一万吨氯乙烯生产工艺设计
年产万吨聚氯乙烯车间工艺设计
一、工艺流程概述1.原料准备：将乙烯气体通过氯化反应和氯化工艺制备成氯乙烯。
2.聚合反应：将制备好的氯乙烯与过氯化钴等催化剂进行聚合反应，生成聚氯乙烯。
3.精炼和提炼：通过卸料和提炼过程，除去聚合反应产生的杂质和残留催化剂。
4.融化加工：将精炼和提炼后的聚氯乙烯经过加热和融化，通过挤出、注塑、吹膜等加工工艺，制成各种产品。
5.产品检验：对融化加工后的产品进行物理性能和质量的检验。
6.包装和出库：将合格的产品进行包装，并出库销售。
二、关键设备的选择和工艺参数的确定1.氯化塔：采用液氯氯化法，选择高效的氯化塔设备，保证氯化反应的高效进行。
2.反应釜：选择适当规格的不锈钢反应釜，对聚合反应进行控制。
3.蒸馏塔：选择具有高效蒸馏性能的蒸馏塔，进行精炼和提炼过程。
4.挤出机、注塑机、吹膜机等加工设备：选择具有高效和稳定性能的加工设备，满足产品加工要求。
5.检测仪器：选择高精度的物理性能和质量检测仪器，确保产品符合标准要求。
三、安全措施和环保要求1.氯气泄漏报警和处理系统：设置氯气泄漏探测器，在发现泄漏情况时及时报警，并启动处理系统进行处理，保证车间人员的安全。
2.废气处理系统：设置废气处理设备，对产生的废气进行处理，减少对环境的污染。
3.废水处理设施：建立废水处理系统，对产生的废水进行处理，达到排放标准。
4.严格操作规程和个人防护措施：制定严格的操作规程，包括操作流程、操作要求等，并提供个人防护装备，提醒员工遵守相关安全规定。
5.废弃物处理：建立废弃物分类处理系统，对废弃物进行分类、包装和处理，减少对环境的影响。
四、能源消耗和优化1.合理规划车间布局和设备布置，减少能源输送、损耗和消耗。
2.对设备进行定期检修和维护，保持设备运行的稳定性和高效性，减少能源的浪费。
3.提高工艺参数的优化，减少生产过程中能源的消耗。
4.引入智能化管理系统，对能源消耗进行实时监控和调整，达到最佳的能效。
总结：年产万吨聚氯乙烯车间的工艺设计需要考虑原料准备、聚合反应、精炼和提炼、融化加工、产品检验以及包装和出库等环节。
氯乙烯合成工艺设计
氯乙烯合成工艺设计一、氯乙烯的性质与用途1. 常温常压下，氯乙烯（vinyl chloride，CH2=CHCl）是无色气体，具有微甜气味，微溶于水，溶于烃类，醇，醚，氯化溶剂和丙酮等有机溶剂中，氯乙烯沸点-13.9℃，易聚合，并能与乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯，偏二氯乙烯、丙烯腊、丙烯酸酯等单体共聚，而制得各种性能的树脂，加工成管材、面膜、塑料地板、各种压塑制品、建筑材料、涂料和合成纤维等[1]。
氯乙烯的物理性质见下表[2]：2. 氯乙烯是易燃易爆物质，与空气混合能形成爆炸性混合物，高温或遇明火能引起燃烧或无抑制剂时可发生剧烈聚合。
在氯乙烯与空气的混合物中加入氮气或二氧化碳可使爆炸范围变窄，减少爆炸危险。
危险性类别：第2.1类易燃气体，禁忌物是强氧化剂，灭火方式是切断电源，灭火剂用雾状水、二氧化碳、泡沫，泄漏应急处理：迅速撤离泄露污染区人员至上风处并进行隔离，严格限制出入，切断火源，应急处理人员戴好正压式呼吸器，尽可能切断泄漏源[3]。
[2]3. 由于光和热可引发氯乙烯单体聚合，故存储时应避免日晒，常温下存储应加入阻聚剂（如对苯二酚）防止其自聚，一般以液体状态存储和运输[1]。
4. 氯乙烯在工业上的主要应用时生产聚氯乙烯树脂，故常称其为氯乙烯单体（VCM）所谓聚氯乙烯树脂是一类由氯乙烯单体衍生的均聚物和共聚物，其中氯乙烯占树脂组分质量的50%，因此VCM的生产质量和成本直接影响到聚氯乙烯树脂的质量和成本。
目前用于制造聚氯乙烯树脂的氯乙烯约占其产量的96%，VCM的需求量和产量在很大程度上取决于聚氯乙烯树脂的需求量。
聚氯乙烯为五大和成树脂之一，由于其价廉易得、应用广泛，因此需求量和产量逐年上升。
氯乙烯是离分子材料工业的重要单体，产量很大，还可用于合成1,1,2-三氯乙烷和1,1-二氯乙烯等。
故氯乙烯的生产在基本有机化学工业中占有重要的地位[7]。
二、氯乙烯生产工艺简介氯乙烯是1835年由法国人V.Regnault首先在实验室中制得，他用氢氧化钾的乙醇溶液处理二氯乙烷得到了氯乙烯。
氯乙烯合成工艺设计
氯乙烯合成工艺设计氯乙烯是一种重要的有机化工原料，广泛用于塑料、橡胶、合成纤维等行业。
下面将介绍氯乙烯的合成工艺设计。
氯乙烯的主要生产方法有煤氯法、石油氯法和乙烯氯化法。
乙烯氯化法是目前主流的生产方法，下面将详细介绍该方法的工艺设计。
乙烯氯化法主要包括乙烯的氯化反应和氯乙烯的分离提纯两个步骤。
具体反应方程式为：CH2=CH2+Cl2→CH2=CHCl乙烯氯化反应是通过将乙烯和氯气在催化剂的作用下进行氯化反应来生产氯乙烯。
常用的催化剂为HgCl2和CuCl2，反应温度一般在200-350℃之间，反应压力为1.5-3MPa。
反应器采用垂直式，催化剂床层式或浮床式，反应器内的催化剂床层要保持均匀流动，以保证反应物料的充分接触和反应效果的提高。
得到的反应产物经过冷却和凝结后进入分离装置进行分离提纯。
分离提纯的主要方法有闪蒸法、深冷矿化法和溶剂萃取法等。
其中，溶剂萃取法是最常用的方法，它利用溶剂对氯乙烯和其他杂质的溶解度不同来分离。
一般使用的溶剂有四氯化碳和二氯甲烷等。
在氯乙烯的分离提纯过程中，还要注意对尾气的处理，以避免环境污染。
常用的处理方法有吸附法和吸收法等。
吸附法一般采用活性炭吸附，吸附后的废气可经过脱附再利用。
吸收法则是利用溶液对废气中的氯乙烯进行吸收，一般采用硫酸铜溶液作为吸收剂。
除了反应和分离提纯步骤外，还要对生产过程中产生的废水、废热等进行处理利用，以达到资源综合利用和环境保护的目的。
总结起来，氯乙烯的合成工艺设计主要包括乙烯氯化反应和氯乙烯的分离提纯两个步骤，其中乙烯氯化反应通过催化剂的作用将乙烯和氯气进行氯化反应，分离提纯则通过溶剂萃取法将氯乙烯和其他杂质进行分离。
在生产过程中还要注意对废气、废水和废热的处理利用。
正确设计和优化各个环节的操作条件和流程，能够提高产量、品质和能源利用率，降低生产成本和环境污染，实现可持续发展。
氯乙烯工艺设计范文
氯乙烯工艺设计范文氯乙烯是一种非常重要的有机化学原料，广泛应用于塑料制品、橡胶制品、合成纤维、涂料、医药和农药等领域。
本文将探讨氯乙烯的工艺设计及其工艺流程。
氯乙烯的工艺设计主要包括原料选择、反应器设计、分离装置设计以及工艺流程优化等方面。
首先，原料选择。
氯乙烯的主要原料是乙烯和氯气。
乙烯是一种广泛存在于石油和天然气中的重要烃类化合物，而氯气则可通过电解食盐水或电解氯化钠来制备。
在原料选择时，需要考虑乙烯和氯气的纯度以及供应的可靠性和成本因素。
其次，反应器设计。
氯乙烯的主要制备方法是通过氯化乙烯反应。
该反应通常是在高温下进行，并利用催化剂促进反应速率。
反应器的设计要考虑到反应速率、温度和压力的控制以及产物的分离等因素。
分离装置设计是氯乙烯工艺设计的关键一步。
氯乙烯的主要杂质是氯化乙烯和1,2-二氯乙烷。
分离装置的设计要考虑到这些杂质的物理性质和沸点，并采取合适的分离方法，如精馏、冷凝和吸收等。
最后，对氯乙烯的工艺流程进行优化是提高生产效率和产品质量的关键。
在工艺流程中，可以采用节能措施和改进操作条件来减少能耗和排放。
此外，还可以进行废气处理和废水处理，以减少对环境的污染。
总的来说，氯乙烯工艺设计是一个复杂而关键的过程。
通过合理选择原料、合适的反应器设计、优化的分离装置和工艺流程，可以实现高效生产氯乙烯，并提高产品质量和减少环境污染。
在实际应用中，还需要与相关部门合作，遵守相关法规和标准，确保工艺的安全和可持续发展。
氯乙烯生产工艺参数和操作规程
氯乙烯生产工艺参数和操作规程氯乙烯是一种重要的工业化学品，广泛应用于塑料、合成橡胶、溶剂等领域。
下面将介绍氯乙烯的生产工艺参数和操作规程。
一、氯乙烯生产工艺参数：1.原料：氯乙烯的主要原料为乙烯和氯气。
其中，乙烯是通过蒸馏和脱氢制得，氯气则是由氯碱工业生产的废气中提取和净化得到。
2.催化剂：在氯乙烯的生产过程中，一般采用贵金属催化剂，如氯化铜、氯化铂等。
催化剂的选择需要考虑活性、稳定性和成本等因素。
3.反应装置：氯乙烯的生产一般采用流化床反应器。
流化床反应器具有良好的热传导性和物料混合性，能够提高反应效果。
4. 反应条件：氯乙烯的生产需要在一定的温度和压力下进行。
典型的反应条件为温度为300℃左右，压力为1-2 atm。
5.分离工艺：氯乙烯的生产过程中需要进行分离和纯化。
常用的分离工艺包括精馏、萃取、吸附等。
6.产品质量：氯乙烯的产品质量受到催化剂的选择和反应条件的影响，主要指标包括纯度、含水量、杂质含量等。
二、氯乙烯生产操作规程：1.准备工作：开车前需要对设备进行检查和清洗，确保设备的正常运行。
清洗过程中需要遵循相关的操作规程和安全操作规范。
2.开车操作：根据工艺要求调整设备参数，如温度、压力等。
在催化剂投入后，逐步升温并保持一定的反应温度。
3.监控操作：通过仪表和控制系统对反应装置进行监控，及时调整参数，确保反应的稳定进行。
同时，对产物进行在线分析和抽样检测，确保产品质量。
4.设备维护：定期对设备进行维护和检修，清理积存物、更换损坏的零部件，确保设备的正常运行。
5.废物处理：对产生的固体废物、液体废物和气体废物进行分类和处理，严格遵守环保法规和相关要求，确保废物不对环境造成污染。
在氯乙烯生产过程中，需要严格遵守相关的操作规程和安全操作规范，确保生产过程的安全和产品的质量。
同时，也需要根据实际情况定期进行工艺参数的优化和调整，提高生产效率和产品质量。
万吨聚氯乙烯聚合工段工艺设计
聚氯乙烯聚合工段经济效益分析
投资成本估算
01
设备购置费用
根据工艺流程和生产规模，计算 所需设备的数量和规格，并估算 设备购置费用。
02
建筑工程费用
03
流动资金准备
根据设备布局和生产需求，进行 厂房建设和改造，包括土建、安 装等费用。
为确保工段正常运转，需准备一 定数量的流动资金，用于购买原 材料、支付工资等日常开支。
万吨聚氯乙烯聚合工段工
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
艺设计
• 聚氯乙烯聚合工段概述 • 聚氯乙烯聚合工段工艺流程 • 聚氯乙烯聚合工段设备与装置 • 聚氯乙烯聚合工段安全与环保 • 聚氯乙烯聚合工段经济效益分析
目录
CONTENTS
01
聚氯乙烯聚合工段概述
聚氯乙烯聚合工段的发展历程
早期的聚氯乙烯聚合工段采用釜式间歇聚合工艺，生产效率低，产品质 量不稳定。
随着技术的不断发展，连续聚合工艺逐渐取代了间歇聚合工艺，生产效 率和质量得到了显著提高。
目前，聚氯乙烯聚合工段正朝着自动化、智能化、绿色化方向发展，新 型的反应器、催化剂和助剂不断涌现，为提高产品质量和降低生产成本 提供了更多可能性。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
聚氯乙烯聚合工段简介
聚氯乙烯聚合工段是将氯乙烯单 体通过聚合反应转化为聚氯乙烯
树脂的过程。
该工段通常包括原料准备、聚合 反应、树脂处理和产品包装等环
节。
在聚合反应过程中，需要使用引 发剂、分散剂、调节剂等助剂， 以控制反应速度、产品质量和生
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
年产万吨聚氯乙烯生产工艺设计
年产万吨聚氯乙烯生产工艺设计引言聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，简称PVC）是一种重要的合成材料，广泛应用于建筑、汽车、电子、食品包装等领域。
年产万吨聚氯乙烯的生产工艺设计对于提高生产效率、降低成本具有重要意义。
本文将详细介绍年产万吨聚氯乙烯生产工艺的设计方案。
工艺流程年产万吨聚氯乙烯的生产工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 原料准备聚氯乙烯的主要原料是乙烯和氯气。
乙烯是由石油和天然气中的轻烃类物质经过裂解、脱氢等加工步骤得到的。
氯气可以通过电解食盐水或者氯化氢与氧气反应得到。
2. 乙烯氯化将乙烯与氯气进行氯化反应，生成乙烯氯化物。
乙烯氯化反应一般在高温高压下进行，使用催化剂促进反应速度。
3. 聚合反应将乙烯氯化物进行聚合反应，生成聚氯乙烯。
聚合反应通常在聚合釜中进行，同时加入引发剂和调节剂来控制聚合反应的速率和分子结构。
4. 分离与精制将聚合物溶液进行分离，得到聚氯乙烯的粗品。
然后对粗品进行洗涤、脱水、干燥等工艺步骤，以获得高纯度的聚氯乙烯产品。
设计要点年产万吨聚氯乙烯生产工艺的设计要点包括以下几个方面：1. 工艺流程的稳定性与安全性工艺流程应具备良好的稳定性和安全性，确保生产过程的连续稳定运行。
在设计中应考虑到原料的质量波动、设备的故障停机等因素，合理设计反应釜和分离设备的容量和数量。
2. 能源消耗与环境保护在工艺流程设计中应考虑到能源消耗和环境保护的问题。
采用先进的能源回收技术和废气处理技术，降低生产过程中的能源消耗和排污量，提高资源利用效率。
3. 产品质量与生产效率在工艺设计中应注重产品质量和生产效率的提高。
选择合适的催化剂和控制剂，优化聚合反应条件，控制产品的分子量和分子量分布，以及产品的溶解度和熔点等性能。
4. 辅助设施与管理系统除了主要的生产设备外，还需考虑到辅助设施和管理系统的设计。
包括原料仓储系统、废水处理系统、工艺控制系统等，以提高生产效率和管理水平。
结论年产万吨聚氯乙烯生产工艺设计是一个复杂的工程问题，需要综合考虑工艺流程的稳定性、安全性、能源消耗、环境保护、产品质量和生产效率等因素。
年产万吨PVC生产车间的工艺设计(29页)
5.5气流干燥部分物料衡算
? 气流干燥损失的PVC 量为：6294/0.95×0.005=33.13 kg/h ? 则出料PVC 量为：6393.87-33.13=6360.74 kg/h ? 已只气流干燥后的含水量为5% ，则含水量为： ? 16360.74 ×0.05/0.95=334.78 kg/h ? 整理计算结果得：
3.产品的应用状况
? PVC 树脂可以采用多种方法加工成制品，悬浮聚合的PVC 树脂可 以挤出成型、压延成型、注塑成型、吹塑成型、粉末成型或压塑 成型。分散型树脂或糊树脂通常只采用糊料涂布成型，用于织物 的涂布和生产地板革。糊树脂也可以用于搪塑成型、滚塑成型、 蘸塑成型和热喷成型。
? 发达国家PVC 树脂的消费结构中主要是硬制品，
5.6沸腾干燥部分物料衡算
? PVC 损失量为：6294/0.95×0.005=33.13 kg/h ? 所以出料的PVC 量为：6360.74-33.13=6327.61 kg/h ? 假设出料中水分含量为0.3% ，则所含水量为 ? 6327.61 ×0.003/0.997=19.04 kg/h ? 整理计算结果得：
氯化法制备氯乙烯单体。此方法中氧氯化部分主要采用美国古德里奇 技术，直接氧化和裂解是西德赫斯特公司的技术。全套装置由直接氧 氯化单元、二氯乙烷精馏单元、二氯乙烷裂解单元、氯乙烯精馏单元、 废水处理单元和残液焚烧单元组成。 ? 1.1.2聚合方法选取 ? 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。本工艺设计采用悬浮发生产聚 乙烯。悬浮法(主要是水相悬浮法)生产的氯化聚氯乙烯为非均质产品, 溶解度相对于溶液法产品低,但热稳定性高,主要用于制造管材、管件 、板材等[5]悬浮聚合反应机理和动力学与本体聚合相同，需要研究的 式成粒机理和颗粒控制。 ? 氯乙烯悬浮聚合过程大致如下： ? 将水、分散剂、其他助剂、引发剂先后加入聚合釜中，抽真空和冲氮 气牌氧气，然后加单体，升温至预定温度聚合。在聚合过程中温度压 力保持恒定。后期压力下降0.1-0.2MPa ，相当于80-85% 转化率，结 束聚合，如降压过多，将使树脂致密。聚合结束后，回收单体，出料， 经后处理工序，即得聚氯乙烯树脂成品。
年产万吨聚氯乙烯车间工艺设计
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项目背景与目标
聚
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艺
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项目背景与目标
项目背景介绍
聚氯乙烯在化工行业中的地位
聚氯乙烯生产工艺的发展历程
当前聚氯乙烯生产工艺存在的
操作规程编写要求
明确操作步骤：按 照生产流程，详细 描述每个工序的操 作步骤，确保员工 能够准确执行。
强调安全注意事项： 在规程中明确标注 安全风险和注意事 项，确保员工在操 作过程中能够注意
图文结合：在规程 中配以相应的图片 和图表，帮助员工 更好地理解和掌握 操作要领。
员工培训计划与内容
培训内容：聚氯乙烯生产工艺流 程、设备操作、安全规范等
添加标题
聚合反应条件：在引发剂、催化剂等作用下，氯乙烯单体发生
添加标题
聚合反应过程：聚合反应过程中，氯乙烯单体逐渐转化为聚氯
产物分离与纯化
产物纯化：通过各种方法将产物 中的杂质去除，提高产品纯度
产物分离：将反应产物从反应体 系中分离出来
常见分离方法：蒸馏、萃取、沉 淀等
干燥与包装
干燥方式：采用
包装方式：采用 干燥与包装设备： 干
气流干燥、真空
袋装、桶装等包 介绍干燥设备和
流
干燥等干燥方式， 装方式，确保产 包装设备的选型、 干
去除物料中的水
品在运输和储存
操作和维护
流
● 04
车间布局与设备选型
车间布局设计原则
年产万吨聚氯乙烯生产工艺设计
聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，简称PVC）是一种广泛应用于建筑、电子、包装、汽车等领域的合成材料。
年产万吨聚氯乙烯的生产工艺设计主要包括原料准备、聚合反应、聚合物处理和制品加工等过程。
下面将详细介绍该工艺设计。
一、原料准备聚氯乙烯的主要原料是乙烯和氯气。
乙烯是由石油或天然气制得的烃类气体，而氯气则是通过电解盐水制得。
原料准备过程主要包括乙烯和氯气的储存、输送和净化。
乙烯和氯气需要储存在专门的储罐中，通过管道输送到反应器中。
为了确保原料的纯度，乙烯和氯气需要经过净化处理，去除其中的杂质。
二、聚合反应聚合反应是将乙烯和氯气在反应器中进行化学反应，生成聚氯乙烯的过程。
这里主要采用的是自由基聚合反应。
具体的反应物料、反应条件和催化剂的选择根据具体的工艺设计而定。
在反应过程中，乙烯和氯气通过喷嘴进入反应器，并在一定的温度和压力下进行反应。
反应后，得到的聚合物溶液会经过分离和净化处理。
三、聚合物处理聚合物处理是将聚合反应产生的聚合物溶液进行分离、净化和浓缩的过程。
首先需要将聚合物溶液经过过滤器进行固液分离，去除其中的杂质和未反应的物质。
然后通过沉淀和离心等操作来进一步提纯。
最后，将提纯后的聚合物溶液通过蒸发器等设备进行浓缩，使其达到所需浓度。
四、制品加工制品加工是将处理后的聚合物溶液进行成型和后续处理的过程。
聚氯乙烯可以通过挤出、注塑、压延等方式制成各种形状的制品，如管材、板材、零件等。
这一过程中需要使用相应的机械设备和模具，根据产品的要求进行加工和成型。
加工后的制品还需要进行后续处理，如冷却、切割、喷涂等，以达到最终的产品质量要求。
以上是年产万吨聚氯乙烯生产工艺设计的基本步骤。
具体的工艺参数和设备选择可以根据厂家的实际情况和市场需求来确定。
在设计过程中，还需要考虑能源消耗、废水处理、烟尘排放等环保和安全方面的问题，以确保生产过程的安全和环保性。
最新 100000吨年PVC装置氯乙烯合成车间工艺设计-精品
100000吨年PVC装置氯乙烯合成车间工艺设计第一章聚氯乙烯(PVC)生产技术概况1.1聚氯乙烯与氯乙烯2003年以前，国内PVC产量明显供不应求，下游塑料制品市场主要依赖进口来满足生产需求。
2003年对于中国PVC行业来讲是个重要的转折点，该年9月份我国对来自美、日、韩等国家进口PVC进行反倾销调查终裁，我方胜诉。
自此以后，国内开始对进口PVC征收反倾销税，进口PVC价格相应上调。
进口PVC价格上升，给国内下游塑料制品行业带来很大成本压力。
在此背景下，我国PVC行业抓住机遇加快自身发展，产业规模日益扩大，产能产量不断提高。
中国氯碱工业协会统计数据显示，2005年我国国内全年PVC产能达到972万吨，2006年全年产能增长至1158万吨，而到2007年底全年产能己经突破1500万吨大关，产能增速保持在20阶30%的平均水平。
1.1.1 氯工业在国民生产中的地位聚氯乙烯(pVC)是重要的有机合成材料。
英文名称是:polinylChloride，化学结构式为(CHZ一CHCL)n，是仅次于聚乙烯(PE)的第二大类商品生产的热塑性塑料。
其产品具有良好的物理性能和化学性能，广泛用于工业、建筑、农业、日用生活、包装、、公用事业等领域同时PVC出口量近两年成倍增长，对其他国家的PVC市场造成了一定的冲击，也遭遇一定的贸易摩擦。
预计今后我国企业还将寻求一切途径，继续向其他国家大量出口PVC产品。
1.1.2 世界氯乙烯单体概况PVC全球市场按区域划分为北美、南美、西欧、东欧、亚洲和中东六大地区。
从近年来全球PVC产能增速平稳，基本保持在5%左右的增长速度。
2006年全球PVC产能约为4278.8万吨，较2005年的4018.3万吨，增长了6.48%。
其中北美为866.6万吨，南美143.5万吨，西欧628.5万吨，东欧252.2万吨，亚洲2160.5万吨，中东227.5万吨。
从表中分析得出，2003年以来北美、南美和欧洲的PVC产能基本没有太大变化，全球产能的扩张主要来自于亚洲和中东地区，特别是亚洲地区的产能扩张速度最快，到2006年底产能总量已经达到2160.5万吨。
年产1万吨聚氯乙烯工艺设计说明书
II
ห้องสมุดไป่ตู้
武汉工程大学本科毕业设计
目
录
摘 要.......................................................................................................................................... I Abstract........................................................................................................................................... II 第一章 文献综述......................................................................................................................... 1 1.1 聚氯乙烯的性质............................................................................................................... 1 1.2 聚氯乙烯的主要用途....................................................................................................... 2 1.3 聚氯乙烯工业的重要性.......................................................................
年产万吨聚氯乙烯生产工艺设计
聚氯乙烯（PVC）是一种广泛应用于建筑、电缆、管道和包装等行业的合成塑料，生产PVC的工艺设计十分重要。
下面将详细介绍一个年产万吨聚氯乙烯的工艺设计。
1.原料准备：聚氯乙烯的主要原料为乙烯和氯气。
首先，将乙烯作为主要单体通过热蚀刻剂塔消除杂质后送入聚合装置中。
同时，通过电化装置电解氯气产生氯气。
2.聚合：将乙烯和氯气经过氢化剂的催化聚合生成聚氯乙烯。
一般来说，聚合反应采用连续流动的方式进行，聚合装置采用循环流化床或循环流化床是较常见的设备，并在特定温度、压力和催化剂条件下进行。
3.稳定化处理：聚合生成的聚氯乙烯需要进行稳定化处理，以防止分解和降解。
稳定化处理一般采用含有金属盐和有机锡化合物的混合物，例如，含锌和钙的体系可以用于聚氯乙烯的稳定化。
4.干燥和造粒：稳定化处理后的聚氯乙烯通过干燥装置进行干燥，以去除其中的水分。
然后将干燥的聚氯乙烯通过造粒机进行造粒，以便后续加工使用。
5.挤出或注射成型：造粒后的聚氯乙烯可通过挤出机或注射成型机进行成型。
这一步骤是将聚氯乙烯加热至熔化状态，并通过特定模具进行挤出或注射成型，形成所需产品。
6.附加操作：根据实际需要，可能还需要进行附加操作，例如，添加着色剂、增塑剂或其他添加剂，以调整聚氯乙烯的性能。
此外，还可能需要进行表面处理、检测和包装等操作。
7.尾气处理：PVC生产过程中产生的尾气中可能含有有害物质，比如氯气等。
因此，需要建立合适的尾气处理装置，对尾气进行净化和排放处理，确保环境友好。
以上是一个年产万吨聚氯乙烯的主要工艺设计步骤。
在实际生产过程中，还需要注意控制各参数的稳定性、催化剂的选择和使用、设备的运行和维护等方面的问题，以确保生产效率和产品质量的同时，也要注重环境保护。
氯乙烯生产工艺介绍
氯乙烯生产工艺介绍氯乙烯是一种广泛应用于塑料工业的有机化工产品，其主要用途是生产聚氯乙烯（PVC）塑料，被广泛应用于建筑、电子、汽车等行业。
以下是氯乙烯的生产工艺介绍。
一、氯乙烯的制备方法氯乙烯的制备主要有两种方法：氯化乙烯法和吸收法。
氯化乙烯法是指通过气相氯化法将乙烯与氯气反应生成氯乙烯。
该方法是目前主要的生产方法，具有投资低、能耗低、生产周期短等优点。
具体步骤如下：1.将乙烯和氯气混合后送入氯化塔，加热至300~500℃。
2.在氯化塔中发生氯化乙烯反应，生成氯乙烯。
3.通过减压脱氯来分离氯乙烯和未反应的乙烯、氯气和副产物。
4.进一步通过含氧化剂的氧化反应，将残余的乙烯和氯气转化为次氯酸乙烯，再经过加热、水洗、脱水和分离等步骤，最终得到纯度较高的氯乙烯。
吸收法是指将裂解氯乙烯废气中的氯化氢吸收并与乙烯反应生成氯乙烯。
该方法主要用于废气的处理和资源化利用，具有环保性好、能耗低等优点。
具体步骤如下：1.将氯乙烯裂解产生的废气通过喷淋塔进行吸收，使氯化氢和乙烯反应生成氯乙烯。
2.废气中残余的乙烯和氯化氢通过减压脱氯塔分离，其中乙烯回收重复使用，氯化氢则用于其他反应。
3.进一步通过加压加热、脱水和分离等步骤，最终得到纯度较高的氯乙烯。
二、氯乙烯的后处理1.脱气：将生产的氯乙烯通过脱气塔去除其中的余氯，使其纯度进一步提高。
2.分离：将脱气后的氯乙烯进行分离，得到纯净的氯乙烯产品。
3.储存和运输：将纯净的氯乙烯储存于贮槽中，通过管道或槽车进行运输。
三、氯乙烯生产工艺的优化与改进1.节能减排：通过控制反应条件、改进废气处理设备等措施，减少能耗并降低废气排放量，提高生产的环保性。
2.优化产能：通过改进反应设备和工艺条件，提高产能，实现规模经济效益。
3.改进催化剂：研发更高效的催化剂，提高反应的转化率和选择性。
4.氯乙烯废气资源化利用：通过吸收法等方法将废气中的氯化氢回收利用，可能的再利用包括氯化乙烯生成的氯乙烯、氯化氢气体以及氯化氢和乙烯反应生成的氯乙烯等。
年产1万吨氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书
湖南化工职业技术学院毕业设计（论文）题目10kt/a氯乙烯合成工段的工艺设计系别班级姓名学号指导教师摘要本设计是年产1万吨氯乙烯合成工段车间初步设计。
本文对氯乙烯的研究，生产和应用进行了详细的概述，阐述了其在化学工业中的作用和地位。
并介绍了氯乙烯的制备方法和确定了氯乙烯的生产工艺。
在确定氯乙烯生产工艺的基础上进行了物料衡算，热量衡算，设备选型和车间设计等过程。
关键词：氯乙烯，电石，乙炔，反应器选型AbstractThis design is an annual output of 10000 tons vinyl chloride synthesis section workshop of preliminary design. The vinyl chloride research, production and application are summarized in the chemical industry, expounds the role and status of. And introduces the preparation method of vinyl chloride and determination of vinyl chloride production process. In the determination of vinyl chloride production process on the basis of the material balance, heat balance, equipment selection and workshop design process.Key words: vinyl chloride, calcium carbide, acetylene, reactor type selection目录第一章总论 (v)1.1概述 (vi)1.1.1聚氯乙烯简单介绍 (vi)1.1.2 PVC应用 (vii)1.1.3氯乙烯的概述 (x)1.2文献综述 (xvii)1.3设计任务 (xviii)1.4三废治理和环境保护措施 (xviii)第二章生产流程 (xviii)2.1生产方法 (xviii)2.1.1反应机理 (xix)2.1.2催化剂 (xx)2.1.3对原料气的要求 (xxi)2.1.4生产条件的选择 (xxii)2.2生产工艺流程简述 (xxiii)2.2.1生产工艺流程 (xxiii)2.2.2主要工艺参数 (8)2.2.3主要原料和产物的物化性质 (8)第三章工艺计算书 (11)3.1计算依据： (12)3.1.1 计算标准 (12)3.1. 2化学反应式 (12)3.1. 3倒推法计算 (12)3.2计算： (12)3.2.1混合器的物料衡算 (12)3.2.2混合脱水系统的物料衡算 (14)3.2.3转化器物料衡算 (14)3.2.4水洗塔的物料衡算 (16)3.2.5碱洗塔的物料衡算 (17)第四章主要设备的工艺计算及选型 (18)4.1转化器的设计 (18)4.1．1已知条件： (18)4.1.2计算： (19)4.1.3手孔 (20)4.2泡沫水洗塔的设计 (21)4.2.1已知条件： (21)4.2.2塔径的计算： (21)4.2.3孔的布置 (21)4.2.4塔板的压降 (22)4.2.5稳定性 (22)4.2.6液泛 (23)4.2.7物沫夹带： (23)4.3主要设备一览表 (24)第五章合成工段中三废的产生及处理 (25)5.1 氯化汞触媒的产生中毒机理及处理 (25)5.1.1氯化汞触媒的产生 (25)5.1.2氯化汞中毒机理 (25)5.1.3废HgCl2触媒的处理 (25)5.2尾排氯乙烯外逸的产生中毒机理及处理 (25)5.2.1尾排氯乙烯外逸的产生 (25)5.2.2中毒机理 (25)5.2.3对VC泄露的综合治理 (26)5.3生产中的废水治理 (26)5.3.1电石渣浆废水 (27)5.3.3 聚合釜、过滤器、塔等冲洗水 (29)5.3.4 高沸塔釜液处理 (29)5.3.5 含汞废水的处理 (29)5.4 电石法PVC生产中的废渣治理 (29)5.5 电石法PVC生产中的废气治理 (30)5.6 其他三废的处理 (31)5.7 结论 (31)第六章安全生产防火技术 (32)6.1 厂区安全生产特点 (32)6.2 乙烯合成的安全技术 (32)6.3 乙炔爆炸 (32)6.3.1氧化爆炸 (32)6.3.2分解爆炸 (33)6.3.3乙炔的化合爆炸 (33)6.4 氯乙烯的燃烧性能 (33)6.5 安全措施 (33)致谢 (35)参考文献 (36)第一章总论1.1概述1.1.1聚氯乙烯简单介绍聚氯乙烯（polyvinyl chloride，简称PVC）是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。
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。
万吨聚氯乙烯车间工艺设计
万吨聚氯乙烯车间工艺设计聚氯乙烯（PVC）是一种重要的合成塑料材料，广泛应用于建筑、电子、汽车、医疗等各个领域。
万吨聚氯乙烯车间是一个大型工程，其工艺设计涉及到原料准备、聚合反应、卷取等多个环节。
首先，原料准备是万吨聚氯乙烯车间工艺设计的重要环节。
聚氯乙烯的生产主要依赖氯气（Cl2）和乙烯（C2H4）作为原料，其中氯气是通过电解食盐水来制备。
在工艺设计中，需要设计储气罐和气体输送管道，以确保供气的稳定性和安全性。
乙烯则是通过蒸馏等工艺来提纯和准备。
其次，聚合反应是聚氯乙烯生产过程中的核心环节。
聚合反应是指将氯气和乙烯在一定温度和压力下加入聚合反应器中，由聚合催化剂引发聚合反应，将氯气和乙烯分子进行链状连接，形成聚氯乙烯聚合物。
在设计聚合反应过程时，需要考虑反应温度、压力、反应时间以及搅拌方式等因素，以确保聚合反应的高效性和产物质量的稳定性。
聚合反应结束后，需要将聚合物从反应器中取出，进行加工和卷取。
在万吨聚氯乙烯车间工艺设计中，需要设计合适的聚合物取出装置，包括卧式和立式取出装置，以适应不同规格的反应器和生产能力。
取出装置需要考虑卷绕速度、加工温度、材料输送方式等因素，以确保聚合物的整齐和质量。
此外，还需要设计废气处理系统和废水处理系统，以确保生产过程中产生的废气和废水符合环境保护要求。
废气处理系统主要包括气体净化和尾气排放控制，废水处理系统主要包括废水回用和废水处理等。
在万吨聚氯乙烯车间工艺设计中，还需要考虑设备的选型和布局，以及安全措施的设置。
设备选型需要考虑设备的可靠性、耐腐蚀性以及维修性等因素，布局要合理，以确保生产流程的顺畅和高效。
安全措施包括防火、防爆、防毒等方面，以确保人员和设备的安全。
综上所述，万吨聚氯乙烯车间工艺设计是一个复杂而重要的任务，需要考虑原料准备、聚合反应、加工和卷取、废气废水处理等多个环节，确保生产的高效性、质量和环保性。
氯乙烯生产工艺流程设计与安全评价
氯乙烯生产工艺流程设计与安全评价氯乙烯是一种广泛应用于塑料、橡胶、助剂等行业的重要化工产品。
本文将就氯乙烯的生产工艺流程设计和安全评价进行探讨，为相关工程设计和生产管理提供有益参考。
一、氯乙烯的生产工艺流程设计氯乙烯的生产主要通过乙烯与氯气在催化剂的作用下发生氯化反应得到。
下面将按照先后顺序描述氯乙烯的生产工艺流程设计：1. 乙烯的净化与储存：这一步骤主要是通过分离和净化来提高乙烯的纯度，通常采用冷凝技术和吸附剂的使用。
2. 氯气的净化与储存：与乙烯相似，氯气也需要经过净化处理，主要是去除杂质和水分。
3. 氯化反应：将经过净化处理的乙烯与氯气按照一定比例进入氯化炉中，在催化剂的作用下发生氯化反应生成氯乙烯。
4. 氯乙烯的分离与净化：通过采用蒸馏、浓缩、洗涤等工艺，将氯乙烯与杂质分离，提高氯乙烯的纯度。
5. 尾气处理：氯乙烯生产过程中会产生大量尾气，其中包含的氯气、乙烯、氯乙烯等有机物和杂质需要进行处理，以减少对环境的污染。
二、氯乙烯生产工艺流程的安全评价在氯乙烯的生产过程中，安全问题一直备受关注。
以下是对氯乙烯生产工艺流程的安全评价的一些建议和注意事项：1. 设备安全：在氯乙烯的生产过程中，各种设备的安全是首要考虑的问题。
包括氯化炉、分离塔、蒸馏设备等，需要符合相应的安全标准，并定期进行检修和维护，确保设备的正常运行。
2. 原料储存和供应系统的安全：乙烯和氯气作为重要原料，储存和供应系统的安全是保证生产过程稳定的重要环节。
需要采取安全措施，避免泄漏和事故发生。
3. 废气处理系统的安全：废气处理对环境保护至关重要，需要进行规范的设计和操作，确保废气的处理达到相关标准。
4. 防火防爆措施：氯乙烯属于易燃易爆物质，需要在生产过程中采取相应的防火防爆措施，减少火灾和爆炸的风险。
5. 操作员培训和安全意识提升：对从事氯乙烯生产工作的操作员进行专业培训，提高其安全意识和应急处置能力，减少事故的发生。
综上所述，氯乙烯的生产工艺流程设计和安全评价是关乎生产安全和环境保护的重要内容。
年产万吨聚氯乙烯车间工艺设计
结业设计题目: 年产万吨聚氯乙烯生产车间工艺设计院系: 质料科学与工程学院专业: 高分子质料与工程班级:学生姓名:指导西席:论文提交日期： 2011年 6 月 21 日论文答辩日期： 2011年 6月 28日内容摘要本文报告了我国聚氯乙烯产业生产技能的生长进程和目前状况，包罗原料路线、工艺设备、聚合要领等。
本设计采取悬浮法生产聚氯乙烯，介绍了采取悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，工艺历程中需要注意的问题，包罗质量影响因素，工艺条件及合成工艺中的种种助剂选择，对聚合工艺历程进行详细的叙述。
并且从物料衡算、热量衡算和设备盘算和选型三个方面进行准确的工艺盘算，对厂址进行了选择，采取了防火防爆防雷等重要步伐，对三废的处理惩罚采取等进行了叙述，画出了整个工艺的流程图。
要害词：聚氯乙烯；生产技能；悬浮法；乙炔法；乙烯法；防粘釜技能；目录第一章总论 (2)1.1 国内外pvc生长状况及生长趋势 (2)1.2 单体合成工艺路线 (4)乙炔路线 (4)乙烯路线 (4)1.3聚合工艺实践要领 (5)本体法聚合生产工艺 (5)乳液聚合生产工艺 (6)悬浮聚合生产工艺 (6)1.4最佳的配方、后处理惩罚设备的选择 (7)配方的选择 (7)后处理惩罚设备侧选择 (8)1.5 防粘釜技能 (9)1.6原料及产物性能 (10)1.7 聚合机理 (11)1.7.1自由基聚合机理 (11)链反响动力学机理 (12)成粒机理与颗粒形态 (13)1.8影响聚合及产物质量的因素 (13)1.9工艺流程叙述 (15)加料系统 (15)聚合系统 (17)浆料汽提及废水汽提系统 (17)1.10厂址的选择 (19)第二章工艺盘算 (20)2.1物料衡算 (20)聚合釜 (20)混料槽 (23)汽提塔 (24)离心机 (27)沸腾床 (28)包装 (29)2.2热量衡算 (30)聚合釜 (30)沸腾床的热量盘算 (35)2.3 设备的盘算及选型 (41)聚合釜 (41)混料槽 (42)汽提塔 (43)离心机 (43)内热式沸腾床的盘算 (44)泵、鼓风机、过滤器 (49)第三章非工艺部分 (52)3.1厂内的防火防爆步伐 (52)3.2车间照明及采暖步伐 (52)3.3防静电，防雷步伐 (53)3.4三废处理惩罚情况 (54)电石渣的处理惩罚 (54)电石渣上清液的处理惩罚 (54)热水的综合利用 (54)尾气的采取利用 (55)转化水洗塔水的采取利用 (55)结束语 ..........................................................错误!未定义书签。
一万吨氯乙烯生产工艺设计
10000吨氯乙烯生产工艺设计学号：U200710481班级：化工0703班姓名：孙海龙1绪论1.1 氯乙烯聚氯乙烯为世界五大通用塑料之一，氯乙烯是生产聚氯乙烯树脂的原料，在国民生产中占有重要地位。
我国2004年氯乙烯产量503万吨，进口211万吨，表观消费714吨。
根据各应用领域的发展计划及其消费量的增长情况，预测我国2010年和2015年我国氯乙烯的求量将分别达到1150万吨和1540万吨左右，氯乙烯项目市场前景广阔。
1.2氯乙烯的合成工艺⑴平衡氧氯化法此法以乙烯、氧气和氯化氢反应生成二氯乙烷，和直接氯化过程结合在一起，两者所生成的二氯乙烷一并进行裂解得到氯乙烯。
整个反应过程中氯化氢始终保持平衡，既不增加也不减少。
反应式CH2=CH2 + 2HCl + O2→CH2ClCH2Cl+ H2O。
是目前世界上公认的技术经济较合理的方法，全世界93%以上的氯乙烯是采用平衡氧氯化法生产。
⑵混合气体法原料乙烯及乙炔是石脑油裂解得到的混合气。
此法虽然摆脱了电石原料，省去了分离乙炔和乙烯的费用，但是其工艺过程复杂，基建投资大，成本高。
⑶二氯乙烷法以乙烷为原料与氯气反应生成二氯乙烷，二氯乙烷热裂化制备氯乙烯。
该法副产品氯化氢，如果不利用，成本太高。
⑷直接合成法目前尚处于研究阶段，可由乙烯或乙烷合成，还没有实现工业生产。
⑸电石乙炔法电石乙炔法是最早的生产方法。
主要利用乙炔和氯化氢为原料，用氯化汞作催化剂进行加成反应，生产氯乙烯。
该法设备、工艺简单，投资低，可以小规模经营，但是电石耗电大，成本上升，反应中使用的催化剂污染严重。
但是由于我国电石资源丰富，被广泛采用。
1.3工艺选定本设计的生产规模为年产一万吨，属于较小规模，又鉴于国内实际情况和经济效益，因而本设计选定电石乙炔法生产工艺。
反应方程式：CH CHHgCl2CH2CHCl++ 124．8kJ/mol2工艺计算2.1 生产工艺流程简述图1 生产工艺流程图精制乙炔气，经乙炔砂封，与氯化氢工序送来的氯化氢气体经缓冲罐通过孔板流量计调节配比（乙炔/氯化氢=1/1.05～1.1）在混合器中充分混合，进入石墨冷却器，用-35℃盐水间接冷却，冷却到-14℃±2℃，乙炔氯化氢混合气在此温度下，部分水分以40%盐酸排出，部分则夹带于气流中，进入串联的酸雾过滤器中，由硅油玻璃棉捕集器分离，然后混合气经石墨冷却器，由流量计控制进入串联的第一组转化器，在列管中填装吸附于活性炭上的升汞催化剂，在催化剂的作用下使乙炔和氯化氢合成转化为氯乙烯，第一组出口气中尚有20～30%未转化的乙炔，再进入第二级转化器继续转化，使出口处未转化的乙炔控制在3%以下，第二组转化器填装活性较高的新催化剂，第一组则填装活性较低的，即由第二组转化器更换下来的旧催化剂即可。
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结合在一起，两者所生成的二氯乙烷一并进行裂解得到氯乙烯。整个反应过程中氯 化氢始终保持平衡， 既不增加也不减少。 反应式 CH2=CH2 + 2HCl + O2 → CH2ClCH2Cl + H2O。是目前世界上公认的技术经济较合理的方法，全世界 93%以上的氯乙烯是 采用平衡氧氯化法生产。 ⑵ 混合气体法 原料乙烯及乙炔是石脑油裂解得到的混合气。 此法虽然摆脱了电石
10000 吨氯乙烯生产工艺设计
学号：U200710481 班级：化工 0703 班 姓名：孙海龙
1 绪论
1.1 氯乙烯 聚氯乙烯为世界五大通用塑料之一， 氯乙烯是生产聚氯乙烯树脂的原料， 在国民生产中 占有重要地位。 我国 2004 年氯乙烯产量 503 万吨，进口 211 万吨，表观消费 714 吨。根据各应用领域 的发展计划及其消费量的增长情况，预测我国 2010 年和 2015 年我国氯乙烯的求量将分别 达到 1150 万吨和 1540 万吨左右，氯乙烯项目市场前景广阔。 1.2 氯乙烯的合成工艺 ⑴ 平衡氧氯化法 此法以乙烯、氧气和氯化氢反应生成二氯乙烷，和直接氯化过程
0.6
ⅲ 石墨冷却器物料衡算表 表 4 石墨冷却器物料衡算表
进料 CH≡CH HCl O2 H2O 质量/kg 611.491 927.112 0.3254 0.4696 W/% 39.723 60.226 0.021 0.031 出料 CH≡CH HCl O2 H2O 盐酸 Σ 1539.3983 100.0 Σ 质量/kg 611.491 927.019 0.3254 0.3288 0.2347 1539.3983 W/% 39.723 60.220 0.021 0.021 0.015 100.0
⑶ 多筒过滤器 根据在多筒过滤器中，采用 3～5%憎水性有机硅树脂的 5～10um 细玻璃纤维，可将大 部分酸雾分离下来，以盐酸的形式排出。[3] 设：盐酸为 38%，除水量为 80% 进料： CH≡CH： 611.491 kg HCl： 927.019kg H2O： 0.3288 kg O2： 0.3254 kg 出料： CH≡CH： 611.491 kg O2： 0.3254 kg H2O： 0.3288×（1-80%）=0.0658 kg ∵
∵
mHCl 100% 40% mHCl m水
6 / 26
∴ m HCl
0.4 m水 0.6
HCl: (927.112 0.3286) 盐酸：
0.4 0.4696 0.3286 927.019kg 25.306 kmol 0.6
0.4696 0.3286 0.4 0.4696 0.3286 0.2347 kg
∴进料气需乙炔气：23.508 /99.9%=23.531kmol 进料气需氯化氢：23.531×1.08/99.95%=25.426kmol ∴CH≡CH：23.508kmol（611.208kg） HCl：23.531×1.08=25.413kmol（927.575kg） O2：25.426×0.04%=0.0102kmol（0.3264kg） H2O：23.531×0.1%+25.426×0.01%=0.0261kmol（0.4698kg） ⅱ 出料： 依据：水分以酸雾的形式进入下一层，有微量水分以浓盐酸形式流出，这里计算时忽略 流出的浓盐酸的量[3]。 CH≡CH：23.519 kmol（611.491kg） HCl：23.519×1.08=25.400 kmol（927.112kg）
611.208kg 927.575 0.3264
0.0261 1539.398
611.491 927.112 0.3254 0.0261
1539.3988
⑵ 石墨冷却器
CH≡CH 混合气 石墨冷却器 HCl O2 H 2O 盐酸
图 3 石墨冷却器物料衡算方框图 根据：在石墨冷却器中，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%盐酸的形式排出，部分则夹带与气流中。 设混合器中水分以 40%盐酸排出的量占水总量的 30%。 ⅰ 进料： CH≡CH：23.519kmol，611.491 kg HCl：25.400 kmol，927.115kg O2：0.0102 kmol，0.3293kg H2O：0.0261kmol，0.4696 kg ⅱ 出料： CH≡CH：23.519kmol，611.491 kg O2：0.0102 kmol，0.3254 kg H2O ：0.0261 × 1 − 30% = 0.0183kmol = 0.3288kg
5 / 26
O2：25.413×0.04%=0.0102 kmol（0.3254kg） H2O：23.542×0.1%+25.413×0.01%=0.0261 kmol（0.4696kg） ⅲ 混合器物料衡算表
表 3 混合器物料衡算表
进料 CH≡CH HCl O2 H2O Σ 质量/kg W/% 39.723 60.226 0.021 0.031 100.0 出料 CH≡CH HCl O2 H2O Σ 质量/kg W/% 39.723 60.226 0.021 0.031 100.0
设备名称 指标名称 压力 乙炔流量：氯化氢流量 混合器 混合气温度 进料温度 石墨冷却器 出料温度 盐水进口温度 ℃ ℃ ℃ ℃
本设计工艺参数
单位 atm 指标 ﹤1.5 1: 1.05 25 25 -13 -35
2 / 26
盐水出口温度 多筒过滤器 混合气含水 进料温度 出料温度 石墨预热器 循环水进口温度 循环水出口温度 反应温度（新触媒） 反应温度（旧触媒） 卸大盖温度 转化器 循环水进口温度 循环水出口温度 放酸 转化率
用氯化汞作催化剂进行加成反应，生产氯乙烯。该法设备、工艺简单，投资低，可 以小规模经营，但是电石耗电大，成本上升，反应中使用的催化剂污染严重。但是 由于我国电石资源丰富，被广泛采用。 1.3 工艺选定 本设计的生产规模为年产一万吨，属于较小规模，又鉴于国内实际情况和经济效益，因 而本设计选定电石乙炔法生产工艺。
℃ % ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ 次/小时 %
-20 ﹤0.08 -13 75 110 95 ≤150 ≤180 ≤60 95 110 1 ≥95
2.3 主要原料和产物的物化性质 ⑴ 乙炔 分子式：C2H2 分子量：26 性质：在常温常压下为无色气体，具有微弱的醚味，工业用乙炔因含有氯化氢、磷化氢 等杂质而具有特殊的刺激性臭气。 乙炔是一种易燃易爆的不稳定化合物。易分解放出大量的热而发生爆炸。压力对乙炔有 特殊的意义。压力增加时，乙炔气体分子间相密聚，因此，一旦某处乙炔分解，就能迅速扩 展到全部气体中。 加工业气体乙炔的压力在 147kPa(1.47bar)以上温度超过 773～823K 时， 使 会全部分解，发生爆炸。当温度低于 723K(并有接触物质存在时，可能发生爆炸。 乙炔可以发生加成反应，聚合反应。 乙炔具有弱酸性，其分子中的氢能被某些金属取代而成盐。例如含有水成氨的工业乙乙 炔与氯化亚铜作用，生成具有爆炸性副乙炔铜。所以，工业上乙炔发生系统不能使用铜制的 旋塞及管件。 纯度：≥98.5% ⑵ 氯化氢 分子式：HCl 分子量：36.5 性质： 是一种无色有刺激性的气体，遇到湿空气则呈白色烟雾，鼓可做烟雾剂。 标准状况下比重为 1.639kg/m2 ，低温低压下可以成为液体，熔点为 -114 ℃，沸点为 -85.03℃。 易溶于水，标准状况下，1 升水可溶解 525.2 升的 HCl 气体。 在潮湿状态下，容易与多种金属作用生成该金属的氯化物。
CH≡CH 乙炔 氯化氢 混合器 HCl O2 H2O
图 2 混合器的物料衡算方框图 计算依据： CH≡CH 和 HCl 的摩尔比为：1：1.05～1.1 本设计选取：n CH≡CH：nHCl=1:1.08 i 进料气组成
表 2 进料气组成 进料气 乙炔气 组分 CH≡CH H2O HCl 氯化氢 H2O O2 含量/% 99.9 0.1 99.95 0.01 0.04
原料， 省去了分离乙炔和乙烯的费用， 但是其工艺过程复杂， 基建投资大， 成本高。 ⑶ 二氯乙烷法 以乙烷为原料与氯气反应生成二氯乙烷， 二氯乙烷热裂化制备氯乙
烯。该法副产品氯化氢，如果不利用，成本太高。 ⑷ 直接合成法 ⑸ 电石乙炔法 目前尚处于研究阶段， 可由乙烯或乙烷合成， 还没有实现工业生产。 电石乙炔法是最早的生产方法。主要利用乙炔和氯化氢为原料，
ClCHCHHgCl + HgCl2
⑶ 倒推法计算
CHClCH2 +
HgCl2
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精馏： （氯乙烯的收率：99.5%）1388.9/99.5%=1395.8 kg=1395.8/62.5kmol=22.333kmol 转化器： （乙炔转化率：95%）22.333/95%=23.508kmol ∴进气中 CH≡CH 需 23.508kmol（611.208kg） 2.4.2 计算： ⑴ 混合器的物料衡算
蒸汽相对密度：2.15(空气为 1)
爆炸极限：在空气中 3.6～26.4%(体积) 氯乙烯在常温常压下为易燃、无色的气体，具有类似醚一般气味，溶于水，溶于乙醚、 乙醇、四氯化碳、丙酮和二氯乙烷。 主要质量要求(均为重量百分数) 氯乙烯 ≥ 99.99% 乙烯 ≤ 2ppm 丁二烯 ≤ 6ppm HCl ≤ 0.5ppm 重组分≤ 50ppm 2.4 物料衡算 假设各化工单元操作连续进行， 采用倒推法， 根据转化率或损失率计算出原料投料， 然后再按照操作顺序对各单元操作进行物料衡算。 2.4.1 计算依据： ⑴ 计算标准 生产能力：年产 1 万吨的氯乙烯 年工作日：以 300 天计算 日产量：1×104×103/300=3.3333×104 kg 小时产量：3.3333×104/24=1388.9 kg ⑵ 化学反应式
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不含硫、磷、砷等杂质。