Mg2+与NaOH发生反应，生成Mg(OH)2 ，加入NaClO把藻类、腐殖酸等氧化分解成为小分子有机物，然后粗盐水自流入地槽，再用泵将地槽内的粗盐水打入溶气罐，盐水与压缩空气充分混合后，通过释放阀并经文丘里混合器加入纯度96%三氯化铁，进入浮上澄清桶。Mg(OH)2 和有机物经FeCl3 絮凝后上浮形成浮泥，定时排放，其它机械杂质沉入底部形成下排泥，定时排入盐泥池，清液流入折流槽，加入纯度98% Na2CO3 溶液后自流进入两个串联的反应桶，Ca 2+ 与Na2CO3充分反应后，盐水进入中间槽，用进料泵连续打入过滤器，过滤后的精盐水NaCl：305315g/l 、Ca2+ Mg2+ 1mg/l SS：1ppm 、 SO42- ：9g/l 、 游离氯：检不出 、ORP50mv，再用盐酸调节PH值为8.59.5，加亚硫酸钠除去游离氯，自流入精盐水罐，送往离子膜电解系统，过滤器截留的滤渣排入盐泥池，经板框压滤机进行处理。（2）二次盐水工序工艺流程简述来自盐水工序的一次盐水首先进入过滤盐水贮槽（D-150）,然后由过滤盐水泵（P-154）送至盐水加热器（E-153），加热至温度605后送入螯合树脂塔T-160A/B/C。螯合树脂塔共3台，正常生产时，两台串联运行，一台再生备用。每24小时切换一次，切换方式俗称回转水马式。即： 串联运行 再生备用 A塔B塔 C塔再生 B塔C塔 A塔再生 C塔A塔 B塔再生串联工作中的第一塔为工作塔，作用是除去多价阳离子，第二塔起保护检查把关作用。切换下来的树脂塔中的树脂吸附了大量的阳离子，用酸、碱进行再生。再生时，31wt的HCl与纯水混合后通过程控阀送入离子交换树脂塔。溶液浓度由流量测量系统控制。32wt的NaOH以同样方式处理。再生过程中所排出的酸性及碱性废液流入废水贮槽D-166。再生是根据时序表自动进行的。从树脂塔出来的二次精制盐水含 Ca2Mg2 ：20ppb（以Ca2计算）以下；（ICP法）Sr2 ： 0.3ppm（以Sr2计算）以下； Ba2 ： 0.2ppm以下；Fe2 ： 0.1 mg/l （电解槽加酸时） 1 mg/l （电解槽不加酸时）Al： 0.1ppm以下；SiO2 ： 3ppm以下； 游离氯： 0Ni ： 0.01ppm以下； SO42-： 7 g/l以下PH： 90.5； SS： 1ppm 经过树脂捕集器BS-160进入精盐水储罐（D-160），再由精盐水泵（P-164）打到盐水高位槽（D-170），然后自流入电解槽。 （3） 电解工序工艺流程简述将经过二次精制的饱和盐水加入电槽的阳极室，在通电状态下，氯化钠被电离成Na和Cl，溶液里的Cl 在阳极放电生成Cl2，从溶液中逸出，消耗部分NaCl的饱和盐水则成为淡盐水流出电槽，而Na 则透过膜移向阴极；与此同时，向电槽阴极室加入纯水，水被电解生成氢气和OH，H2 从溶液中逸出，而OH 则和从阳极过来的Na 结合成NaOH。在实际生产中，仍有少量的Cl 通过扩散从阳极室迁移到阴极，使生成的碱液中含有少量NaCl；同时又有少量OH 由于电迁移，从阴极室移向阳极室，从而导致电流效率下降和阳极副反应的增加。电槽中进行的反应：总反应方程式：2NaCL 2H2O 2NaOH2Cl22H2（1）阳极室： 主反应：2Cl -2e Cl2 （2）阴极室： 主反应：2H2O 2e H2 2OH（4）氯氢处理工序工艺流程简述 氯气处理由离子膜电解来的湿热氯气首先进入氯气洗涤塔（T1301）底部，氯水由氯水循环泵（P1301A/B）经氯水冷却器（E-1301）冷却后，由塔上部送入氯气洗涤塔内，直接将氯气冷却，洗涤塔中的氯水因不断吸收湿氯气中的含盐水蒸汽而增多，为了保持液位和防止盐类聚积而由氯水泵排出一部分去电解工段脱氯塔。氯气由洗涤塔出来进入并联的两台钛管冷却 器（E1302 A/B），用冷冻水间接冷却至1218，再经两台并联的水雾捕集器后进入填料干燥塔（T1302），硫酸由硫酸循环泵（P1302A/B）经硫酸冷却器（E-1303）冷却后，由塔上部送入填料塔内，直接与氯气接触以脱除氯气中的水分，填料塔中的硫酸不断吸收氯气中的水分，使其浓度降低，由自控阀间断排放至废酸储罐。氯气由填料塔出来进入泡罩干燥塔（T1303）底部与从浓硫酸高位槽（V1301）由计量泵（P1304A/B）经冷却器（E-1304）送入的浓硫酸逆向接触进一步脱除氯气中的水分。从泡罩塔出来的干燥氯气进入酸雾捕集器（T1309），脱除酸雾后，由酸雾捕集器顶部出来进入氯气透平机组加压后，经缓冲罐送往氯氢厂。 氢气处理 从电解来的湿热氢气，经氢气冷却器与循环水间接冷却，再经氢气喷淋塔（T1401）喷淋、冷却、洗涤后，经氢气压缩机组（C1401A/B）加压，经氢气泵后冷却器（E-1402）冷却，水雾捕集器(D-1402)除去水雾送至氯氢厂 （5）液氯工序工艺流程简述经氯氢处理工段处理后的干燥氯气通过原氯分配台，经酸雾捕集器去除酸雾及其它杂质，进入NCl3分解器，在AC触媒的分解下，NCl3大部分分解为Cl2、N2，分解后的原氯（NCl3小于60ppm之后）进入氟利昂制冷系统（1035）的液化器，大部分氯气（8492%）在此被冷凝为液体，纯度：99.6% ，出液化器，经气液分离器（温度：2026）进行分离。液态氯因比重大，通过分离器底部利用位差注入液氯贮槽（液氯贮槽容量：V80%），槽内的气体因容积的改变经槽上的平衡管送往合成盐酸工序，在气液分离器上部的氯气和平衡管内的氯气一道经尾氯调节阀，送往合成盐酸工序。当液氯贮槽内的液氯进到一定位置后，停止进氯，用液下泵或用空气压缩机向贮槽内打压至0.81.0MPa，将贮槽内液氯压至包装台，经计量（充装量误差：5kg）充入用户钢瓶，然后出售。（6）氯化氢合成工序工艺流程简述来自氯氢处理工序的氯气（纯度93%，分析8次/班；含氢0.4%；含水0.05%）、氢气（纯度：98 %； 氢含氧：0.4%），经冷却器、缓冲器的阻火器、分配台、调节阀，进入合成炉灯头混合燃烧，生成氯化氢气体自炉顶排出，经空气冷却器进入石墨冷却器，冷却后氯化氢（纯度9095%，分析8次/班；氢气过量5%；过量氯0.04%）经分配台后送氯乙烯工段做原料，多余的部分（或全部）送降膜吸收塔用水吸收制成盐酸（HCl含量31%，每小时测一次比重、温度，8次/班）。氯化氢气体经石墨冷却器冷凝下来的盐酸流入冷凝酸贮槽，并定时压送到大冷凝酸槽，然后用陶瓷泵输送到成品贮酸槽。 合成炉燃烧反应为：Cl2 + H2 2HCl+Q（7）乙炔工序工艺流程简述经破碎后的合格电石（粒度：4060mm ，发气量：260L/kg；温度：60），用小车送到电石吊斗内，在二贮斗充氮（氮气纯度：97%，含O22%，充氮时间：1分钟，确保充分置换）合格的情况下打开一道活门，由电动葫芦把电石吊斗提至四楼，经电子秤计量后加入到漏斗内。在一贮斗充氮（氮气纯度：97%，含O22%,充氮时间：1分钟，确保充分置换）合格的情况下，由第一道活门放入一贮斗，又经第二道活门放入二贮斗，由电磁振荡器加入发生器内。电石遇水进行水解反应生成乙炔气，从发生器顶部逸出。电石分解时放出的热量，借助于不断往发生器内加入新鲜水来控制温度并补充消耗的水份。电石稀渣浆则从溢流管不断排出，以维持发生器液面。浓渣浆由发生器内耙齿耙至发生器底部，经气动排渣阀间断地排出。由发生器顶部逸出的乙炔气经洗泥器、正水封，一路进气柜，另一路至冷却塔进入清净系统。冷却后的乙炔气，经水环泵加压后进入1#清净塔，与2#清净塔送来的次氯酸钠逆流接触，除去气体中的大部分硫、磷杂质，初步清净的乙炔气体从1#清净塔塔顶逸出，再进入与其串联的2#清净塔，与次氯酸钠贮槽送来的效氯含量：0.0850.12%，PH值78新鲜次氯酸钠接触彻底除去硫、磷杂质后（效果：硝酸银试纸不变色），进入中和塔用1015%氢氧化钠溶液中和，使乙炔气纯度达到98.5%以上，pH值78，送往氯乙烯工序使用。其反应式如下：主反应：（1）CaC2 + 2H2O Ca(OH)2+ C2H2+ 127kJ/mol（电石）（水） （氢氧化钙）（乙炔）副反应：（2）CaO + H2O Ca(OH)2+ 62.7kJ/mol（氧化钙）（水）（氢氧化钙） （3）CaS + 2H2O Ca(OH)2+ H2S（硫化钙）（水）（氢氧化钙）（硫化氢） （4）Ca3P2 + 6H2O 3Ca(OH)2+ 2PH3 （磷化钙）（水） （氢氧化钙）（磷化氢）（5）Ca3N2 + 6H2O 3Ca(OH)2+ 2NH3 （6）Ca2Si + 4H2O 2Ca(OH)2+ SiH4 （7）Ca3As2 + 6H2O 3Ca(OH)2+ 2AsH3另外：发生器内还有各种气体的溶解、分解、解吸等现象。电石的水解热效应是很大的，根据乙炔的性质，很易热解而爆炸，所以，电石水解速度不宜太快。清净原理是利用次氯酸钠的强氧化性质，将乙炔中的硫化氢、磷化氢等杂质氧化成酸性物质而除去。其反应式如下：4NaClO + H2S H2SO4 + 4NaCl4NaClO + PH3 H3PO4 + 4NaCl中和原理是用浓度为1015%的氢氧化钠溶液， 将乙炔气中的各种酸类物质形成可溶性的钠盐而除去，其反应式如下：2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O3NaOH + H3PO4 Na3PO4 + 3H2O（8）氯乙烯工序工艺流程简述自乙炔工段来的乙炔与氯化氢工段来的干燥氯化氢，经孔板流量计按分子比（C2H2HCl）：11.051.1配比后，进入混合器内混合，然后进入两组并联，且每组内两台串联的石墨冷凝器用35冷冻盐水间接冷却，使混合气体冷却到15左右，混合气体的一部分水分冷凝形成盐酸流下，另一部分则形成酸雾夹带于气流中，进入两台串联的酸雾过滤器，经憎水性含氟硅油玻璃棉过滤分离，然后气体经予热器予热至80左右，送入二级转化器合成，通过转化器列管中装载的活性炭含量：90%左右，颗粒度：369毫米；氯化汞含量：815%，含水：0.3%，假比重：约0.65g/cm3触媒转化为纯度92%粗氯乙烯，反应放出的热通过管壳循环热水移去。粗氯乙烯中带来的微量氯化汞升华物，冷却后经除汞器用活性炭吸收除去，然后进入降膜吸收塔，泡沫吸收塔、水洗塔、碱洗塔除去残余氯化氢后，一部分进入氯乙烯气柜，另一部分送压缩岗位。由氯乙烯气柜或合成直接送来的粗氯乙烯气体，先进入机前予冷器冷却，脱去部分水后被氯乙烯压缩机吸入，经机械压缩至0.55MPa（表压）后进入机后冷却器被冷却降温、分离出油后送分馏岗位去精制。经压缩后的粗氯乙烯气体送入全凝器，经5冷却水间接冷却，冷凝下来的氯乙烯液体经水分离器分离水后进入低沸塔，进行氯乙烯和低沸物的分离，被分离出来的低沸点物质在塔顶经5水间接冷却，回收部分氯乙烯后从塔顶溢出，汇同全凝器内不凝性气体一起进入尾气冷凝器，用-35盐水间接冷却回收部分氯乙烯后放空，或进入尾气吸附器回收。尾气冷凝液流入分离器，分离了水分后亦进入低沸塔进行再次精馏。被分离了低沸物的氯乙烯从低沸塔底借压差连续进入高沸塔，高沸塔再沸器将氯乙烯蒸出，经塔身至塔顶；塔顶冷凝器用5水间接冷凝后，部分回流后大部分精氯乙烯溢出，由塔顶进入成品冷凝器用5水间接冷凝后，进入氯乙烯单体固碱干燥器，除去水、盐等杂质后含乙炔：0.001%；含高沸物：0.001%的单体进入贮槽贮存。塔底残液高沸物排至二氯乙烷残液处理塔，经简单加热回收部分氯乙烯后定期排放残液至贮槽。主要化学反应式： HgCl2/C130150HCl + CHCH CH2CHCl+124.6kJ/mol其反应机理为：乙炔先与氯化汞加成形成中间物氯乙烯氯汞：CHCH HgCl2 ClCH=CHHgCl此中间加成物很不稳定，遇氯化氢即分解而生成氯乙烯。ClCHCHHgCl HCl CH2CHClHgCl2 （9）变压吸附工艺流程简述分馏尾气在0.5MPa,-10下进入SPA-1工序，首先进入原料气加热器E101加热倒30左右，再经流量计计量后经程控阀KV-101进入吸附塔（A、B、C、D、E）。尾气中的大部分氯乙烯和乙炔气体被吸附剂吸留下来，半净化气则从KV-102排出，经吸附压力调节阀PV-101送到PSA-2工序进一步回收半净化气中剩余的氯乙烯和乙炔。在变压吸附PSA-1工序，当吸附步骤结束后，解吸气作为产品气分两部分排出，第一部分是吸附塔逆向放压排出的气体，该部分气体经程控阀KV-106排出吸附塔分步输出到产品气缓冲罐一、二，另一部分是抽真空得到的产品气，经程控阀KV-103、真空泵、冷却器直接送到产品气缓冲罐二中，在此处与逆向放压排出的产品气充分混合稳压后，经风机加压后送到转化回收利用。来自PSA-1工序的半净化气进入PSA-2装置，首先经过加热器E201对其补充热量，使其保持在2030，然后经KV-201进入吸附塔，半净化气中残留的氯乙烯和乙炔气体被吸附剂进一步吸留下来，得到的净化气则从KV-202经调节阀PV-201稳压后排空。在PSA-2工序中产品气同样由两部分组成，第一部分是吸附塔逆向放压排出的气体，该部分气体经程控阀KV-206排出吸附塔输出到解吸气缓冲罐中，再经调节阀PV-202、PV203输出到100#工序回收利用，另一部分为真空泵抽真空得到的产品气，经程控阀KV-203、真空泵、冷却器直接送到100#产品气缓冲罐二中，与100#的产品气混合后，一起由风机加压送往转化回收利用。在实际生产中，可根据装置的具体工况，通过现场相关手动阀门的设定，PSA-2的解吸气可送往PSA-1作为升压气用，也可送往PSA-1的产品气缓冲罐二中。PSA-1、PSA-2工序的主工艺流程均为5-1-3PP/VP，即5个吸附塔，任意时刻都有一塔同时进料，三次均压带顺放，抽空及抽空冲洗解吸的工艺。每台吸附塔在不同时间依次经历吸附（A）、顺向放压（PP）、压力均衡一降（E1D）、压力均衡二降（E2D）、压力均衡三降（E3D）、逆向放压（D）、抽空及抽空冲洗（V/VP）、压力均衡三升（E3R）、压力均衡二升（E2R）、压力均衡一升（E1R）、最终升压（FR）等步骤。任意时刻均各有一台吸附塔进行吸附操作，其余4台处于再生过程的不同阶段，5台吸附塔循环操作，达到连续输入原料气和输出净化气的目的。（10）聚合工序工艺流程简述将高纯水岗位送来的高纯水送至软水，单体贮槽送来的单体送至单体计量槽，软水经计量后先加入到已冲洗好的聚合釜中，逐步加入计量后的各种分散剂、引发剂等助剂，然后再将单体计量槽内的单体经计量后加入到该聚合釜中，冷搅拌一定时间，而后升温，在规定的温度和压力下使单体发生聚合反应。聚合完毕，当釜内压力下降到0.1Mpa时，加入终止剂终止反应，搅拌十分钟后，浆料经过滤器除去塑化杂质，由出釜泵或利用釜内压力送至出料槽。反应方程式为：nCH2=CHCl （CH2CHCl）n + 96kJ/mol（11）压缩冷凝回收工序工艺流程简述 单釜聚合反应完成后，浆料经过滤器除去塑化杂质，由出料泵或利用釜内压力送至出料槽，未反应单体回收至，顶部排出的未反应气体从泡沫洗涤器底部自下而上进入，来自泡沫捕集器循环泵的喷淋水从洗涤器上部自上而下与未反应的气体逆流接触，洗去气体夹带中的树脂，并从洗涤器底部流入泡沫捕集器沉降下来，定期让离心干燥处理；洗涤后的气体经过滤器除去杂质。当泡沫捕集器压力在0.3MPa以上，未反应气体直接去一、二级冷却器冷凝回收；当压力小于0.3MPa时，未反应气体直接排入气柜。当气柜高度600m3位时，气体经低压阀，通过预冷器、分离器，启动水环式压缩机，加压后进入一、二级冷却器冷凝；当气柜高度200m3时，水环式压缩机停止，气体进行自身循环，由一、二级冷却器冷凝下来的单体靠位差流入回收单体贮槽，与新鲜单体按一定比例混合后，供聚合压料，未冷凝气体排入氯乙烯气柜。（12）汽提工序工艺流程简述聚合反应后的浆料经过滤器用泵送到出料槽，再由出料槽底部经浆料过滤器进行再次过滤，由汽提塔进料泵提压后送到汽提塔顶部，蒸汽从塔底部自下而上与自上而下的浆料经过充分的传质传热后，使浆料中的VC脱析，混合气体经两台并联的塔顶冷凝器冷凝后，进入冷凝水槽，不凝VC气体送往气柜，冷凝下来的液体排入废水槽。经汽提后的热浆料由汽提塔出料泵送到换热器与低温浆料进行热交换后，分两路：一路去高位槽、一路去离心槽，分别供新老离心干燥用。 （13）离心干燥工序工艺流程简述汽提处理后的悬浮液经进料管、螺旋出料口进入转鼓，在高速旋转产生的离心力作用下，比重较大的固相颗粒沉积在转鼓内壁上，与转鼓做相对运动的螺旋叶片不断地将沉积在转鼓内壁上的固相颗粒刮下并推出排渣口，分离后的清液经堰板开口流出转鼓。螺旋与转鼓之间的相对运动是由差速器来实现的，差速器的外壳与转鼓相连，输出轴与螺旋相连，输入轴与涡流控制器相连。电机带动转鼓旋转的同时也带动了差速器外壳的旋转，由于输入轴被控制，从而驱动行星轮带动输出轴旋转，并按一定的速比将扭矩传递给螺旋，实现了离心机对物料的连续分离过程。经离心脱水后的湿物料经一、二级搅笼送至气流干燥管中，由鼓风机吸入经过滤后的空气，送至散热片热交换后也进入气流干燥管中，树脂随热风上升，带有树脂的气流在较高速度下，以切线方向进入旋风干燥器，在旋风干燥器内降速干燥，以达到脱除水分的要求，然后合格的粉状物料进入1#旋风分离器，在其中绝大部分PVC树脂沉降下来，落至振动方筛，经过筛后，合格的PVC树脂粉通过风送系统顶部料斗加入到旋转加料器内，而含尘排气自小旋风分离器分离，PVC粉料经小旋转加料器回收，气体由抽吸风机排入大气；同时自粉料输送风机压缩过滤后的空气过滤器净化，通过在线喷射器将旋转加料器内的物料送至成品料仓顶部，物料落入料仓。气体经料仓顶部的袋式过滤器过滤后排入大气。由1#旋风分离器分离后的少量较细尾气料被吸入2#旋风分离器分离下来，湿空气则由引风机出口排出。（14）pvc自动包装线工序工艺流程简述来自聚氯乙烯料仓的成品粉料经来料管线进入包装机的储料斗内，物料在储料斗中靠重力经电子称的分料器进入全自动称重包装及输送监测系统。实现物料的全自动称重，每秤重量为25Kg等待开袋