年产10万吨PVC生产氯乙烯车间工段设计-临时分类-

年产10万吨PVC生产氯乙烯车间工段设计聚氯乙烯·

聚氯乙烯：聚氯乙烯简称PVC，是由氯乙烯单体（简称VCM）聚合而成的热塑性高分子聚合物，其结构单元 。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。氯乙烯·

氯乙烯是无色、有醚样气味的气体,微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多数有机溶剂。用作塑料原料及用于有机合成，也用作冷冻

剂等。目前世界上用于制造聚氯乙烯树脂的

乙烯单体量约占氯乙烯总产量的96%氯乙烯

的聚合物广泛用于工业、农业、建筑以及人

们的日程生活中。·

聚氯乙烯的突出优点是易燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、水汽低渗透性好。此外，综合机械性能、制品透明性、电绝缘性、隔热、消声、消震性好。是性价比最为优越的通用型材料。缺点是热稳定性、抗冲击性较差，降低温度时迅速变硬变脆。聚氯乙烯的用途·

利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等；利用注射成型机配合

各种模具，可制成塑

料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。·

PVC与添加剂混合、塑化后，利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或

着色薄膜，用这种方法加工薄膜，成为

压延薄膜。也可通过剪裁，热合加工包

装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。·

PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料，经混炼后，用挤出机可挤出各种口径的硬管、异型管、波纹管，用作下水管、饮水管、电线套管或楼梯扶手。·

门窗有硬质异型材料组装而成。在有些国家已与木门窗铝窗等共同占据门窗的市场；仿木材料、代钢建材、中空容器等。氯乙烯工业的重要性聚氯乙烯PVC是世界上实现工业化时间最早，应用范围最广范的通用型热塑性塑料。

PVC是相当重要的大宗塑料，它的综合性

能好，改性品种多用途最为广泛。原料来源丰富、消耗石油少，价格低廉、经济效益好而且能耗低，作为钢铁、有色金属、木材、玻璃、纸张等传统材料的替代产品，有利于资源优化配置和节省社会能源。生产聚氯乙烯工艺的工艺·1.原料乙炔的制备·2.氯乙烯合成·3.氯乙烯聚合1.原料乙炔的制备·

HC≡CH纯品为无色略带芳香气味的气体，工业品（俗称电石气）则具轻微大蒜臭。常压下不能液化，易燃、易爆，是有机合成工业的重要原料，也是有特定用途的优质高热值燃料。碳化钙法·

生产方法工业上有许多种生产乙炔的方法，按原料来源可分为两大类：碳化钙法和烃类热裂解。碳化钙法又名电石法，是最古老且迄今仍在工业上普遍应用的乙炔生产方法。它是使电石与水在乙炔发生器中作用而制得乙炔：·

电石为固体物料,运输方便，制得

乙炔浓度很高,只需简单精制即可

使用。故碳化钙

法应用比较普遍，既可大规模生产，也可少量发生以

用于焊接或切割。2.氯乙烯合成生产方法：乙炔和氯化氢在氯化汞的催化作用下合成氯乙烯。反应原理：主反应：副反应：工艺条件·

反应温度：反应温度对氯乙烯的合成影响很大。温度升高，反应速度加快，乙炔转化率提高。反

应温度过高，副反应增加，同时由于温度过高会

破坏催化剂的活性结晶表面，使氯化汞升华加剧。高温还会使乙炔聚合成树枝状聚合物沉积在催化

剂表面从而遮盖催化剂的活性中心是催化剂活性

下降。因此在工业生产中反应温度一般采用催化

剂的活性温度范围403K-453K。反应压力·

根据反应原理可知，该反应系统为一个气体分子数减少的反应系统，加压操作会提高转

化率，但加压对设备材料要求也相应提高；

若系统出现负压反应物料易燃、易爆一旦漏

入空气将引起爆炸。常压下转化率已相当高，因此，工业上采用常压操作，绝对压力为

0.12-0.15MPa，用来流程阻力。空间速度·

在氯乙烯合成中，反应气体的体积习惯上指乙炔气体的体积，其单位为m3乙炔/(m3催化剂.h)。空间速度越大通入的反应气量越多，生产能力越

大，深度加工副产物越少，高沸点物越少；但空

间速度增大，反应气体与催化剂接触时间就缩短，乙炔转化率减小。空间速度过大，气体通入量过

多，反应激烈，气体分布不均匀，局部容易过热，是催化剂升华加剧活性下降寿命缩短。根据实践

空速一般取30-60h-1。反应物配比·

当乙炔过量时，催化剂中的氯化汞会被乙炔还原成氯化亚汞和金属汞，是催化剂失活；同时副产物二氯乙烯等，造成产品分离困难。另外由于乙炔不容易除去，微量的乙炔还会影响氯乙烯的聚合。因此，生产中常采用氯化氢过量，以保证乙炔完全反应，避免乙炔过量造成催化剂中毒。另一方面，氯化氢较乙炔价格低廉，并且过量部分可以很容易地用水洗或碱洗除掉。同时氯化氢不能过量太多会造成吸收率降低，二氯乙烷产量增加，增加碱的消耗量，增加了产品的成本。催化剂·

目前工业生产催化剂是以活性炭为载体，吸附8%-12%左右的氯化汞制备而成。这里的含汞量是指

氯化汞8-12份和活性炭100份而言。作为活性组分的氯化汞含量越高，乙炔的转化率越高。但是氯化汞含量过高时在反应温度下极易升华而降低活性，且冷凝后会堵塞管道影响正常生产，另外氯化汞含量过高反应激烈，温度不容易控制，易发生局部过热。为抑制氯化汞升华可加入适量氯化钡。研究表明，纯的氯化汞对合成反应并无催化作用，纯的活性炭也只有较低的催化活性。工艺流程图图1—1氯乙烯合成工艺流程1—混合器；2—转化器；3—水洗塔；4—碱洗塔；5—碱液槽；6—气柜；7—预冷器；8—冷凝器；9—尾气冷凝器；10—粗馏塔；11—精馏塔；12—成品冷凝器；13—氯乙烯贮槽；14—受槽；15—蒸出釜工艺流程概述：①原料气混合，干燥乙炔来自乙炔工段，通过砂封与来自氯化氢工段的干燥氯化氢在混合器中混合。②氯乙烯合成，由混合器中出来的混合气体进入用氯化汞作触媒的转化器中进行反应成氯乙烯，反应后的气体中还含有未反应的氯化氢，乙炔和生成乙醛，1.1-二氯乙烷、顺(反)二氯乙烯等化合物。③氯乙烯精制，反应后的气体进入水洗塔，用水洗法去氯化氢，再入碱洗塔，用10%的氢氧化钠洗去残余的氯化氢及二氧化碳，碱洗后的反应气与聚合回收的未反应气体一起进入气柜。然后进入预冷器，使其中所含一部分水冷凝分离，气体进入压缩机后加压（表压）到

0.5Mpa再进入另一预冷器，又使部分水冷凝。以后经全凝器将部分

氯乙烯及1.1-二氯乙烷等冷凝成液体，进入精馏塔，塔顶分出乙炔与氯乙烯气体与全凝器中未冷凝的气体一起进入尾气冷凝器不凝气体排空，凝液回入粗馏塔上部。在粗馏塔底的氯乙烯及1.1-二氯乙烷等混合物进入高沸点蒸馏塔，塔顶得成品氯乙烯经成品冷凝器冷凝后进入贮槽。塔底为1.1-二氯乙烷等高沸点物，经残液管槽入蒸出釜，间歇处理回收溶解的氯乙烯送去气柜，高沸物送回收装置。3.氯乙烯聚合·

聚氯乙烯按聚合方法分四大类：悬浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。本设计悬浮法聚氯乙烯聚

合方法。·

悬浮法聚氯乙烯是目前产量最大的一个品种。按树脂结构又分疏松型和紧密型两种。紧密型聚氯乙烯树脂的