电石法聚氯乙烯重点技术交流人材料
电石法氯乙烯生产技术总结
电石法氯乙烯生产技术总结摘要:电石法:利用电石(碳化钙CaC2),遇水生成乙炔(C2H2),将乙炔与氯化氢(HCl)合成制出氯乙烯单体(CH2CHCl),再通过聚合反应使氯乙烯生成聚氯乙烯-[CH CHCI]n-的化学反应方法。
氯乙烯又名乙烯基氯(Vinyl chloride)是一种应用于高分子化工的重要的单体,可由乙烯或乙炔制得。
为无色、易液化气体,沸点-13.9℃,临界温度142℃,临界压力5.22MPa。
氯乙烯是有毒物质,肝癌与长期吸入和接触氯乙烯有关。
它与空气形成爆炸混合物,爆炸极限4%~22%(体积),在压力下更易爆炸,贮运时必须注意容器的密闭及氮封,并应添加少量阻聚剂。
关键词:电石法转化器集团公司乙烯法技术总结原料路线氯乙烯生产;都是提升机电石灰1835年法国人V.勒尼奥用氢氧化钾在乙醇溶液中处理二氯乙烷首先得到氯乙烯。
20世纪30年代,德国格里斯海姆电子公司基于氯化氢与乙炔加成,首先实现了氯乙烯的工业生产。
初期,氯乙烯采用电石,乙炔与氯化氢催化加成的方法生产,简称乙炔法。
以后,随着石油化工的发展,氯乙烯的合成迅速转向以乙烯为原料的工艺路线。
1940年,美国联合碳化物公司开发了二氯乙烷法。
为了平衡氯气的利用,日本吴羽化学工业公司又开发了将乙炔法和二氯乙烷法联合生产氯乙烯的联合法。
1960年,美国陶氏化学公司开发了乙烯经氧氯化合成氯乙烯的方法,并和二氯乙烷法配合,开发成以乙烯为原料生产氯乙烯的完整方法,此法得到了迅速发展。
乙炔法、混合烯炔法等其他方法由于能耗高而处于逐步被淘汰的地位。
一、生产聚氯乙烯的主要原料与方法,以及所处的一个地位生产聚氯乙烯的主要原料氯乙烯的工业的生产方法大致有三类,一类是电石法,一类是乙烯氧氯化和二氯乙烷/氯乙烯这样三种方法。
从最基本的状况上来说的话,二氯乙烷/氯乙烯法其实就是乙烯氧氯法的后段工序。
因此氯乙烯的工业生产方法一般是电石法和乙烯法。
可是乙烯法的生产技术相对的繁琐,投资的成本比较的多,因此原料的乙烯提供的比较的不简单,需要采取进口的方式,这会受到国际市场的影响。
电石法pvc生产工艺
电石法pvc生产工艺电石法PVC生产工艺PVC(聚氯乙烯)是一种广泛应用于建筑、汽车、电器等各个领域的塑料材料。
其中,电石法是制备PVC的一种常见方法。
下面将介绍电石法PVC生产工艺的主要步骤。
首先,电石法PVC生产工艺的第一步是制备乙炔气。
通过加热石灰石(CaCO3)和煤进行反应,产生一氧化碳和氢气。
通过将这两种气体混合,然后通过电弧放电反应,可以制备出乙炔气。
接下来,乙炔气经过净化处理,去除其中的杂质和水分,以确保后续反应的顺利进行。
然后,将乙炔气与氯气混合,在适当的温度和压力下进行氯乙烯(VC)的氯化反应。
这个反应过程是一个高温、高压的反应,需要严格控制反应条件,以获得高品质的氯乙烯产物。
氯乙烯的氯化反应得到的产物中包含了一系列的不饱和化合物,需要进一步反应才能得到PVC。
这一步骤是通过将氯乙烯与过氧化氢(H2O2)或过硫酸盐进行自由基聚合反应来完成的。
在反应中添加适量的过氧化氢或过硫酸盐,并控制反应温度和时间,可以得到所需的PVC产物。
在得到PVC后,还需要进行加工和改性,以满足不同应用领域的要求。
常见的一种改性方法是添加稳定剂和增塑剂。
稳定剂可以防止PVC在高温条件下分解,而增塑剂可以提高PVC的柔韧性和可加工性。
最后,经过加工和改性后的PVC可以以颗粒或片状的形式出售,用于不同产品的制备。
例如,通过热塑性成型或挤出工艺,可以将PVC颗粒制成各种形状的管道、板材等。
总结一下,电石法PVC生产工艺主要包括乙炔气的制备、氯乙烯的氯化反应、PVC的聚合、加工和改性等步骤。
通过严格控制反应条件和添加适当的添加剂,可以得到高质量的PVC产品。
电石法PVC生产工艺在塑料制品生产领域具有广泛的应用前景。
电石法与乙烯法PVC树脂对比
实用文档电石法与乙烯法PVC树脂对比分析一、电石法与乙烯法PVC工艺及各项指标的对比分析1、两种原料路线氯乙烯生产工艺技术分析(1)电石乙炔法工艺简介该方法是在氯化汞催化剂存在下,由乙炔与氯化氢加成直接合成氯乙烯( VCM) ,然后经聚合制得聚氯乙烯。
其生产过程可分为乙炔制备和净化,氯乙烯合成、产品精制及氯乙烯聚合。
这一制法工艺和设备较简单,投资低,收率高;但能耗大,原料成本高,催化剂汞盐毒性大,故受环境保护等所制约。
(2)乙烯氧氯化法工艺简介目前,国内比较流行的乙烯氧氯化法生产VCM工艺由8 个单元组成, 即乙烯直接氯化、乙烯氧氯化、二氯乙烷( EDC) 精馏、EDC 裂解、HCl 加氢脱炔、VCM 精制、废水处理和焚烧。
乙烯氯化分为低温法( 50 ℃ ) 、中温法( 90 ℃ ) 及高温( 120 ℃) , 上海氯碱化工股份限公司已引进德国的高温氯化法, 其反应温度200~230 ℃ , 压力0.2~1.0 MPa, 该反应器有固定床及流化床2 种。
乙烯氧氯化法的主要优点是利用二氯乙烷热裂解所产生的氯化氢作为氯化剂,从而使氯得到了完全利用。
由于电石乙炔法较简单,而乙烯法流程较长,因此投资大,但后者的氯可完全利用,“三废”均可处理而不排出。
[ 1]产品的质量指标对比及杂质影响分析、两种原料路线所得VCM2 (1)现国内电石乙炔法路线生产PVC 厂家的实际使用的单体氯乙烯质量指标如表1。
表1国内电石乙炔法生产PVC 单体氯乙烯质量指标文案大全.实用文档)国内上海氯碱化工股份有限公司、山东齐鲁乙烯化工股份有限公2(。
单体指标如表2司乙烯法制备的VCM上海氯碱化工股份有限公司、山东齐鲁乙烯化工表2VCM 单体的规格股份有限公司乙烯法制备的- 6- 6较乙烯法氯乙烯10 600 10500 电石法氯乙烯中含水量≤×~×, 文案大全.实用文档- 6高出4~5倍, 前者对生产PVC 10含水量≤100×高质量产品有一定难度。
电石法聚氯乙烯生产工艺培训讲座
低碳发展
推动低碳生产模式,降低 碳排放强度,促进企业可 持续发展。
06
电石法聚氯乙烯生产工艺案例分析
成功案例分享
案例一
某大型化工企业通过改进 电石法聚氯乙烯生产工艺 ,实现了高产出、低能耗 的目标。
具体措施
采用新型催化剂、优化反 应条件、加强设备维护等 。
成果
提高了产品纯度,降低了 生产成本,增强了市场竞 争力。
电石法聚氯乙烯生产工艺培训 讲座
目
CONTENCT
录
• 电石法聚氯乙烯生产工艺简介 • 电石法聚氯乙烯生产原料与设备 • 电石法聚氯乙烯生产工艺技术参数 • 电石法聚氯乙烯生产工艺操作规程 • 电石法聚氯乙烯生产工艺优化与改
进 • 电石法聚氯乙烯生产工艺案例分析
01
电石法聚氯乙烯生产工艺简介
定义与特点
生产设备一览
电石破碎机
01 用于破碎电石,以便与水反应
。
乙炔发生器
02 用于将电石和水反应生成乙炔
。
氯化氢合成炉
03 用于将氢气和氯气反应生成氯
化氢。
聚氯乙烯聚合釜
04 用于将乙炔和氯化氢反应生成
聚氯乙烯。
冷却塔和循环水系统
05 用于控制反应温度和提供冷却
水。
压缩机组和鼓风机
06 用于提供保护气和反应气体。
压力控制
总结词
压力是电石法聚氯乙烯生产过程中的另一个重要参数,它对产品的质量和产量有 着显著的影响。
详细描述
在反应过程中,需要维持一定的压力条件,以确保反应物能够充分接触和反应。 压力过高可能导致设备损坏或安全事故,而压力过低则可能影响反应速率和产品 质量。因此,精确的压力控制对于电石法聚氯乙烯的生产至关重要。
电石法生产PVC生产工艺
聚氯乙烯厂生产流程叙述一. 乙炔车间1.1. 原料岗位生产流程叙述:袋装电石用小车运到鄂式破碎机旁,将电石从袋里倒出放入破碎机破碎,经皮带机送到料仓内。
1.2. 加料岗位生产流程叙述:与原料岗位联系把电石运到料仓,加料到计量斗。
用氮气置换一贮斗后,打开活门向一贮斗加入电石。
(加料时开氮气阀门以置换排除贮斗内空气,防止加料时发生燃烧爆炸事故)1.3. 发生岗位生产流程叙述:二贮斗中的电石,由电磁振动输送器连续加入发生器内,电石与水在发生器内发生反应,生成的粗乙炔气由发生器顶部逸出,经渣降捕集器、正水封、冷却塔进入清净系统及气柜中。
“水”由工业水和废次钠及电石上清液一起连续加入渣浆捕集器,然后流入发生器内,以维持发生器温度在75℃~90℃,并保持发生器内的液位;电石分解后的稀电石渣浆,从溢流管不断溢出,浓渣浆及其它杂质由发生器内耙齿耙至底部,定期排出。
当发生器压力高于10000Pa时,乙炔气由安全水封自动放空,当发生器压力降低时,乙炔气由气柜经逆水封进入发生器,保持发生器正压;乙炔气在渣降捕集器经初步冷却及洗涤后,进入正水封,然后进入喷淋冷却塔和填料冷却塔,将乙炔气降温到常温,进入清净系统。
1.4. 清净岗位生产流程叙述:乙炔气由冷却塔顶部出来进入水环泵,加压送入1#清净塔和2#清净塔,用次氯酸钠溶液直接喷淋,使粗乙炔中的PH3、H2S等杂质氧化成H3PO4、H2SO4等酸性物质;再送入中和塔,与从塔顶喷淋而下的5~13%浓度的碱液逆流接触,中和粗乙炔气中的酸性物质,乙炔气(乙炔气纯度>98.5%)从塔顶出来后送合成车间。
清净塔所用的NaClO是由泵从NaClO高位槽抽到2#清净塔使用,2#清净塔使用过的NaClO 再由泵打到1#清净塔使用,1#清净塔使用过的废NaClO排到废水槽供给发生使用。
1.5. 压滤岗位生产流程叙述:电石渣浆从发生岗位溢流到浓缩池后,用渣浆泵打到程控压滤机,通过压滤形成渣饼和清液,程序设定松开、取板、拉板卸下渣饼,最后铲车装车运到料场;清液水先经过热水泵送上凉水塔,冷却后的清液用冷水泵打到乙炔车间。
电石法pvc生产工艺
电石法pvc生产工艺PVC(聚氯乙烯)是当今世界公认的最实用的塑料之一,它被广泛应用于建筑材料、家用电器、电缆和消防管道等制造领域。
它的主要原料是石油,但其制备工艺却受到了电石的深刻影响,几乎可以说它成为了PVC的核心生产工艺。
本文将重点介绍电石法PVC的生产工艺以及其背后的科学原理。
传统电石法生产PVCPVC的主要原料是苯乙烯和氯乙烯,在氯乙烯加入电石中,然后经过熔融结晶,分解后生成聚氯乙烯。
当氯乙烯接触电石时,发生的化学反应如下:C2H3Cl + MgCl2 C2H3MgCl + HCl即氯乙烯与氯化镁反应,产生氯化镁乙烯和盐酸。
随着反应的继续,氯化镁乙烯被进一步氯化,分解出苯乙烯和氯乙丙烯。
C2H3MgCl + Cl2 C2H3MgCl2 + C2H3Cl最终,氯乙丙烯和苯乙烯会聚合反应,形成聚氯乙烯:C2H3Cl + C6H6 C8H9Cl由于电石法生产PVC的过程简单、成本低,是当今PVC生产中最常用的工艺,尤其在低档PVC中如电塑管、衣服布料等。
改进的电石法生产PVC随着科技的发展,电石法PVC的生产工艺也发生了很大的变化,改进的工艺可声称生产的聚氯乙烯的性能更优良。
首先,在反应槽中添加了抗氧化剂,有效延长PVC的寿命,使其强度和热稳定性得到提升。
其次,从原料的角度改善了电石法生产PVC的过程,采用经济实惠的乙烯和乙烷两种原料,这极大地降低了生产成本。
最后,加入了快速扩散剂和控制剂,提高了聚合反应的效率,从而改善了PVC制品的物性。
综上所述,电石法生产PVC技术有着简单易行的传统工艺,已经拥有不错的应用前景,但同时也有许多的缺点,比如低温下易析出、热稳定性差,有害物质含量高等等,因此,还需要更进一步的改进,以实现更高效的PVC生产。
电石法聚氯乙烯重点技术交流人材料
一、前言PVC 工业近几年发展十分迅猛,电石法聚氯乙烯在内蒙、新疆、安徽、河南、陕西、山西、贵州等省自治区都在上30 万吨/年以上的新项目;乙烯法的规模也在不断扩大,以齐鲁、大沽化工厂、LG 大沽化工厂和广州东曹等企业为代表的乙烯法生产能力也逐年增加。
随着PVC 企业产能的逐年增加,PVC 企业对当地的环境构成了极大的威胁。
为了解决乙炔法PVC 生产企业的发展不受环境的制约,氯碱行业在技术进步和消除环境影响方面做了大量的工作。
近几年先后开发了变压吸附、干法乙炔、硫酸清挣、低汞触媒、母液回收等多项节能减排技术,有的已成为成熟的工业化技术,在多项工程中实施;有的技术尚不完善,还在不断探索。
这些新技术为PVC 行业进步、保护环境做出了巨大的贡献。
在过去我们虽然采取了很多污染防治措施,并投入了相当的环保资金,但企业产量的急速增长,规模不断扩大,PVC 生产企业所排放的污染总量在当地所占环境容量比例不断增加。
目前表现十分突出的是对水资源需求的压力,内蒙、新疆、陕西、山西等地区都是水资源贫乏地区:而安徽、河南地处淮河流域,污水排放受到严格限制。
国家对新建PVC 企业提出污水“零排放”的要求,希望企业通过不断技术进步,合理利用资源,减少污水排放。
近几年PVC 企业经济效益很好,企业有能力投入资金解决环境问题和历史欠账,满足国家对环保的要求。
电石法聚氯乙烯生产企业通常由烧碱和聚氯乙烯两部分生产装置构成,聚氯乙烯部分由含有乙炔发生、氯乙烯合成、聚合等几个工序,工艺流程长,污水排放点多,水质成份复杂,给污水的处理和回用带来困难。
为了能够实现污水的“零排放” 在这里我们重点对电石法PVC 排放污水处理和利用进行分析,结合氯碱厂整体用水来考虑,以获得合理的解决办法和“零排放”的可能。
二、氯碱厂污水来源一个规模的电石法PVC 工厂通常配套自各电厂、烧碱装置、水泥生产线。
这些配套装置为氯碱厂实现“零排放”提供了条件。
图2—]是氯碱厂的排水分类图,在这张图上我们可以清楚地看到氯碱厂主要排水来源。
浅谈电石法生产聚氯乙烯树脂
浅谈电石法生产聚氯乙烯树脂发布时间:2022-11-11T03:35:18.820Z 来源:《新型城镇化》2022年21期作者:孙川[导读] 冶炼埋弧电炉装置是生产电石的主要设备,而成品电石(CaC2)又是后续化工产品聚氯乙烯树脂(PVC)的重要原料。
大连重工机电设备成套有限公司辽宁省大连市 116011摘要:介绍电石法生产聚氯乙烯树脂的工艺过程及发展前景,并对聚氯乙烯树脂材料特性及用途进行了详尽说明,为从事冶炼行业及化工行业提供了指导和借鉴。
关键词:电石法;聚氯乙烯树脂;生产流程、特性、用途和发展前景。
1 引言冶炼埋弧电炉装置是生产电石的主要设备,而成品电石(CaC2)又是后续化工产品聚氯乙烯树脂(PVC)的重要原料。
聚氯乙烯树脂(PVC)是重要的有机合成材料,其目前生产的原料工艺路线主要为煤化工路线(电石法)和石油化工路线(乙烯法)。
截至2020年底,中国国内PVC总产能的80%是以煤化工为基础的电石法聚氯乙烯装置。
而中国电石法聚氯乙烯装置的总能力已经占到了全球聚氯乙烯装置总能力的30%甚至更高。
本文将对电石法生产聚氯乙烯树脂主要工艺过程进行阐述,并着重介绍聚氯乙烯材料特性和主要用途。
2 特性与用途聚氯乙烯物理外观为白色粉末,无毒、无臭。
相对密度1.35-1.46,折射率1.544(20℃)不溶于水,汽油,酒精和氯乙烯,溶于丙酮,二氯乙烷,二甲苯等溶剂,化学稳定性很高,具有良好的可塑性。
除少数有机溶剂外,常温下聚氯乙烯可耐任何浓度的盐酸、90% 以下的硫酸、50-60%的硝酸及20%以下的烧碱。
聚氯乙烯在100℃以上开始分解并缓慢放出HCl,随着温度上升,分解与释放HCl速度加快,致使聚氯乙烯开始变色。
聚氯乙烯具有良好的物理性能和化学性能,广泛用于工业、建筑业、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。
聚氯乙烯PVC与PE、PP、PS、ABS并称世界五大通用树脂,以其突出的性价比在社会生活当中得到了广泛的应用,而在中国较其它四种树脂材料,其消费量已经升至第一位。
电石法与乙烯法PVC树脂对比
电石法与乙烯法PVC树脂对比分析一、电石法与乙烯法PVC工艺及各项指标的对比分析1、两种原料路线氯乙烯生产工艺技术分析(1)电石乙炔法工艺简介该方法是在氯化汞催化剂存在下,由乙炔与氯化氢加成直接合成氯乙烯(VCM),然后经聚合制得聚氯乙烯。
其生产过程可分为乙炔制备和净化,氯乙烯合成、产品精制及氯乙烯聚合。
这一制法工艺和设备较简单,投资低,收率高;但能耗大,原料成本高,催化剂汞盐毒性大,故受环境保护等所制约。
(2 )乙烯氧氯化法工艺简介目前,国内比较流行的乙烯氧氯化法生产VCM工艺由8个单元组成,即乙烯直接氯化、乙烯氧氯化、二氯乙烷(EDC)精馏、EDC裂解、HCI加氢脱炔、VCM精制、废水处理和焚烧。
乙烯氯化分为低温法(50 C )、中温法(90 C )及高温(120 C),上海氯碱化工股份限公司已引进德国的高温氯化法,其反应温度200〜230 C ,压力〜MPa,该反应器有固定床及流化床2种。
乙烯氧氯化法的主要优点是利用二氯乙烷热裂解所产生的氯化氢作为氯化剂,从而使氯得到了完全利用。
由于电石乙炔法较简单,而乙烯法流程较长,因此投资大,但后者的氯可完全利用,“三废”均可处理而不排出。
2、两种原料路线所得VCM产品的质量指标对比及杂质影响分析【1](1)现国内电石乙炔法路线生产PVC厂家的实际使用的单体氯乙烯质量指标如表1。
表1国内电石乙炔法生产PVC单体氯乙烯质量指标(2)国内上海氯碱化工股份有限公司、山东齐鲁乙烯化工股份有限公司乙烯法制备的VCM单体指标如表2。
表2上海氯碱化工股份有限公司、山东齐鲁乙烯化工股份有限公司乙烯法制备的VCM单体的规格电石法氯乙烯中含水量w 500 x 10- 6〜600 X10- 6,较乙烯法氯乙烯含水量w100 x 10- 6高出4〜5倍,前者对生产PVC高质量产品有一定难度。
从表1 及表2 中看出单体氯乙烯中的杂质种类较多, 2 种原料路线所得的氯乙烯中所含杂质种类各不相同。
电石法与乙烯法PVC树脂对比 (1)
电石法与乙烯法PVC树脂对比分析一、电石法与乙烯法PVC工艺及各项指标的对比分析1、两种原料路线氯乙烯生产工艺技术分析(1)电石乙炔法工艺简介该方法是在氯化汞催化剂存在下,由乙炔与氯化氢加成直接合成氯乙烯( VCM) ,然后经聚合制得聚氯乙烯。
其生产过程可分为乙炔制备和净化,氯乙烯合成、产品精制及氯乙烯聚合。
这一制法工艺和设备较简单,投资低,收率高;但能耗大,原料成本高,催化剂汞盐毒性大,故受环境保护等所制约。
(2)乙烯氧氯化法工艺简介目前,国内比较流行的乙烯氧氯化法生产VCM工艺由8 个单元组成, 即乙烯直接氯化、乙烯氧氯化、二氯乙烷( EDC) 精馏、EDC 裂解、HCl 加氢脱炔、VCM 精制、废水处理和焚烧。
乙烯氯化分为低温法( 50 ℃) 、中温法( 90 ℃) 及高温( 120 ℃) , 上海氯碱化工股份限公司已引进德国的高温氯化法, 其反应温度200~230 ℃, 压力0.2~1.0 MPa, 该反应器有固定床及流化床2 种。
乙烯氧氯化法的主要优点是利用二氯乙烷热裂解所产生的氯化氢作为氯化剂,从而使氯得到了完全利用。
由于电石乙炔法较简单,而乙烯法流程较长,因此投资大,但后者的氯可完全利用,“三废”均可处理而不排出。
2 、两种原料路线所得VCM产品的质量指标对比及杂质影响分析[ 1](1)现国内电石乙炔法路线生产PVC 厂家的实际使用的单体氯乙烯质量指标如表1。
(2)国内上海氯碱化工股份有限公司、山东齐鲁乙烯化工股份有限公司乙烯法制备的VCM 单体指标如表2。
表2 上海氯碱化工股份有限公司、山东齐鲁乙烯化工电石法氯乙烯中含水量≤500 ×10- 6~600×10- 6, 较乙烯法氯乙烯含水量≤100×10- 6高出4~5倍, 前者对生产PVC 高质量产品有一定难度。
从表1 及表2 中看出单体氯乙烯中的杂质种类较多, 2 种原料路线所得的氯乙烯中所含杂质种类各不相同。
电石法氯乙烯生产技术总结
【来稿摘登】电石法氯乙烯生产技术总结生产聚氯乙烯(PV C)的主要原料氯乙烯的工业生产方法主要有3种:电石法、乙烯氧氯化法及二氯乙烷/氯乙烯(ED C/VCM)法。
从本质上讲,ED C/V CM法实际上是乙烯氧氯化法的后段工序。
所以氯乙烯的工业生产方法主要是电石法和乙烯法。
乙烯法生产技术复杂,投资大,且原料乙烯的供应较困难,需大量进口,受国际原油市场的影响较大。
目前,世界上先进国家已完全淘汰了电石法PV C。
目前,从国内十大PVC生产商的工艺和原料路线的现状分析,我国PVC生产中乙烯法、电石法和EDC/VCM法基本各占1/3,呈现三足鼎立之势,是世界各大PVC生产国中仅有的兼有乙烯法、电石法、EDC/VCM法3种装置共存的国家。
电石法PV C在中国能够生存是有其深刻的历史和现实原因的。
由于目前中国PV C生产的原料路线、资源分布和环境要求的不同,尤其是电石法PV C的工艺技术已十分成熟,资源有保证。
因此,电石法PV C在国内还可以生存相当长时间。
近几年以来,特别是美国9.11事件以来,随着国际局势的紧张,国际原油、天然气价格暴涨,导致了以乙烯工艺路线的PV C成本增加,从而突显了我国电石法PV C的成本优势。
2004年我国的电石法PV C主导了全国的PVC市场,出现了一个暴利时代。
于是国内再度掀起了电石法PVC的投资与装置改扩建的热潮。
在目前电石法PV C利润空间比较大的时候,新建装置一定要防止低水平的重复建设,要广泛吸收同行业的先进技术和经验,真正做到高起点、高水平。
(1)新型输送装置(如皮带、斗式提升机)的应用输送装置是影响乙炔发生器生产能力的一个重要因素,利用天车吊斗输送电石的方法存在着许多不利因素,对于大型发生装置已不适用。
而皮带输送、斗式提升机却有着节省占地面积的优势。
(2)大型乙炔发生器的应用目前,一些较大型的电石法PV C装置,如河北沧州化工集团公司老区、天津大沽化工股份有限公司等一般采用直径为2800mm的乙炔发生器,共4台,一般能够满足6万t/a PV C的生产需要。
电石法聚氯乙烯重点技术交流人汇报材料
一、前言PVC工业近几年发展十分迅猛,电石法聚氯乙烯在内蒙、新疆、安徽、河南、陕西、山西、贵州等省自治区都在上30万吨/年以上的新项目;乙烯法的规模也在不断扩大,以齐鲁、大沽化工厂、LG大沽化工厂和广州东曹等企业为代表的乙烯法生产能力也逐年增加。
随着PVC企业产能的逐年增加,PVC企业对当地的环境构成了极大的威胁。
为了解决乙炔法PVC生产企业的发展不受环境的制约,氯碱行业在技术进步和消除环境影响方面做了大量的工作。
近几年先后开发了变压吸附、干法乙炔、硫酸清挣、低汞触媒、母液回收等多项节能减排技术,有的已成为成熟的工业化技术,在多项工程中实施;有的技术尚不完善,还在不断探索。
这些新技术为PVC行业进步、保护环境做出了巨大的贡献。
在过去我们虽然采取了很多污染防治措施,并投入了相当的环保资金,但企业产量的急速增长,规模不断扩大,PVC生产企业所排放的污染总量在当地所占环境容量比例不断增加。
目前表现十分突出的是对水资源需求的压力,内蒙、新疆、陕西、山西等地区都是水资源贫乏地区:而安徽、河南地处淮河流域,污水排放受到严格限制。
国家对新建PVC企业提出污水“零排放”的要求,希望企业通过不断技术进步,合理利用资源,减少污水排放。
近几年PVC企业经济效益很好,企业有能力投入资金解决环境问题和历史欠账,满足国家对环保的要求。
电石法聚氯乙烯生产企业通常由烧碱和聚氯乙烯两部分生产装置构成,聚氯乙烯部分由含有乙炔发生、氯乙烯合成、聚合等几个工序,工艺流程长,污水排放点多,水质成份复杂,给污水的处理和回用带来困难。
为了能够实现污水的“零排放”,在这里我们重点对电石法PVC排放污水处理和利用进行分析,结合氯碱厂整体用水来考虑,以获得合理的解决办法和“零排放”的可能。
二、氯碱厂污水来源一个规模的电石法PVC工厂通常配套自各电厂、烧碱装置、水泥生产线。
这些配套装置为氯碱厂实现“零排放”提供了条件。
图2—]是氯碱厂的排水分类图,在这张图上我们可以清楚地看到氯碱厂主要排水来源。
电石法生产PVC树脂的环保技术及发展方向
技术与信息以上几种锚固墩防腐方式存在着以下几个方面问题:一是防腐层薄,混凝土浇筑需要震动夯实,易造成防腐层破坏;二是不耐施工搬运、磕碰,造成涂层漏电多,返修率高;三是固化时间长,给施工造成困难;四是防腐层电阻低,环氧煤沥青防腐层5000Ω.mm2的覆盖层电阻远低于其他防腐层;五是不环保,环氧煤沥青常用的固化剂以聚酰胺及多元胺加成物为主,反应时放出的氨对人有刺激作用。
3环氧玻璃钢外防护涂层应用环氧玻璃钢外防护涂层包括:环氧粉末底漆层、不饱和环氧树脂层和无碱布层。
锚固墩的底层为环氧粉末底漆层,在环氧粉末底漆层上先涂覆不饱和环氧树脂层,在不饱和环氧树脂层上缠绕无碱布层,不饱和环氧树脂层和无碱布层交替使用多层,并且保证锚固墩的最外层为不饱和环氧树脂层。
不饱和环氧树脂涂层每层厚度在0.1mm-0.2mm之间,无碱布为材料本身厚度,单层即可,锚固墩的管径小于500mm时,一般可按照多层无碱布层和41层不饱和环氧树脂层进行缠绕,锚固墩的管径大约500mm时,适当增加不饱和环氧树脂层和无碱布层交替缠绕的层数,锚固墩的管径小于200mm时,可适当减少不饱和环氧树脂层和无碱布层交替缠绕的层数。
(见图所示)4环氧玻璃钢外防护涂层特点(1)固化时间快、硬度、附着力强。
固化温度范围在0~180℃内,硬度随机检测四点,结果均大于100HB。
(2)化学稳定性好。
固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性,适当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特殊的化学稳定性能。
(3)使用寿命长。
具备自身硬度、耐划伤、耐磨性和抗弯曲等特性,在管道上应用大于管道防腐层30年的使用寿命,甚至更高,同时耐化学腐蚀,耐高温。
(4)绝缘性能好。
经检测,绝缘电压15.66万伏。
(5)耐腐蚀性好。
对不饱和聚酯树脂耐酸、耐碱、耐水和耐盐进行检测,得出报告:(见表1所示)。
5环氧玻璃钢质量检验(1)外观检验:逐根目测检查,环氧玻璃钢表面平整,无开裂、皱褶、空鼓、流挂、脱层、发白及无碱布外露,压边和搭接均匀且粘结紧密,无碱布网孔为漆料所灌满。
聚氯乙烯生产技术 聚氯乙烯现状与发展趋势
聚氯乙烯生产技术
7
聚氯乙烯生产技术
高聚物生产技术
(2)工艺与产品高端化 加强PVC应用开发,与下游加工企业和 科研机构合作,进行应用加工配方体系及助 剂的研究开发,帮助开发PVC传统行业领域 之外的应用,从而提升产品质量和价值量, 实现产业进一步升级和高附加值发展,提高 现有PVC产品的整体市场竞争力。 关注创新能力,培养和引进高端人才是 行业发展的必然趋势。
聚氯乙烯生产技术
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高聚物生产技术
二、聚氯乙烯发展趋势
随着市场竞争的加剧,国内的PVC企业 已经充分意识到差异化发展的必要性和紧迫 性,引领全球化,开拓海外销路,整合境外 优势资源,是中国PVC行业对外发展扩张的 契机。
聚氯乙烯生产技术
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高聚物生产技术
(1)产业园区一体化 受下游主流需求增长乏力的影响,中国 PVC产量和消费量上升空间有限,未来行业 将注重于发展先进PVC工艺技术,提升产品 质量和价值量。 而去产能、环保等政策陆续实施,PVC 行业未来将沿产业链方向深入挖掘,建立综 合性化工园区,探素一体化商业运营模式。
高聚物生产技术
项目二 聚氯乙烯生产技术
任务一:认识聚氯乙烯
第2讲:聚氯乙烯现状与发展趋势
聚氯乙烯生产技术
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高聚物生产技术
一、聚氯乙烯现状
1. 聚氯乙烯生产情况: PVC的工业合成方法主要分为两种:电 石法和乙烯法。国内PVC主要以电石法为主 ,其产能占比81.5%,电石法PVC成本中电 力成本高达52%。 数据显示,截至2019年末,国内聚氯 乙烯总产能约为2518万吨,总产量达到了 2000万吨,预计在2021年产量可达2568 万吨,市场产能充足。
聚氯乙烯生产技术
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电石法pvc
电石法pvc
电石法PVC,又称石膏反应法,是一种即时反应的聚氯乙烯制备技术,是一种先进的可再生资源化学反应。
主要原料有:碳酸钙,碳酸氢钠,乙
醇或其它添加剂,如甘油,苯并萘等。
它的工艺过程主要有:石灰石膏和
碳酸氢钠的混合、发泡及沉淀成型,极其简单,厂房面积小,反应速度快,实用简单,产量大,材料回收率高。
具体工艺步骤:将碳酸钙和碳酸氢钠混合及湿法混合;然后将混合粉
料放入加热搅拌器中,加热搅拌到气泡出现;将反应混合液放入塑料模具中,冷却把形成的塑料模块剥离出来,清洗,烘干,然后即可进行后续的
加工。
电石法PVC的优点是快速反应、温度低、操作简单,可以在常温下完
成生产。
而且,材料回收率高,耗能低,可以有效降低制品生产成本。
电石法聚氯乙烯生产工艺培训讲座
影响乙炔发生的因素
(1)电石粒度的影响
过大:水解反应缓慢 过小:速率快,放热大,急剧升温而爆炸
(2)温度对电石水解反应的影响
高
乙炔总损失减少,电石渣浆含固量上升;
反应温度过高将导致排渣困难。 温 度
低
粗乙炔气中的水蒸汽含量小,冷却负荷小
从安全生产等方面考虑,以80~90℃范围为好。
(3)发生器压力的影响
C
0.4~3%
SiO2、Fe-Si、SiC Fe2O3 CaS
0.6~3% 0.2~3% 0.2~2%
MgO、Ca3N2、Ca3P2、Ca3As2 少量
乙炔
C2H2,常温常压无色,比空气略轻,能溶于水和有机溶剂,工业生产中的乙 炔因含有硫、磷等杂质而带有刺激性的气味。
电石水解反应原理
+ C a C 2 2 2 H O Ca O +H 2O CaS +2H 2O
聚氯乙烯树脂属于力学性能、电气性能及耐化学腐蚀性能较好 的热塑性材料之一。对于不同规格的聚氯乙烯高聚物,采用不同塑 化配方和加工方法可制成不同的硬质和软质PVC制品,广泛用于医 药、建筑、化工等多个领域。具体地讲,其用途大体如下:
1 用于制作电缆电线的绝缘层、保护层、蓄电池隔板及氯纶纤维 等软制品。 2 薄膜(农膜、雨衣、工业包装材料)、软管、鞋料以及人造革 等。 3 硬质管、硬板、透明瓶、包装硬软片及塑料印花纸。 4 唱片、管件、焊条、纱管、玩具、透明硬片。 5 墙板、窗框、其他阻燃类建筑材料及电器外壳等。 6 过氯乙烯树脂、增塑PVC及消光剂等。
1.4 国内外聚氯乙烯发展概况
石油化 工路线
当前,除中国大陆和印度的少量装置之外,国外几乎90%以上的聚氯 乙烯装置均采用以石油化工所生产的乙烯基类单体产品为原料的乙烯法 生产工艺。
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一、前言PVC工业近几年发展十分迅猛,电石法聚氯乙烯在内蒙、新疆、安徽、河南、陕西、山西、贵州等省自治区都在上30万吨/年以上的新项目;乙烯法的规模也在不断扩大,以齐鲁、大沽化工厂、LG大沽化工厂和广州东曹等企业为代表的乙烯法生产能力也逐年增加。
随着PVC企业产能的逐年增加,PVC企业对当地的环境构成了极大的威胁。
为了解决乙炔法PVC生产企业的发展不受环境的制约,氯碱行业在技术进步和消除环境影响方面做了大量的工作。
近几年先后开发了变压吸附、干法乙炔、硫酸清挣、低汞触媒、母液回收等多项节能减排技术,有的已成为成熟的工业化技术,在多项工程中实施;有的技术尚不完善,还在不断探索。
这些新技术为PVC行业进步、保护环境做出了巨大的贡献。
在过去我们虽然采取了很多污染防治措施,并投入了相当的环保资金,但企业产量的急速增长,规模不断扩大,PVC生产企业所排放的污染总量在当地所占环境容量比例不断增加。
目前表现十分突出的是对水资源需求的压力,内蒙、新疆、陕西、山西等地区都是水资源贫乏地区:而安徽、河南地处淮河流域,污水排放受到严格限制。
国家对新建PVC企业提出污水“零排放”的要求,希望企业通过不断技术进步,合理利用资源,减少污水排放。
近几年PVC企业经济效益很好,企业有能力投入资金解决环境问题和历史欠账,满足国家对环保的要求。
电石法聚氯乙烯生产企业通常由烧碱和聚氯乙烯两部分生产装置构成,聚氯乙烯部分由含有乙炔发生、氯乙烯合成、聚合等几个工序,工艺流程长,污水排放点多,水质成份复杂,给污水的处理和回用带来困难。
为了能够实现污水的“零排放”, 在这里我们重点对电石法PVC排放污水处理和利用进行分析,结合氯碱厂整体用水来考虑,以获得合理的解决办法和“零排放”的可能。
二、氯碱厂污水来源一个规模的电石法PVC工厂通常配套自各电厂、烧碱装置、水泥生产线。
这些配套装置为氯碱厂实现“零排放”提供了条件。
图2—]是氯碱厂的排水分类图,在这张图上我们可以清楚地看到氯碱厂主要排水来源。
1氯碱装置氯碱装置有3股排水(盐卤制盐工艺还会产生制盐冷凝水),总产生量在15·35m3巾,这部分排水基本上在装置内消化掉了,就氯碱装置外排废水水量约10m3巾,占整个氯碱厂的排水量的2、5%。
2.1。
1、螯合树脂塔再生废水电解工序螯合树脂再生产生的酸、碱性废水,间断排放,混合后为含盐废水。
污水中的主要污染物是静置盐水中含有的少量的对离子膜有害的重金属离子。
这部分废水排放量5m3巾,通常可采用中和、混凝沉淀处理后,除去废水中的金属离子后,返回化盐工序不外排。
2.,..2、脱氯淡盐水离子膜电解槽阳极室产生的含氯淡盐水,淡盐水浓度—2]0g/D,Ch约1700mg /I,采用真空+化学法脱氯后作为化盐水,脱出氯气送氯气系统回收,这部分排水量10 m3/h。
2.1.3、蒸发固碱工序工艺冷凝水蒸发固碱工序通常采用两效或三效降膜蒸发浓缩工艺,将32%液碱浓缩至50 %。
每个企业对固碱的需求不同,产生的工艺冷凝水量不同,这部分回收水除含有少量蒸发夹带的氢氧化钠外不含其他污染物,调整pH值后可送化盐工序不外排。
2.2聚氯乙烯装置电石法PVC的生产过程见图2—1。
电石经水解生成乙炔,乙炔经过降温、次钠清净、碱洗、脱水等精制过程,与烧碱车间来的氯化氢反应生成粗氯乙烯;粗氯乙烯经过水洗回收盐酸、碱洗、精馏等过程去除杂质后去聚合;精制后的氯乙烯采用悬浮法生产工艺生成聚氯乙烯;聚乙烯浆料经汽提脱除氯乙烯单体、离心分离、干燥、包装得到成品。
我们以湿法乙炔为例,排放的废水主要有以下几种:·2.2.1、电石上清液(湿法)乙炔装置采用湿法乙炔生产工艺,用水量通常是次钠清净产生的废水全部补充到乙炔装置,由于每个工厂的操作条件不同、地区环境温度不同、气候季节变化等原因,通常需要补充一定的新鲜水,除电石渣带走一部分水量外,部分循环,其他的废水排放。
排水中含Ca(OH)2、Mg(OH)2、CaS、MgS、H3P、SS,废水呈强碱性。
乙炔发生器中产生的硫化物和循环过程中氧化形成的亚硫酸盐形成的COD处理成本极高,难以通过廉价的处理方式达标排放,生量为200~250m3巾。
2.2.2、次钠废水工艺要求新鲜次钠清净水的次钠浓度0.08~0.]2%,使用为量70---80m3巾,过程中没有损失,废次钠液中主要污染物是Na2C03、NaCL、Na2S、乙炔和SS。
由于水泥生产所用的电石渣对氯根有限制,回用于乙炔发生器的次钠废水中所含的氯根超出限额,为了避免将次钠废水中的氯根带入水泥生产,各企业设法将这部分废水单独处理回用。
2.2.3、含汞废水含汞装置区除收集的设备、地面冲洗水、初期雨水以及转化器更换废催化剂产生的废水产生量为2m3/h,主要污染物为Hg0.1~0.3rug/I以外,含汞量大的污染源是氯乙烯合成单元排放少量的含汞稀盐酸和少量的含汞废碱液。
由于汞是一类污染物,要求在车间达到5ppb,这部分废水必须在车间进行处理。
2.2.4、洗釜水悬浮法PVC生产中,为了防止粘釜,每次聚合前要在聚合釜内壁涂防粘釜剂, 反应结束后要用水清洗聚合釜,洗掉釜壁残留的防粘釜剂,为下次生产做准备,这样产生了洗釜水。
洗釜水中的主要污染物是双酚A类物质,COD通常在1000~1500mg/I,废水的可生化性很差,生物难以降解,产生量为5~10m3巾。
2.2.5、离心母液悬浮法PVC是在水和分散剂存在的条件下聚合的,生成的浆料中含有约]000ppm的VCM,在工艺上采用在真空条件下,用蒸汽汽提的方法将其中所含的VCM进行脱除。
汽提出来的VCM,被送至VC回收工序进行回收。
汽提浆料送离心机分离,得到PVC产品,分离的废水我们称之为离心母液。
离心母液产生量为70~80 m3巾,主要污染物为COD~200mg/VCM<2mg/Io这股废水的电导率低,CDl00~200us/cm有很高的回收利用价值。
2.3自备电厂和公用工程排水2。
3.1、循环排污水自备电厂装置循环排污水和其他循环排污水,按有机物含量划分属清净下水,主要污染物含盐和SS。
要利用这部分污水,可根据其含盐量进行脱盐处理回用。
2,3.2、公用工程排放的含盐污水’公用工程纯水制备RO产生的浓水或离子交换再生排水由于基本不含有机污染物,外观上我们认为他是清净排水。
但这部分排水通常溶解固体含量是水源含固量的3'-4倍。
根据地域不同,这部分水中的溶解性固体是碳酸盐、硫酸盐或氯化钠。
利用方法可以和循环水排水的处理方法相同,也可以更简单一点。
2。
3.3、生活污水和其他杂水氯碱厂的生活污水和其他杂水的产生量按工厂的耗水量所占的比重是十分小的,由于其污染绝对量小,可以单独处理,也可以与其他排水合并处理。
新建企业生活区是独立的,排水系统完善且清晰,排水是独立管网,我们建议与其它排水分别处理;老企业管网复杂,宜与其它排水合并处理。
三、排水的阶梯利用我们的目标是整个工厂的污水“零排放”,要做到这一点,需要将不同单元的排水分级利用。
弄清楚用水单元的水质要求,再选择合适的水源。
大家都知道乙炔发生器对用水的水质没有特殊的要求,含有有机物的污水是可以用于乙炔发生器的。
但如果废水中含有过量的次氯酸钠就会引起爆炸,温度高的水不宜进乙炔发生器等等。
通常我们考虑排水阶梯利用的条件,影响因素,阶梯利用存在的问题,有没有好的解决办法。
阶梯用水通常的原则是:1、在所有排水中使用刚好满足用水条件的排水;2、选择使用只需简单处理就能满足要求的排水:3、把最洁净的排水用在最需要洁净水的地方。
通过确定各单元生产用水指标和回用水指标,最终确定排水用于什么地方,生产单元多、装置区域划分清晰的企业相对较易实现水的重复利用和阶梯利用。
四、主要排水的处理及回用方法在前面我们对氯碱厂的排水进行了讨论,各股排水的水质因排水的位置不同其差异相当大,下面我们对排水主要污染源进行分析讨论回用的可能性和方法。
4.重电石上清液处理和回用图4-T是一个典型的电石上清液循环平衡图,从图中看出湿法乙炔发生是一个缺水系统,它的亏水主要是因为蒸发、电石渣生成耗水和湿渣带走的水等几部分构成。
因为电石上清液的处理十分昂贵,工程设计上我们要避免乙炔发生单元排水,补给水量和本单元消耗水量需要保持平衡。
亏水原因我们已经很清楚了,那我们分析一下补水的来源。
乙炔发生器的补水主要来源于洗泥塔和次钠塔排放的废次钠清净液,这样的利用对于湿法乙炔是十分合理的,可以减少因排水带走溶解在水中的乙炔所引起的不必要浪费。
但是由于乙炔发生过程尚未实现数字控制,反应过程是由操作工凭经验控制,当发生器的温度上升较快时,需要通过开启自来水阀门补水降低发生器的温度。
为了降低发生器的温度,使用较高温度的电石上清液回用,控制是比较困难的。
为了解决这个问题只需要将电石上清液回水的水温降低到30—35℃以下。
有许多方法可以实现控制温度这个目标,在个别工厂已经实现电石上清液不排放,大大减轻了污水的处理难度,同时减少了工厂治污的成本。
某公司采用多级冷却技术对上清液进行降温,采用机械强制通风的玻璃钢冷却塔,强化空气冷却效果。
夏季采用低温盐水隔套冷却,从而做到了上清液100甲。
回用,还可以通过上清液的乙炔回收降低处理成本。
国家法改委对新建氯碱厂要求PVC生产采用干法乙炔生产,这样新建的企业将不存在这股废水的困扰。
4。
2次钠废水处理及回用,、在过去,次钠废水直接进入乙炔发生器,而不需要处理。
·近几年由于氯碱企业‘’/配套水泥厂,利用电石渣作为水泥生产的主要原料,由于水泥产品对氯离子含量有限制,而电石渣是电石渣水泥生产中唯一带入氯离子的原料,不得不控制电石渣中L所带入的氯离子含量,这要根据我们次钠溶液配制浓度,限制次钠废液进入乙炔发生器的量,不能进入乙炔发生器的次钠废液需要进行处理。
工艺设计上要设法除掉溶解在废液中的乙炔气体成分,40~c条件下乙炔在水中的溶解度约0.65m3。
见如下图表。
从图表中看出温度对乙炔的溶解有很大的影响,乙炔溶解到水中引起水中COD之变化,采用通常的化学法、物化法和生化法处理很难达到我们所期望的要求。
次钠废水处理深度要根据使用的条件来确定,目前有的企业采用气提、沉淀、均化、砂滤、超滤反渗透工艺将次钠废水处理到准纯水,直接处理成本2-4元,投资]5万元/吨污水,回收率70冗。
4.3含汞废水处理及回用乙炔法生产氯乙烯用HgCl2为触煤,将汞带入氯乙烯转化器以后的生产单元。
VCM合成反应需在HgCl2催化剂存在条件下进行,HgCl2在整个VCM合成过程中的迁移损失主要有以下几种形式:①以失活催化剂的更换排出:②VCM脱汞处理的形式随活性炭排出;⑧更换失活催化剂时,微量催化剂进入水环泵排污水和活性炭吸附排出。