粗氯乙烯单体压缩方案
氯乙烯回收工段操作法
氯乙烯回收工段操作法目录压缩冷凝部分 (2)1．开车前准备 (2)2．开车操作 (2)3．停车操作 (3)精馏部分 (3)1.开车前操作 (3)2．正常停车操作 (4)3．长期停车操作 (4)操作条件： (5)氯乙烯回收工段操作法本操作分为压缩冷凝和精馏分离两个操作部分（变压吸附操作见吸附装置操作说明），本操作法分为试行稿，部分操作程序、条件现场操作时可略做调整后再行定稿。
压缩冷凝部分1．开车前准备1.1、确认氯乙烯回收装置各部分气密性检查。
氮气置换（系统内含氧≤4%）完毕经分析室取样分析符合工艺开车需求。
1.2、确认气柜（V0501）、各安全水封、液环压缩机组等水位符合工艺要求。
1.3、确认仪表空气、N2、蒸汽、冷冻水等，温度、压力开闭符合工艺开车要求。
1.4、按工艺要求检查各部工艺管线、阀门开闭符合工艺开车要求。
1.5、提前10分钟开启E0501、E0505冷冻水进出口阀门，通冷冻水。
开启C0501液环压缩机冷却器循环冷却水。
1.6、开启变压吸附系统并确定能正常工作。
2．开车操作2.1、接到聚合回收通知后，开启回收管线气柜入口阀门，待气柜高度在≥40%之后，准备开启压缩机组（C0501）。
2.2、确认C0501A（以A压缩机为例）换热器的冷却水进出口阀门开启，机组内水封罐水位符合机组工艺要求，机组内各阀门开闭正常。
2.3、开启C0501A压缩机出口阀门，电动电机，确定正常后启动电机，待设备运转平稳后，缓慢开启C0501A入口阀门开始压缩回收过程。
（注：C0501A 入口不准抽负压）2.4、正常操作控制气柜（V0501）高度在20%~80%之间。
C0501A各部温度（电机、轴承、冷却水温度等）正常，系统压力、电流在正常控制值内，无异常噪音，水封罐水位正常。
2.5、确认系统控制压力≤0.55MPa，PICA0502阀门调节正常，确认变压吸附装置开启并工作正常。
2.6、粗氯乙烯分水罐（V0502）内液位正常，注意经常排水至V0506内。
氯乙烯工序-混合脱水工序,合成转化,精馏
(4)精馏。由单压缩机出来的粗氯乙烯气体 进入全凝器，使大部分冷凝液化经低沸加料贮
槽，进入低沸塔，未凝聚气体进入尾气冷凝器，
其冷凝液全部进入低沸塔。低沸塔釜加热器将冷
凝液中低沸物蒸出，经塔顶冷凝器用 7℃水或者 5℃水控制回流比后，由塔顶汇入尾气冷凝器处
理，塔釜粗氯乙烯进入高沸塔，尾气冷凝器未冷
凝的气体经变压吸附回收大部分氯乙烯和乙炔
的高沸物进入残液槽，定期压送废液处理塔，将
残液中的二氯乙烷精制，包装外销，未凝 VC 其
它们是她的化身，在每一个夜晚，她都和它们约会，将那些悄悄话告诉它们
他回到气柜。
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氯乙烯工序
(1)混合脱水工序。由乙炔工段送来的粗乙
炔气经砂封与来自 HCL 工序的 HCL 经缓冲罐通过
孔板流量计调节配比在混合器内充分混合，进入 石墨冷却器内在﹣35℃盐水下进行冷却到﹣
14℃±2℃，、HCL 混合气体在此温度下，
部分水份以 40%左右的酸雾析出，部分酸雾夹带
它们是她的化身，在每一个夜晚，她都和它们约会，将那些悄悄话告诉它们
于气相中进入多筒过滤器，由含氟硅油棉捕集分 离。然后，经二台石墨预热器预热后进入转化器。
(2)合成转化。干燥、预热后的混合气从转
化器上部进入，通过列管中装填的吸附于活性炭 上的触媒转化为粗氯乙烯，转化过程反应放热则
通过热水循环泵循环的热水移去。粗氯乙烯在高
温下带逸的升华物在填装活性炭的吸附器中脱
它们是她的化身，在每一个夜晚，她都和它们约会，将那些悄悄话告诉它们
除，然后进入精馏系统。
(3)水洗、碱洗、氯乙烯压缩。除贡后的粗
氯乙烯进入三合一水洗组合塔，经碱洗塔，出去
氯乙烯净化单元
氯乙烯净化单元1适用范围本规程适用于本公司VCM装置净化压缩工序操作规程。
2生产任务本工序的任务是通过水洗吸收合成气中的氯化氢气体，通过碱洗净化除去二氧化碳等杂质，为精馏提供合格的粗VCM。
水洗塔出来的浓盐酸送盐酸脱吸系统回收氯化氢，送氯化氢干燥工序。
粗VCM通过除水后送压缩工序，VCM气体压缩至620KPa送精馏单元。
3生产原理（1）净化的目的转化反应后的气体中，除氯乙烯外，尚有过量的氯化氢未反应的乙炔和氮气、氢气、二氧化碳等气体，以及副反应生成的乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯、乙烯基乙炔等杂质。
为了生产适于聚合的高纯度单体，应彻底将这些杂质除掉。
水洗是粗氯乙烯精制的第一步，泡沫水洗机填料水洗去除氯化氢，乙醛等。
此外，水洗还具有冷却合成气体的作用，经水洗后的合成气中的氯化氢大部分被除去，但仍有部分残留在合成气中，所以需要用碱将残余HCL及CO2彻底除去，从而使粗VCM得到净化。
（2）净化（水洗，碱洗原理）水洗是属于一种气体的吸收操作，亦即利用适当的液体吸收剂处理气体混合物，使后者分离，水是最常用易得的吸收剂。
水洗也是利用规整填料来增大气体和水的接触表面除去氯化氢，还能提高副产盐酸的浓度。
水洗是一种简单、单纯的溶解过程，通称为简单吸收或物理吸收。
碱洗是一种化学吸收过程主要去除一些酸性气体，碱液为12-15％的NaOH溶液。
其反应式为NaOH+HCl→NaCl+H2O+Q2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O+Q实际上NaOH吸收CO2是存在以下两个反应的：NaOH+CO2→NaHCO32NaHCO3+NaOH→Na2CO3+H2O以上两个反应进行是很快的，在过量NaOH存在时，反应一直向左进行，生成的碳酸氢钠可以全部生成碳酸钠。
但是如果溶液中的氢氧化钠已经全部生成碳酸钠，这时，碳酸钠虽然还有吸收CO2的能力，但反应进行的相当缓慢，反应Na2CO3+H2O+CO2→2NaHCO3由于溶液中没有氢氧化钠，生成的碳酸氢钠就不再消失，因碳酸氢钠在水中的溶解度很小，易沉淀下来堵塞管道、设备，使生产不能正常进行。
年产30000吨PVC装置压缩及低沸物脱除工序工艺设计设计22429025
毕业设计年产30000T PVC 装置压缩及低沸物脱除工序工艺设计目录摘要 (3)前言 (4)第一章概述 (5)第一节产品概述 (5)第二节生产方法的选择 (8)第三节设计任务书 (10)第二章物料衡算 (12)第一节基础数据 (12)第二节气柜 (12)第三节机前冷凝器 (14)第四节压缩机 (16)第五节全凝器 (18)第六节尾气冷凝器 (23)第七节低沸系统 (29)第八节高沸系统 (44)第九节产品校核 (45)第三章热量衡算 (46)第一节回流比的确定 (46)第二节热量衡算 (49)第四章设备计算 (55)第一节基础数据 (55)第二节理论板数 (65)第三节设备选型 (66)第五章自控部分 (88)第六章环境保护 (89)第七章主要改进和建议 (90)参考文献 (92)年产30000T PVC 装置压缩及低沸物脱除工序工艺设计摘要中文摘要：关键词：PVC ，低沸物英文摘要第一章概述第一节产品概述一聚氯乙烯树脂简介二产品性质三产品用途第二节生产方法的选择一. 氯乙烯生产（一）电石乙炔法（二）联合法（三）乙烯氧氯法二.电石乙炔法流程述（一）乙炔工段（二）合成工段（三）精馏工段（四）聚合工段将精氯乙烯单体在聚合釜中按一定的配方和操作条件,聚合为聚氯乙烯树脂。
三. 原料来源第三节设计任务书（一）设计任务书1．设计项目：氯乙烯车间2．产品名称：氯乙烯3．产品规格：纯度为99.9％4．年生产能力： PVC（二）设计基础数据设计题目：生产能力：30000TPVC／年1．年工作日：300天（以7200小时／年计）2．自碱洗塔来的物料流率：3．VC损失：合成、分离工段跑、冒、滴、漏损失：9kg VC/TPVC（从压缩工段扣除）；聚合工段分离、干燥损失：20 kg VC/TPVC。
4．气柜：t=25℃，P=0.005MPa（表压）5．压缩工段工艺条件：、（1）机前冷却器：ｔ入＝25℃，ｔ出=10℃（2）一段压缩：P入=0.004MPa（表压），P出=0.15MPa（表压）ｔ入＝10℃，中间冷至ｔ出=30℃二段压缩：P入=1.5at（表压），P出=0.55MPa（表压）ｔ入＝30℃，机后冷至ｔ出=40℃6．全凝器：ｔ出=15℃，P出=0.53MPa（表压）7．在水分离器内除水80％（ｗ％）8．尾气冷凝器：ｔ出=－30℃，P 出=0.50MPa （表压） 9．低沸塔工艺条件：（1）塔顶馏出液中：VC 〈 50％（ｗ％） （2）塔底出料含乙炔：0.0001％（ｗ％） （3）操作压力：0.51MPa （表压） 11．高沸塔工艺条件：（1）塔顶气体EDC 浓度：0.08％（ｗ％） （2）塔釜物料中VC 浓度：20％（ｗ％） （3）操作压力：0.25MPa （表压）（4）釜加热水温度：ｔ入＝90℃，ｔ出=75℃12．聚合工段：聚合率85％（ｗ％）,未聚合VC 回收率90％（ｗ％）13．所设计设备：全凝器，尾气冷凝器，低沸塔，高沸塔。
氯乙烯操作规程
树脂分厂氯乙烯工段转化、精馏、压缩岗位工艺技术操作规程2010年8月31日发布 2010年10月9日实施目录一、岗位目的 (3)二、生产原理 (3)三、工艺流程简述 (5)四、原材料及产品说明 (6)1、原材料及产品性质 (6)2、原材料及产品质量要求 (8)3、能源消耗指标 (9)五、工艺控制指标 (9)六、操作规程 (11)1、转化岗位 (11)2、压缩岗位 (13)3、分馏岗位 (22)4、异常事故及处理 (23)5、应急预案 (25)6、安全技术规定 (27)七、危险源辨识及控制措施 (29)八、环境因素分析及控制措施 (30)九、主要设备一览表 (30)十、工艺流程图 (32)附加说明：......................................................................... 错误！未定义书签。
一、岗位目的氯乙烯工段是以精制乙炔和干燥的氯化氢气为原料,在转化器中合成单体氯乙烯,为聚合工段提供聚合用单体。
本工段操作分为三个岗位:转化岗位、压缩岗位和精馏岗位。
转化岗位的生产目的是用乙炔和氯化氢合成氯乙烯,转化工应严格控制工艺指标,细心操作,以保证反应顺利进行,并经常与乙炔发生、清净、冷冻、压缩、精馏联系,确保生产正常进行。
压缩岗位的生产目的是把气柜来的氯乙烯气体加压,利用氯乙烯气体在0.5MPa(表)左右压力下,易液化的性质,为精馏工序降低制冷消耗,提高生产能力。
精馏岗位的生产目的是通过精馏过程脱除氯乙烯所含的低沸物和高沸物,提纯氯乙烯,为聚合工段提供合格的单体。
在上述生产执行过程中，务必精心操作，合理正确使用氯化汞触媒，减少汞污染；加强设备管理，减少泄漏，确保安全生产；降低热能和冷媒损失，实现节能降耗。
二、生产原理氯化氢与乙炔在混合器中充分混合，由于氯化氢有吸湿作用，乙炔气中绝大部分水被吸收，生成40%左右的盐酸，通过冷冻脱酸，降低混合气体中水蒸气分压，再通过除雾器，大部分酸雾微粒被截留，进一步降低了混合气体中的水分。
聚录乙烯(pvc)课件任务二_粗氯乙烯的净化和压缩
①检查系统
检查本系统内各设备、管道、仪
表、电器及阀门等是否齐全完好。
②试压置换
各设备及管道试压捉漏后，用氮
气置换系统至含氧<3％（或与合成系统同时进行）。
③准备气柜
用氮气置换气柜内空气，至含氧
<3％，合格后用氮气顶高气柜，以备压缩和精馏排
气需要。
任务二 粗氯乙烯的净化和压缩
④备冷冻盐水检漏 通知冷冻站送盐水，各种用 冷冻盐水的设备充盐水，并排气至有盐水流出为止， 同时检查各设备和管道有无泄漏，并于开车前几小时 通知冷冻站降温。 ⑤备水(工业水和工艺水) 开净化系统所用工业
吸气：当活塞2向左移动时，气缸内体积增大，
压力下降，而当其压力降低到稍小于进气管中的气
体压力时，气体便顶开进气阀3而进入气缸，随着
活塞向左移动，气体继续进入二 粗氯乙烯的净化和压缩
压缩：当活塞调转方向向右移动时，气缸内 的体积开始缩小，压力逐渐升高，由于进气阀有 止逆作用，气体不能回到进气管中；同时由于此 时排气管中的气体压力也高于气缸内气体的压力， 气体也无法从排气阀4进入排气管中；而排气管 中的气体又因排气阀的止逆作用，也不能倒回气 缸来。
均夹于塔身大法兰之间，这种不
加支撑环的筛板结构有利于增加
整个塔截面积的利用率；溢流管4
可由硬聚氯乙烯焊制，再借硬聚 氯乙烯套环夹焊固定于筛板上， 上管端伸出筛板的高度自下而上 逐渐减小。
任务二 粗氯乙烯的净化和压缩
2.工作原理 吸收水自塔顶第一块塔板加入，在该塔板上与上
升的粗氯乙烯气体接触，形成具有一定高度的泡沫层；
压缩机气缸结构
1一气缸；2一活塞； 3一进气阀；4一排气阀
任务二 粗氯乙烯的净化和压缩
氯乙烯操作规程
氯乙烯操作规程简介一、工作任务本工序主要任务是利用乙炔工序送来的精制乙炔气体及氯化氢工序送来的氯化氢气体，在转化器内通过氯化高汞触媒作用下，生成粗氯乙烯气体，经压缩和精馏得到精制的氯乙烯单体，输送至聚合工序作为原料。
二、生产原理1、混合气脱水利用氯化氢吸湿性质，预先吸收乙炔气中的部分水，生成40％左右的盐酸，降低混合气中的水分；利用冷冻方法使混合气体中残留水分冷却，进一步降低混合气中的水分；利用盐酸冰点低，将混合气体深冷，以降低混合气体中水蒸汽分压来降低气相中水含量。
在混合气冷冻脱水过程中，冷凝的40％盐酸，除少量是以液膜状自石墨冷却器列管内壁流出外，大部分呈极细微的“酸雾”悬浮于混合气流中，目前国内生产采用的除去酸雾的方法是过滤法，采用含氟硅油浸渍的玻璃纤维，由于含氟硅油通过Si—Cl键和玻璃表面的游离羟基反应，形成化学键，使玻璃表面完全由CF3基团整齐地覆盖起来，耐腐蚀性及脱水效果都很好，大部分雾粒被截留，在借重力向下流动的过程中液滴逐渐增大，最后滴落下来并排出。
2、氯乙烯合成一定纯度的乙炔气体和氯化氢气体按照1：1.05～1.1的比例混合后，在氯化高汞触媒的作用下，在100～180℃温度下反应生成氯乙烯。
反应方程式如下：C2H2+ HCl → C2H3Cl+124.8 KJ/mol3、粗氯乙烯的净化利用适当的液体吸收剂处理气体混合物，利用气体在吸收剂中溶解度的差异，使后者分离。
反应后的粗氯乙烯气体经水洗、碱洗至中性。
三、所接触物料的物化性质1、乙炔（C2H2）常温常压下是一种无色气体，有特殊的刺激性的臭味，属微毒类化合物，具有轻微的麻醉作用。
乙炔极易与氯气反应生成氯乙炔引起爆炸，乙炔与铜、汞、银、极易生成相应的乙炔铜、乙炔汞、乙炔银等金属化合物，后者在干态下受到微小震动即自行爆炸。
沸点：－83.66℃凝固点：－85℃临界温度：35.7℃临界压力：61.6绝对大气压（6.2Mpa）车间空气中乙炔气体最高允许浓度：500mg／m3乙炔中毒症状：轻微麻醉损害中枢神经，兴奋不安，沉睡，发晕。
氯乙烯单体制备—粗氯乙烯合成
转化器
多筒式酸雾过滤器
转化器结构图
反应温度：100～180℃
动力学和热力学分析，高温有利于反应进行 但温度过高会使催化剂升华，降低活性和使用寿命，还会加速副反应 在乙炔气流中，催化剂上的HgCl2 易被还原生成Hg2Cl2和Hg
反应压力 ：0.12～0.15Mpa 微正压
空间速度：25～35 Nm3乙炔／(m3催化剂·h) 空速过高，气体停留时间减少，乙炔转化率降低，大量气体参
目前工业上采用氯化氢过量5%～10%。
乙炔纯度≥98.5%，氯化氢纯度≥94% 氯化氢中无游离氯检出
原料气要求
无硫、磷、砷检出
含水分≤0.03%
氧含量降低到最低值甚至为0， 一般生产控制在0.3%以下
惰性气体含量低于2％
CONTENTS
01
02
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
03
04
01
02
03
04
乙炔气体和氯化氢气体比例：1:(1.05～1.10)
来源
盐酸解吸工序的排污水 碱洗、地面排污水 催化剂抽吸排水
处理
沉淀法
还原法
深度解析法
复
载
非
方
体
汞
汞
的
催 化
催 化 剂
处 理 和
剂
改
进
酸雾过滤器
多筒式酸雾过滤器
用浸渍3％～5％憎水性有机氟硅油的 5～10μm细玻璃长纤维过滤除雾，“气溶胶” 中的液体微粒与垂直排列的玻璃纤维相碰撞 后，大部分雾粒被截留，最后滴落下来并排 出 。 冷冻后的气体温度很低，进入转化 器前需要在预热器中加热到70-80 ℃，使未 除净的雾滴气化，降低氯化氢对碳钢的腐蚀 性，也使气体温度接近转化温度，有利于提 高转化反应效率。
聚录乙烯(pvc)课件任务二粗氯乙烯的净化和压缩
降低能耗和物耗
节能技术应用
采用先进的节能技术和设备，降低净化过程中的 能耗，如使用高效换热器、回收余热等。
优化工艺流程
通过改进工艺流程和操作参数，降低物耗和生产 成本，提高资源利用效率。
循环利用资源
对净化过程中产生的副产物进行回收利用，减少 废弃物排放，实现资源循环利用。
开发新型净化技术
新型吸附技术
这些副产物中可能含有未反应完全的 原料、催化剂、添加剂以及聚氯乙烯 生产过程中产生的低聚物和分解产物 等杂质。
乙烯与氯气加成反应的产物
01
乙烯与氯气在一定条件下发生加 成反应，生成氯乙烯。这个过程 中，可能会产生一些副产物，如 二氯乙烷、三氯乙烷等。
02
这些副产物可以通过精馏等方法 进行分离，但分离过程中可能会 产生一些杂质和污染物，导致粗 氯乙烯的纯度不高。
流量控制
通过调节压缩机的进气流量，控制 压缩过程的流量，以保证压缩效率 和压缩机的正常运行。
04
粗氯乙烯净化和压缩的 应用
在聚录乙烯(pvc)生产中的应用
聚氯乙烯（PVC）是一种重要的塑料材 料，广泛应用于建筑、包装、电线电缆 等领域。在PVC生产过程中，粗氯乙烯 的净化与压缩是关键环节之一，直接关
研究新型吸附材料和工艺，提高对粗氯乙烯中杂质的吸附效果和 选择性。
膜分离技术
利用膜分离技术对粗氯乙烯进行深度净化，实现高纯度产品的制备。
光催化氧化技术
利用光催化氧化原理，实现对粗氯乙烯中有机杂质的高效降解和净 化。
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压缩原理
气体压缩原理
气体压缩是通过增加气体的压力，使气体的体积减小，从而将气体中的杂质和 水分从气体中分离出来。
氯乙烯生产工艺参数和操作规程
二、盐酸脱吸
主要工艺指标：
泡沫脱酸塔塔下酸浓度： 脱析塔塔底温度 脱析塔塔顶温度 脱析塔塔底液位 脱析塔排酸浓度 脱析塔操作压力 稀酸罐液位 浓酸罐液位
25～28% 114～120℃ ≤70℃ 40-70% 22-25% 稍高于脱水氯化氢总管压力 40-80% 40-80%
四、精馏岗位
高沸点 塔釜温度 塔釜压力 塔釜液位 塔顶温度 塔顶压力 塔身温度 塔底温度
成品冷凝器 温度 压力
单体储槽压力
<33℃ 0.22MPa 1.7m <15℃ 0.18-0.20MPa 15-18℃ <32℃
12-18℃ 0.16-0.18MPa
0.4MPa
五、尾气回收
生产任务：
使排空的尾气中VCM含量达到国家标准。
<30% <2%
<30℃
5～8% 8～15%
二、盐酸脱吸
生产任务：
将废酸中的大部分氯化氢经加热脱析出纯度≥99%的氯化氢气体。
生产原理：
氯化氢气体在水中的溶解度随着温度的升高而急剧下降。
二、盐酸脱吸
工艺流程：
由净化除酸泡沫脱酸塔吸收的26-28%的浓酸以一定流量连续溢流到浓酸储 槽，槽底用盐酸解析塔进酸泵向脱析塔提供26-28%的浓酸，泵出口用流量 计和调节阀控制一定流量，同时保证浓酸储槽液位相对稳定在40-70%。脱 析塔靠塔底再沸器用蒸汽加热，塔顶靠自然冷却做部分回流，在填料段进 行传质传热交换过程，塔顶精馏出纯度≥99%的硫化氢气体，塔底排出2226%的恒沸酸，塔顶氯化氢气体经塔顶冷却器冷却至常温及旋流分离器除
一、氯乙烯合成与转化
生产任务：
本岗位的主要任务是将乙炔工序送来的精制乙炔气体及盐酸工段送 来的氯化氢气体脱水后，在转化器内通过高汞触媒作用下，生成粗 乙炔气体，净化后送压缩。
(论文)年产7万吨氯乙烯单体工艺设计本科毕业设计
年产7万吨氯乙烯单体工艺设计本科毕业设计摘要氯乙烯(VC)是一种应用于高分子化工的重要单体，其生产工艺的研究及探讨，随着聚氯乙烯工业的发展越来越受到广泛关注。
在众多的生产方法中，电石乙炔法生产氯乙烯是目前工业化生产的主要方法。
由该反应的特点知氯乙烯合成HgCl）作为催化剂进行气固相催化反应，然后经过水洗，碱洗反应需要升汞（2和精馏等操作过程得到精氯乙烯单体。
设计中以乙炔法为理论基础，通过物料衡算得到生产过程中原料的消耗量以及其他各种物质的流量；通过热量衡算得到各个设备的热负荷，以及冷却过程中冷却介质的消耗量；通过设备计算进行反应器类型的选择，各种工艺尺寸的确定以及传热面积的校核。
关键词：氯乙烯；生产工艺；升汞；精馏；衡算AbstractVinyl chloride(VC) is an important monomer which applied to high polymerchemical industry，the study and discuss for the production technology attract more and more concern as the development of the polyvinyl chloride industry.During manyproduction methods，it’s the main method to product vinyl chloride by using calciumHgCl is necessary carbide in the industry at present.It’s known that the catalyst of 2for the gas-solid catalytic reaction,then the vinyl chloride monomer can be obtained by water washing,alkaline washing and distillation.Acetylene method is the theoretical basis for the design, the consumption of raw materials and the flow of other substances can be got through the material balance;The heat load of various equipment and the consumption of cooling medium in cooling process can be obtained through the heat balance; The choice of reactor type, size of the various processes and the check of heat transfer area can be mixed through the equipment computing.Keywords: vinyl chloride; production technology ；HgCl; distillation; computing2目 录摘 要............................................................ I ABSTRACT........................................................... I I第一章 文献综述 (1)1.1化学品名称 (1)1.2理化性质 (1)1.3 主要生产方法 (2)1.4危险性概述 (2)1.5泄漏应急处理 (3)1.6操作处置与储存 (3)1.7我国聚氯乙烯工业的发展 (3)第二章 设计方案论述 (4)2.1电石法工艺概述 (4)2.2原料气的制备 (4)2.3氯乙烯的合成及精馏 (4)2.4 设计要点 (5)2.4.1 乙炔制备的设计要点 (5)2.4.2 氯化氢制备的设计要点 (5)2.4.3 合成的设计要点 (5)2.4.4 精馏的设计要点 (5)第三章 工艺计算 (7)3.1物料衡算 (7)3.1.1原料计算 (7)3.1.2原料气组成 (7)3.1.3原料气进入量 (8)3.1.4石墨冷凝器计算 (8)3.1.5反应器计算 (10)3.1.6水洗塔计算 (12)3.1.7碱洗塔计算 (14)3.1.8全凝器计算 (15)3.1.9低沸塔计算 (16)3.1.10高沸塔计算 (18)3.2热量衡算 (19)3.2.1各组分的p C ................................ 错误!未定义书签。
600kt氯乙烯压缩计算书071105
600kt/aPVC压缩计算书1 合成工序工艺设计计算依据及原始数据（表1）2.1 压缩介质组分分析（表3）2.2 压缩系统总的物料衡算在现有生产条件下气相可近似视为理想气体，理想气体状态方程为[1]：pv=（1）RTpV=（2）mRT式中：p ——绝对压力（Pa ）；v ——比体积（m 3/kg ）； R ——气体常数[J/（kg ·K ）]MR 3.8314= （3）；M ——气体的摩尔质量（kg/moL ）； V ——气体所占体积（m 3）； T ——热力学温度（K ）；m ——气体的质量（kg ）。
由式（2）和式（3）联解得：T nR pV *= （4）式中：*R ——气体常数[J/（mol ·K ）]；3.8314*=Rn ——气体物质的量（mol ）。
以120kt/a 聚氯乙烯为工艺分析的原始依据，具体分析结果见表2。
工业生产中，压缩机的排气量为[2]：11100)(T P P T P Q Q s n ϕ-=（5）式中：n Q ——压缩机进口状态下的排气量（m 3·min -1）；0Q ——压缩机进口供气量（m 3·min -1）； 0P ——标准状态下的压力（0.1MPa ）； 0T ——标准状态下的温度（273K ）； 1P ——压缩机进口状态下的压力MPa ； 1T ——压缩机进口状态下的温度K ； ϕ——压缩机进气的相对湿度；1s P ——进气温度1T 下的饱和水蒸气压力Mpa 。
由于无法确定压缩系统进气的相对湿度ϕ，为保障实际生产的最大排气量，故设定1=ϕ。
计算过程如表3。
()21t t c W Q pi i i -=)875()/(399.0/54963℃℃℃kg kcal h kg -⨯∙⨯= h kcal /10469.16⨯=3.1.2壳程中+5℃水的用量()pss c T T QW 12-=)/(1)59(/10469.16℃kg kcal ℃℃hkcal ∙⨯-⨯=h kg /367330= h m /3673=4机后冷却器的物热衡算4.1绝热压缩过程粗氯乙烯气体特性分析绝热压缩时，压缩的终温为：kk T T 112-=ε式中：1T ——压缩机吸气温度，K ；2T ——压缩机排气温度，K ；ε——压缩比，12P P =ε；1P ——气体吸入压力，Pa （绝压）； 2P ——气体排出压力，Pa （绝压）； k ——绝热指数，υc c k p =；p c ——气体等压比热容，J/（kg ·℃)； υc ——气体等容比热容，J/（kg ·℃)。
氯乙烯的制备
.氯乙烯单体的制备培训教材第一章氯乙烯安全生产基础知识一、氯乙烯工序的任务二、反应基本原理三、产品说明四、工艺流程简述五、工艺流程方框图六、生产中原辅材料和成品的性质第二章工艺流程第一部分混合脱水和合成系统一混合脱水系统二、氯乙烯的合成系统三、氯乙烯合成对原料气的要求四、氯乙烯合成反应条件的选择五．混脱和合成系统工艺流程方框图第二部分粗氯乙烯的净化和压缩一、净化的目的二、净化原理—水洗和碱洗三、盐酸脱吸四、粗氯乙烯的压缩五、粗氯乙烯的净化和压缩系统工艺流程方框图第三部分氯乙烯的精馏一、精馏的目的和方法二、精馏的一般原理三、精馏操作的影响因素四、单体质量对聚合的影响五、先除低沸物后除高沸物精馏工艺的优点六. 氯乙烯精馏系统工艺流程方框图第四部分精馏尾气变压吸附回收一. 工艺原理二、吸附平衡三、工艺生产过程四、变压吸附部分操作条件表第五部分氯乙烯的贮存及输送第三章、安全技术措施：氯乙烯的制备培训教材第一章氯乙烯安全生产基础知识一、氯乙烯工序的任务本工段的生产任务是将精制后的乙炔气（纯度≥98.5%）、与氯化氢工段送来的氯化氢气体（纯度≥93%）按一定量配比（1:1.05）混合，经混合脱水、预热后进入装有氯化高汞触媒的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99.9％以上的合格氯乙烯单体，供聚合聚氯乙烯树脂使用。
二、反应基本原理HCL+C H≡CH→CH2＝CHCL+124.6KJ/mol氯乙烯的物化性质：氯乙烯在常温、常压下是比空气重一倍的微溶于水的无色气体，带有一种麻醉性的芳香气味。
氯乙烯分子式是C2H3CL,分子量62.51。
主要参数：沸点：-13.9℃凝固点：-159℃爆炸范围（空气中）3.6%～32%（体积含量）爆炸范围（氧气中）4%～70%（体积含量）冲N2或CO2可缩小其爆炸浓度范围。
纯的氯乙烯气体加压到0.5MPa时，可用工业水冷却得到比水略轻的液体氯乙烯。
液态氯乙烯无论从设备或从管道向外泄漏，都是极其危险的，一方面它遇到外界火源会爆炸起火，另外，由于它是一种高绝缘性液体，在压力下快速喷射，就会产生静电积聚而自发起火爆炸。
氯乙烯工段操作规程
氯乙烯工段操作规程一、工段任务：将乙炔、氯化氢按一定量配比混合，经脱水、预热后进入装有氯化汞触媒的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，供聚合岗位用。
二、工艺简述：自HCL工序来的HCl进入HCl石墨预冷器用0℃盐水间接冷却气体中的部分水分，以盐酸的形式脱出，自乙炔工序冷却脱水后的乙炔气经乙炔阻火器与脱水后的干燥氯化氢，分别经各自的孔板流量计，按一定比例配比后，在混合器内混合，然后进入两组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，进入两组串联的酸雾捕集器，经憎水性含氟硅油玻璃棉过滤分离，然后气体经两台预热器预热至80℃左右，送入多组并联的转化器，每组转化器由第一台转化器上部进入，而由第二台转化器下部出来。
通过转化器列管中装载的吸附氯化汞的活性炭触媒转化为粗氯乙烯，反应放出的热量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，经除汞器用活性炭吸收除去，然后进入吸收塔、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，经机前水分离器脱去部分水后被氯乙烯压缩机吸收，经机械压缩至0.55MPa（表压）后进入除油器分离出油、经机后冷却器冷却降温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，用0℃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粗单体贮槽，再次脱水后进入低沸塔，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用0℃水间接冷却，回收部分氯乙烯后从塔顶溢出，一部分去机前冷凝器，一部分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蒸馏。
氯乙烯精馏工艺
电石法聚氯乙烯生产中氯乙烯的制备一、混合脱水和合成系统1、混合脱水和合成系统工艺流程图图1 混合脱水和合成系统工艺流程1-乙炔预冷器；2-混合器；3a,3b-石墨冷凝器；4a,4b-酸雾过滤器；5-预热器；6a-第Ⅰ组转化器；6b-第Ⅱ组转化器2、混合脱水和合成系统工艺流程叙述：由乙炔装置送来的精制乙炔气，经砂封和乙炔预冷器1预冷后，与氯化氢装置送来的干燥氯化氢，经缓冲罐后通过流量计调节分子配比【乙炔：氯化氢=1：（1.05~1.1）】，在混合器2中充分混合后，进入串联的石墨冷却器3a、3b中，用-35℃盐水（尾气冷凝器下水）间接冷却，混合气中水分一部分则以40%盐酸排出，部分则夹带于气流中，进入串联的酸雾过滤器4a、4b中，由硅油玻璃棉扑集分离HCL酸雾，然后该气体经预热器5预热，由流量计控制进入串联的第Ⅰ组转化器6a，借列管中装填的吸附于活性炭上的升汞氯化汞催化剂，使乙炔和氯化氢合成反应转化为氯乙烯。
第Ⅰ组转化器出口气体中尚有20%~30%未转化乙炔，再进入第Ⅱ组转化器6b继续反应，使出口处未转化的乙炔控制在1%~3%以下。
第Ⅱ组转化器（可由数台并联操作）填装活性较高的新氯化汞催化剂，第Ⅰ组转化器（也可由数台并联操作）则填装活性较低的，即由第Ⅱ组更换下来的旧氯化汞催化剂。
合成反应的热量，通过离心泵送来的95~100℃左右的循环热水移去。
3、混合脱水和合成系统的主要中间控制指标⑴氯化氢纯度纯度要求≥93%。
⑵氯化氢含游离氯无⑶氯化氢含氧含氧要求＜0.5%。
⑷乙炔：纯度要求≥98.5% 含氧 O2＜0.1%⑸乙炔含硫、磷 PH3＜0.005% H2S＜0.015%⑹乙炔/氯化氢摩尔比 1：1.05～1.10合成气氯化氢过量5～10%⑺混合器气相温度＜50℃⑻石墨冷却器混合气体温度（-14±2）℃⑼混合脱水后混合气含水量≤0.06%⑽石墨冷却器进出口压差≤15mmHg⑾酸雾过滤器进出口压差≤10mmHg⑿混合气预热温度≥70℃⒀转化器热水温度（97±2）℃（开车时≥80℃）⒁循环热水PH值 9±1⒂新氯化汞催化剂通氯化氢活化时间 8～24h⒃合成反应温度 90～180℃二、粗氯乙烯净化压缩系统1、粗氯乙烯净化压缩系统工艺流程图图2 粗氯乙烯净化压缩系统工艺流程图1-汞吸附器；2-水洗泡沫塔；3-碱洗泡沫塔；4-气柜；5-冷碱塔；6-机前预冷器；水分离器；8-氯乙烯压缩机；9-机后冷却器2、粗氯乙烯净化压缩系统工艺流程叙述来自第Ⅱ组转化器6b出口的粗氯乙烯在高温下带逸的氯化汞升华物进入装有活性炭的汞吸附器（除汞器）1中除去，吸收掉粗氯乙烯中的汞蒸汽，从汞吸附器出来的不含汞蒸汽的粗氯乙烯气体进入粗氯乙烯冷却器用6℃水来冷却至温度降到15℃以下，然后再送入水洗泡沫塔2中，在水洗泡沫塔中回收过量的氯化氢，泡沫塔顶是以高位槽低温水喷淋，水吸收氯化氢形成20～22%的盐酸，经酸封去酸贮槽。
粗氯乙烯净化与压缩流程
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氯乙烯单体制备—粗氯乙烯净化与压缩
水洗泡沫塔结构简图 1一塔身；2一筛板；3一视镜； 4一溢流管；5一花板；6一滤网
（2） 螺杆压缩机
吸气、压缩和排气
优：可靠性高，适应性强； 缺：造价高、只适用于中、 低压范围，不适于高压、微型 场合，容积流量大于0.2m3／ min。
双螺杆压2
04
CONTENTS
水洗：水中氯化氢溶解度极大； 而氯乙烯溶解度较小
碱洗：微量氯化氢和二氧化碳通过 10％～15％氢氧化钠稀溶液碱洗除去
碱洗 NaOH过量
碳酸氢钠易堵塞管道 碳酸钠吸收二氧化碳
优点
缺点
优点
缺点
浓酸经升温使氯化氢 脱吸，再冷凝分离得99.9 ％ 氯化氢
缺点：稀酸循环量大、蒸汽消耗高
缺点：稀酸循环量大、蒸汽消 耗高
CONTENTS
石墨冷 却器
机前 预冷器
机后 冷却器
碱
去 VC精 馏 工 序
0℃
0℃
排油
酸
酸
碱
碱
碱
粗 VC
水
碱
除汞器 水洗泡沫塔 碱洗泡沫塔
氯乙烯气柜 冷碱塔
油水
水分 压缩
贮罐
离器 机
水洗泡沫塔
空塔气速 筛板孔速 溢流管液体流速
0.8～1.4 m/s 7.5～13 m/s ≤ 0.1 m/s
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多级压缩就是把两个或两个以上的气缸串联起来，气体在一个气缸被压缩后， 又送入另一个气缸再压缩，经过几次压缩才达到要求的最终压力。压缩一次 称为一级，连续压缩的次数就是级数。图为三级压缩的工艺流程图。是将气 体的压缩过程分在若干级中进行，每一级压缩后，需经中间冷却器冷却降温 和气液分离器分离出液体，然后再进行压缩。气体经过多次压缩后，可减小 每级的压缩比，当总压缩比为P2/P1时，压缩级数为n，则每一级的压缩比R为 （缩P结2/构P1复）杂1/n，；辅降助低设排备气多温，度消；耗减于小管功路耗系；统提的高能气量缸比的例容增积大利，用所率以。级但数多不级宜压 过多（不超过7级）。
经济性、环保性更好（耗油量更少），是目前最先进的氯乙烯压 缩机之一，正逐步替代往复式氯乙烯压缩机
三、确定压缩级数和各级压缩比（往复式压缩机）
1、
压缩比
后级出口气体绝压 前级出口气体绝压
p2 p1
2、理论介绍
由于往复式压缩机的气缸中有余隙容积，每压缩一次所允许的压缩比不能太 大，在压缩机中每压缩一次其压缩比一般为3-5，一般不超过6，而在生产中， 会遇到将某些气体的压力从常压提高到几兆帕，甚至几十兆帕以上的情况。 此时，如果采用单级压缩不仅不经济，有时甚至不能实现，因此须采用多级 压缩。
确定压缩方案
第四组 姜莹莹 杨玲 李柏润 许可
情景设置： 从预冷器出来温度约10℃的粗氯乙烯单体（气态，且含有乙炔气，氯乙
烯，氯化氢，水蒸气等气体杂质）加压到5atm（表压）进入第二预冷器。
一、选用气体输送设备
输送目的 常见工况
适用输送机械类型 备注
压缩气体 输送气体 引风
终压大于300Kpa以上，压缩比大于4，如 往复式压缩机及其 提高反应气体的压力，裂解气精馏分离等 他容积式压缩机
晶、真空蒸馏等
真空泵、水环真空
泵
终压接近于0， 压缩比由真空 度决定
结论 压缩机（容积式）终压大于300kpa
二、确定压缩机形式
1、容积式压缩机 直接对一可变容积中的气体进行压缩，使该 部分气体容积缩小、压力提高。其特点是压缩机具有容积可 周期变化的工作腔。
2、压缩机 用来压缩气体借以提高气体压力的机械称为压缩 机， 也称为“压气机”或“气泵”。一般提升压力小于 0.2MPa时称为鼓风机，提升压力小于0.02MPa时称为通风机。 根据压缩机的原理，压缩机可分为“容积式”和“动力式” 两大类。
=6 1÷2
=2.4
图3-3三级压缩流程示意图 1、4、7-气缸； 3、6、9-油水分离器； 2、5-中间冷却器； 8-出口气体冷却器
3、压缩级数的确定
确定原则 每一级的压缩温度在允许范围之内；压缩机的总功耗最少； 机器结构尽量简单，易于制造；运转可靠。
结论 2级 理由 生产级数与终压间的经验关系 见教材P54表1-11 4、确定各级压缩比 总压缩比ε1 =(绝压出口压力) ÷(绝压入口压力)= 6atm÷1atm=6 各级压缩比ε2 =. ε11÷n
项3、目 选用原则 原则
结论
理由
压缩机种类
压缩气体的性质 氯乙烯压 压缩氯乙烯气体借以提高
缩机
氯乙烯气体压力
压缩机结构形 式
压缩机规格
操作环境
工艺要求的排气 量和排气压强
卧式
操作维修方便，树脂工业 多要求大型压缩机
低压压压 排气压强为0.5MPa 缩机
4.工业上氯乙烯压缩机的进一步选定
压 优点 缩 机
缺点
往 压力范围广，能够适应较宽的能量范围，高 检修周期短，对湿行程敏
复 速、多缸、效率较高
感，有脉冲振动
式 国内对此机种的加工制造已有几十年的经验，运行平稳性差。结构复杂，
（ 加工较容易，价格也较便宜
易损件多
中 的
活塞式压缩机出口气体带 油量较多，油品损耗量较大
活
塞
式）
螺 ①机器结构紧凑，体积小，占地面积小，质量 需要复杂的油处理设备
终压14.7~300Kpa（表压）之间，压缩比 小于4，如提高反应气体压力、吸收塔送 气、气流干燥器输送空气等。
压缩比为1~1.15,中压不超过14.7Kpa(表 压），如空冷器、干燥房、干燥器通风等
离心式鼓风机、罗 茨鼓风机
离心式、轴流式通 风机
压缩机比较大 （>8）时可采 用多级压缩
抽真空
在设备中生产真空，如抽滤、真空蒸发结 喷射真空泵、往复
杆 轻。
要求分离效果很好的油分
式 ②效率高，加工件少，压缩机的零件总数只有 离器及油冷却器行安全可靠，
操作维护简单。
③气体没有脉动，运转平稳，机组对基础要求 不高，且不需要专门的基础。
④运行中向转子腔喷油，因此排气温度低。
结论 螺杆式 理由 能源紧张、环境保护要求的日益高涨，螺杆式