聚氯乙烯技术总结 文档综述

陕西金泰氯

碱化工有限公司聚

合

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PVC 工艺技术总结

由于聚氯乙烯在通用树脂中生产成本最低，应用领域最广，特别是建筑市场对聚氯乙烯产品的巨大需求量，使之成为有很强竞争力的一个塑料品种，得到了迅速的发展。但由于石油乙烯法成本的不断上升，大大促进了电石法PVC 生产装置的超常规发展。然而电石法生产具有易燃、易爆、腐蚀性强、有毒有害物质多、生产过程连续性强、生产工艺复杂等特点，对生产操作技能、综合素质要求就相对更高。 下面是我公司电石法生产聚氯乙烯的工艺流程简图。

电石法生产聚氯乙烯的工艺流程图

混合脱水 乙炔清净 乙炔发生

电视破碎

氯乙烯转化

氯乙烯精制

氯乙烯压缩

精馏 离心干燥

浆料汽提

聚合

单体储存

气流干燥

筛分输送

包装

储或销售

烧碱来的 HCI 气体

精乙炔气

粗乙炔气

小电石颗粒

外购大块电石

泡沫脱酸塔 粗VC

PVC 湿料

精氯乙烯

副产二氯乙烷外销

成品PVC 外销

混合气

去盐酸脱吸

粗VC VCM

浆料

浆料

PVC 粉料

PVC 料袋

PVC 粉料

下面分乙炔、单体合成、聚合、干燥四个过程来具体介绍PVC生产工艺技术。

1.乙炔生产工艺

1.1乙炔生产的工艺原理

（1）电石破碎

外购的大块电石通过颚式破碎机，粗破后的电石料块粒径可达80-100mm，通过皮带机输入电石料仓，然后经过二次破碎使粒径达到25-50mm，细破后的料块通过皮带机经除铁器除铁后输入料仓，作为发生器的入料电石（下图所示）。在破碎和输送中产生的电石粉尘在风机的抽气下吸入除尘器沉淀后除掉。

外购大块电石

粗破细破

颚式破碎机电石钢仓水泥料仓乙炔

发生器

渣浆

电石破碎流程图

（2）乙炔发生

发生器中电石发生的主要水解反应：

CaC2 + H2O C2H2 + Ca(OH)2

破碎好的电石经过皮带传送进入电石吊斗，送到发生器加料贮斗，用氮气置换其中乙炔气，电石在继续通氮气的情况下，经过第一、第二贮斗和振动加料器加入发生器内。电石在发生器内遇水发生化学反应产生乙炔气，气体从发生器顶端逸出，电石水解时放出大量的热是由冷却塔废水、清净塔废水、渣浆上清液或工业补充水连续加入发生器并通过溢流管溢流而移走的，加水量以维持发生温度在（85±5）℃。电石水解后产生的渣浆从发生器底部以及渣浆缓冲罐通过溢流作用不断排出，渣浆到渣厂集中处理。当发生器压力以为加料故障或停车时，压力低于控制范围（有可能出现负压）时，气柜内贮存的乙炔气将借压差经逆水封，进入发生器内保持设备处于正压，确保安全生产。

由于工业电石含有不少杂质，在发生器水相中同时进行一些副反应，生成相应的PH3、

H2S、NH3等杂质气体。可见，发生器顶部逸出的气体是由乙炔气和杂质气体共同组成的、且含有大量水蒸气的粗乙炔气，所以要对其进行净化。

（3）乙炔清净

发生器顶部逸出的粗乙炔气经水洗塔，冷却塔后分别进入气柜或水环压缩机，粗乙炔气经水环压缩机加压到0.05-0.1MP左右，进入两台串联的清净塔，与含有效氯0.085%-0.12%的次氯酸钠溶液逆流直接接触反应，除去粗气中的S、P等有害杂质。清净二塔塔顶排出的乙炔气带有酸性，进入中和塔与塔顶喷出的10%-15%的氢氧化钠溶液发生中和反应，中和后的乙炔气经过两组冷凝器除去大量水分后，可制的纯度达98.5%以上，不含S、P的合格精制乙炔气送入氯乙烯合成工序。

下面是乙炔发生、清净工艺流程示意图

乙炔

发生器安

全

水

封

正

水

封

逆

水

封

气柜

冷

却

塔

汽

分

水

洗

塔

汽

分

清

净

塔

1

号冷

却

器

清

净

塔

2

号

中

和

塔

冷

却

器

渣浆缓

冲罐

汽分

乙炔回收系统

水

环

压

缩

机

渣浆池

进入氯乙烯合成

渣浆上清液

或工业水

水气

溢

流

作

用

乙

炔

气

乙炔发生、清净工艺流程图

1.2乙炔气的质量控制

1.2.1.纯度要求≥98.5%

因为乙炔气的纯度低使二氧化碳等惰性气体增多，这样不仅降低合成工段氯乙烯的转化率，还使得后续分馏系统的冷凝器传热系数显著下降和尾气放空量增多，影响分馏效果。

1.2.2.硫磷含量的控制，要求硝酸银试纸不变色

乙炔气中含有杂质如磷化氢、硫化氢等均能与贡催化剂发生不可逆的吸附，使催化剂中毒，降低催化剂的使用寿命，所以必须对硫磷含量有严格的控制。

1.3乙炔工序的安全管理

乙炔在常温常压下是比空气略轻、溶于水和有机溶剂的无色气体，乙炔气体活性很强，可以和氢气、氯化氢、氯气、水等发生反应。乙炔在易燃易爆性能上与氢气很相似，在高温高压或有某些物质存在时，具有强烈的爆炸性。与空气形成爆炸混合物的范围是

1.5%-100%，且爆炸延滞时间只有0.017s，危险性很大。与氧气形成爆炸物的范围是

2.5%-93%，与氯气可反应生成氯乙炔引起爆炸，与铜、银、汞易生成相应的金属化合物受到微小震动即自行爆炸。

由以上可以看出乙炔是一种极其危险的气体，在乙炔生产的安全管理上要时刻按照安全规程执行，员工要时刻具备安全意识，工作中要要严格遵循操作规程。