【聚氯乙烯的生产流程综述2600字】

聚氯乙烯的生产流程综述目录TOC\o"1-2"\h\u13322聚氯乙烯的生产流程综述 1103321.1聚合原理及化学反应 1277691.1.1工艺配方和聚合反应条件 159731.1.2聚合反应机理 1250441.2聚合工段生产流程简述 2202381.2.1聚合系统 3223771.2.2蒸汽蒸馏系统 4275661.2.3粉末干燥系统 41.1聚合原理及化学反应1.1.1工艺配方和聚合反应条件产品牌号：GF7750聚合温度：80-84℃聚合压力：0.7-1.4MPa催化剂浓度：0.1-0.35mmolTi/L（EV）（釜中温度）活化剂浓度：0.6-0.9mmolTi/L（EV）（釜中温度）相比：EV（m3）EE（T）=1.5-4乙烯：丙烯：氢气=1：0.004：0.0007（质量比）1.1.2聚合反应机理采用沸程135—170℃的链烷烃做溶剂(生产上称稀释剂)，产物聚乙烯粉末悬浮液其中，不溶于稀释剂，故称之为淤浆聚合，固体粉末浓度约为30%。为将产品与溶剂分离，并得到合格的聚乙烯粉末产品，在聚合釜后设置了离心机进行固液分离，可将浆料中约80%的稀释剂脱除，因溶剂的沸点高于产物的熔点，因此应用水蒸汽蒸馏，把基本除去稀释剂含大量水量的湿物料先经螺旋脱水器，后经流化床干燥器，使产品最终湿含量达到工艺要求。乙烯及单体丙烯在催化剂的作用下，进行阴离子配位聚合反应生成聚乙烯粉末。催化剂体系：主要催化剂：TiCl4；助催化剂：Al(CH2CH3)3；载体：Mg(OCH2CH3)。反应机理如下：乙烯以及乙烯的共聚单体丙烯，通过用载体化的齐格勒纳塔催化剂体系进行阴离子配位聚合从而生成聚乙烯粉末。催化剂形成：R—LnM+R-m→LnM过度金属化合物：有机金属化合物链增长RR…CH2|配位|||LnM+CH2=CH2→LnM…CH2LnM | CH2=CH2→CH2-CH2-R→LnM…CH2配位|CH2…CH2|CH2-R →LnM-CH2-CH2-CH2-CH2-R→LnM-（CH2-CH2）n-R 插入链终止aP-消除法：H |CH2-C-（CH2-CH2）n-R→LnM-CH2-CH3+CH2=CH-（CH2-CH2）nR||CH2 LnM||CH2B氢化法LnM-（CH2-CH2）n-R+H2→LnM-H+CH3-CH2-（CH2-CH2）n-1-R1.2聚合工段生产流程简述聚合工段的任务是将来自气体混合站的原料气在催化剂的作用下，制成合格的聚乙烯粉末。为此，将聚合工段设计成由三个工序组成的高密度聚乙烯生产线，即：聚合工序：单体转化成聚合物；分离工序：聚合物和溶剂分离(离心机离心脱水、水蒸汽蒸馏)；干燥工序：湿物料干燥成合格产品(螺旋脱水和流化床干燥)。EV混合蒸汽蒸汽蒸馏离心反应聚合反应浆料滤饼↑湿物料蒸汽蒸馏离心反应聚合反应原材料→ →→ →↑ ↓ ↑↓氮气滤液 饱和蒸汽废水1.2.1聚合系统系统采用催化剂制备系统催化气体混合站出来的混合气体，来制的HDPE的粉末，并且送往蒸汽蒸馏系统。乙烯和丙烯的聚合反应在三台反应器中进行，两台反应釜K11301A、K11301B以及反应釜K11303。聚合釜（K11301A/B）为并联操作，两釜同时进料:主要产品牌号:GA7260、GB7750、GC7260、GD7255、GF7750、GF7750F或GF7750M。来自气体混合站的原料气（乙烯、丙烯、氢气）通过乙烯管线I分别经流量调节系统控制进入聚合反应釜（K11301A/B）。催化剂悬浮液由催化剂进料泵送进两台聚合釜，含有活化剂的母液由泵送进K11301A/B。其量分别由各自计量调节系统控制。聚合金操作压力控制在0.7-1.4MPa之间，温度控制在83--84℃之间，反应热由聚合釜夹套、内冷管及浆料外循环冷却器取出，反应温度由夹套水流量调节控制。物料在釜内停留时间约6小时，浆料浓度约为30%，反应后的浆料由釜顶部出料管自流至后聚合釜（K11303）。聚合釜温度由夹套冷却水流量调节，在初次开车时，必须用中压蒸汽通过蒸汽喷射泵将冷却水加热，使聚合釜达到反应温度，反应开始后用冷却水冷却。混合气体和催化剂进釜量均由其管线上的流量调节仪表控制。反应压力（包括后聚合釜压力）统一由后聚合釜出料管线上的压力调节仪器控制，由过后聚合釜出料量控制，一般为1.0MPa左右。开车时，为防止分子量无限增加，通过由气体混合站来的氢气管线向每台聚合釜中分别通入一定量的氢气，量由其管线流量指示仪表指示，手动控制。为了使反应均匀，反应器底部设有搅拌器，当搅拌器停止运转时，可通过连锁控制系统通入中压氮气进行鼓泡搅拌，以防悬浮物沉降于釜底。当聚合釜压力过高时安全阀起跳，其悬浮液通过气液分离器（R11308），分离后气体排往本装置火炬去燃烧。正常工作时，安全阀用高压氮气（1.5MPa）保护以防悬浮液堵塞。聚合釜悬浮液由压差自动流入后聚合釜（K11303），在此未反应乙烯继续反应，最终使乙烯转化率98%以上，温度为70℃。悬浮液进入缓冲罐（R11305）后，为此使悬浮液温度达到后面设备（X11401）离心机的操作要求。为使悬浮液降到45℃，用泵（P11309）以80m2/h流量将浆料引入换热器（E11310）进行釜外循环。缓冲罐压力为0.02MPa（表），是通过压力表控制气液分离器（R11309）气体排放量实现的。正常操作时，缓冲罐维持20-40%液位，以保证有一定的缓冲余量。1.2.2蒸汽蒸馏系统该系统是将聚合系统来的聚合物悬浮液经离心机分离，分离所得母液送至m化剂制备系统循环利用，含有稀释剂的粉末经螺旋输送器送至水蒸气蒸馏金（R11403A），经双釜串联水蒸气蒸馏，稀释剂通过水蒸气被带出，剩下的大约含湿10%的粉末送往干燥工段。来自缓冲罐（R11305）的悬浮液由泵打入沉降离心机（X11401）中进行离心分离，温度为45℃，压力为0.01MPa。部分稀释剂（80%）被分离出来作为母波自流至催化剂制备罐（R11210）循环利用。分离后含稀释剂的物料经螺旋输送器（L11402）送入水蒸气蒸馏釜（R11403），该釜共有两台，进行串联操作。低压蒸汽通过过滤器（R11411）由压力控制阀减压至0.08MPa（表），直接加入到蒸气蒸馏釜（R11403）内。每台釜有两个蒸汽入口，流量分别由蒸汽管线上的流量控制器控制，聚合釜由釜内蒸汽温度控制为98℃。稀释剂和水的混合蒸汽由釜顶部出去，一部分到氮气预热器（E11502），对其进行第一段加热。由蒸气蒸馏釜（R11403A/B）得到含湿10%的聚乙烯粉末，经过螺旋脱水器（X11415）送至流化床干燥器（X11504）进行干燥。由蒸气蒸馏釜顶端通过颈管流出来的蒸汽冷凝液自流至水槽（R11408），通过水泵（P11410）又返回到蒸馏釜，多余部分有水槽（R11408）排至下水道。来自稀释剂蒸馏的低聚物蜡加入到第一釜内。沉降离心机（X11401）内部氮封，残留的乙烯气体和部分稀释剂蒸汽通过氮封罐（R11412）经气液分离器（R11313）后排往火炬（S11315）。1.2.3粉末干燥系统来自蒸汽蒸馏釜的湿粉末经过杓轮进入硫化床干燥器（11504X）用热氮气分三段进行干燥.干燥后的粉末通过11506X轮用鼓风机（11511X）风送至粉末均化系统。结块的粉末经振动筛（11507X）将其筛出。出干燥器的氮气带有部分粉料，进入袋滤器（11510Xa/b），分离所夹带的聚乙烯粉末，分离后的氮气进入氮气冷却塔（11509X）。分离下来的粉末经星型出料器返回干燥器（11504X）。在氮气冷却塔中，氮气和冷却水逆流接触而得到冷却并析出超出该温度下饱和部分的水分。出塔的氮气经引风机（1154