5万吨聚氯乙烯生产工艺设计

5万吨聚氯乙烯生产工艺设计

目录

摘要 (1)

引言 (2)

1 总论 (3)

1.1 国内外pvc发展状况及发展趋势 (3)

1.2 单体合成工艺路线 (3)

1.2.1 乙烯路线： (3)

1.3聚合工艺实践方法 (4)

1.3.1本体法聚合生产工艺 (4)

1.3.2乳液聚合生产工艺 (4)

1.3.3悬浮聚合生产工艺 (4)

1.4最佳的配方、后处理设备的选择 (5)

1.4.1配方的选择 (5)

1.4.2后处理设备侧选择 (6)

1.5 防粘釜技术 (8)

1.6原料及产品性能 (8)

1.7影响聚合及产品质量的因素 (10)

1.8工艺流程叙述 (11)

1.8.1加料系统 (11)

1.8.2聚合系统 (11)

1.8.3回收系统 (11)

1.8.4干燥系统 (11)

2 工艺计算 (12)

2.1物料衡算 (12)

2.1.1聚合釜 (12)

2.1.2 混料槽 (16)

2.1.3汽提塔 (17)

2.1.4离心机 (20)

2.1.5 沸腾床 (21)

2.1.6 包装 (22)

2.2热量衡算 (23)

2.2.1聚合釜 (23)

2.2.2沸腾床的热量计算 (28)

3 非工艺部分 (34)

3.1厂内的防火防爆措施 (34)

3.2车间照明及采暖措施 (35)

3.3防静电，防雷措施 (35)

3.4三废处理情况 (36)

3.4.1电石渣的处理 (36)

3.4.2电石渣上清液的处理 (36)

3.4.3 热水的综合利用 (36)

3.4.4尾气的回收利用 (36)

3.4.5转化水洗塔水的回收利用 (37)

致谢 (38)

参考文献 (39)

摘要

本文讲述了我国聚氯乙烯工业生产技术的发展进程和目前状况，包括原料路线、工艺设备、聚合方法等。本设计采用悬浮法生产聚氯乙烯，介绍了采用悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，工艺过程中需要注意的问题，包括质量影响因素，工艺条件及合成工艺中的各种助剂选择，对聚合工艺过程进行详细的叙述。并且从物料衡算、热量衡算和设备计算和选型三个方面进行准确的工艺计算，对厂址进行了选择，采取了防火防爆防雷等重要措施，对三废的处理回收等进行了叙述，画出了整个工艺的流程图。

关键词：聚氯乙烯；生产技术；悬浮法；乙炔法；乙烯法；

防粘釜技术；

引言

聚氯乙烯(PVC)是5大通用塑料之一,具有耐腐蚀、电绝缘、阻燃性和机械强度高等优异性能,广泛用于工农业及日常生活等各个领域,尤其是近年来建筑市场对PVC产品的巨大需求,使其成为具备相当竞争力的一个塑料品种。

PVC糊树脂自20世纪30年代开发以来,已有近70年的历史。目前全世界PVC 糊树脂总生产能力约200万t/a,其中,西欧是PVC糊树脂生产厂家最多、产量最大的地区。我国聚氯乙烯工业起步于于50年代，仅次于酚醛树脂是最早工业化生产的热塑性树脂，第一个PVC装置于1958年在锦西化工厂建成投产，生产能力为3000吨／年。此后全国各地的PVC装置相继建成投产，到目前为止，我国有PVC树脂生产企业80余家，遍布全国29个省、市、自治区，总生产能力达220万吨／年70~75万t/a。PVC树脂在我国塑料工业中具有举足轻重的地位，同时PVC作为氯碱工业中最大的有机耗氯产品，对维持氯碱工业的氯碱平衡具有极其重要的作用。

本设计为年产量5万吨聚氯乙烯车间聚合工段工艺。本次设计采用了氯乙烯单体悬浮聚合工艺。介绍了PVC的聚合工艺，建厂的有关事项及合成聚氯乙烯的流程和设备，对整个生产工艺做出了详细的叙述。

1 总论

1.1 国内外pvc发展状况及发展趋势

聚氯乙烯（PVC）广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等各领域。2006年我国PVC生产能力约为972万吨，产量为920万吨，净进口量达151万吨，消费年增长率在9.5％左右。随着节水灌溉、建筑化学建材、包装、电子电气、汽车等下游行业对PVC需求的快速增长，未来几年我国对聚氯乙烯(PVC)的需求仍将保持较高的增长速度。2007年全球PVC消费量约为3100万吨，预计到2010年我国PVC树脂的需求量将达1100万吨，2020年将达到2160万吨。预计到2010年全球PVC的需求量将达到3490万吨，2020年将达到4600万吨。

1.2 单体合成工艺路线

1.2.1 乙烯路线：

乙烯氧氯化法的反应工艺分为乙烯直接氯化制二氯乙烷（EDC）、乙烯氧氯化制EDC和EDC裂解3个部分，生产装置主要由直接氯化单元、氧氯化单元、EDC裂解单元、EDC 精制单元和VCM单元精制等工艺单元组成。乙烯和氯气在直接氯化单元反应生成EDC。乙烯、氧气以及循环的HCl在氧氯化单元生成EDC。生成的粗EDC在EDC精制单元精制、提纯。然后在精EDC 裂解单元裂解生成的产物进入VCM单元，VCM精制后得到纯VCM产品，未裂解的EDC返回EDC精制单元回收，而HCl则返回氧氯化反应单元循环使用。直接氯化有低温氯化法和高温氯化法；氧氯化按反应器型式的不同有流化床法和固定床法，按所用氧源种类分有空气法和纯氧法；EDC裂解按进料状态分有液相进料工艺和气相进料工艺等。具有代表性的司的Inovyl工艺是将乙烯氧氯化法提纯的循环EDC和VCM直接氯化的EDC在裂解炉中进行裂解生产VCM 。HCl经急冷和能量回收后，将产品分离出HCl（循环用于氧氯化）、高纯度VCM和未反应的EDC（循环用于氯化和提纯）。来自VCM装置的含水物流被汽提，并送至界外处理，以减少废水的生化耗氧量（BOD）。

本设计采用乙烯路线生产氯乙烯单体。