氯碱工艺[1]

H2
32碱 氢气
高纯酸 洗涤冷却
氯气 洗涤干燥
液氯冰机
Ⅰ 、Ⅱ效蒸发
48碱 Ⅲ效蒸发 片碱
二合一炉
液氯
精乙炔气
工
脱
业水
酸、
合
成
、
净
降 膜
化
吸
收
器
氯化氢
次钠 氯碱工艺[1]
粗VC气
精馏
粗VC气
冷凝
VCM
汽
提
聚合
回
收 浆料
干燥
PVC
电石工艺——炭材干燥
岗位任务：将含水较高的焦炭、兰炭送入干燥机，
与沸腾炉来的热风换热，除去焦材中的水份，再通过 筛分入仓供后工段使用。
砷化氢,而带有特殊的臭味。乙炔的沸点：-83.6 ℃，熔点（118.656kPa）： -80.8℃ 。 乙炔在易燃易爆性能上和氢气很相似，在空气中爆炸极限2.3%-72.3%（体积%）。 在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险，受热、震动、 电火花等因素都可以引发爆炸，因此不能在加压液化后贮存或运输。乙炔 微溶于水，易溶于乙醇、苯、丙酮等有机溶剂。在15℃和1.5MPa时，乙炔 在丙酮中的溶解度为237g/L，溶液是稳定的。因此，工业上是在装满石棉 等多孔物质的钢桶或钢罐中，使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入，以便贮 存和运输。 化学性质：由于乙炔分子中的三键结构，乙炔气体具有很活泼的化学性质，它 可以和氢气、氯气、氯化氢、水等进行加成反应，还能在适当条件下发生 二聚、三聚和四聚作用。此外，乙炔还能进行一系列有机反应。因此，以 乙炔为基础可以制取各种塑料、橡胶和纤维的有机原料，如氯乙烯、乙醛、 醋酸乙烯、丙烯腈、氯丁二烯等。
其与空气混合爆炸极限为4.1%～74.1%（体积%）；与氯气混合的爆炸极 限为5～87.5% （体积%）；氢氧混合物中，氢的爆炸极限为4.5～95% （体积%）。 用途：石油精炼、电子、食品、化工生产、航天等行业
氯碱工艺[1]
前言
5. 乙炔
分子式：C2H2，分子量：26。 纯乙炔为无色无味的易燃、有毒气体。而电石制的乙炔因混有硫化氢、磷化氢、
氯碱工艺[1]
前言
3. 氯气
化学性质：化学性质非常活跃,除惰性气体外,几乎可以与各种元素直接化合。 氯也能和许多化合物起反应，在自然界以游离状态存在的氯是极少的，大 多数以无机化合物形式存在。
（1）氯气与水反应
在常温下，氯气微溶于水，生成少量的盐酸和次氯酸。
Cl2+H2O
HClO+HCl
（2）氯气与各种金属反应生成氯化物
电石中除了含大部分碳化钙外，还含有少部分杂质，这些杂质都是从原料中的 杂质转移过来的。电石的外观为各种颜色的块状体，其颜色随碳化钙的含 量不同而不同，有灰色的、棕黄色的或黑色的，含碳化钙较高时则呈紫色。 若电石的新断面暴露在潮湿的空气中，则因吸收了空气中的水分而使断面 失去光泽变成灰白色。
电石的相对密度决定于CaC2含量。且随着碳化钙的含量减少，则相对密度增加。 电石的熔点也随碳化钙的含量改变而改变，纯碳化钙的熔点为2300℃，工 业碳化钙的含量一般为80％左右，其熔点常在2000℃左右。工业碳化钙有 两个最低熔点，第一个是相当于含碳化钙69％与含氧化钙31％的混合物， 第二点是相当于含碳化钙35.6％与氧化钙64.4％的混合物。
工艺流程：
旋风除 尘器
布袋除 尘器
放空
筛分、破碎
皮带
炭材
干燥机
皮带
原料仓
皮带
筛分
日料仓
沸腾炉
氯碱工艺[1]
电石工艺——炭材干燥 炭 材 干 燥 外 景
氯碱工艺[1]
电石工艺——炭材干燥
回 转 窑
氯碱工艺[1]
电石工艺简介——炭材干燥
回 转 窑
氯碱工艺[1]
电石工艺——气烧窑
装置原理：
气体燃料石灰竖窑的装置原理是把具有一定粒度的
氯碱工艺[1]
前言
Ⅴ、宜化氯碱
内蒙古化工股份有限公司PVC新工程于2010 年4月投产，目前拥有年产29万吨烧碱的离子膜 烧碱装置和年产36万吨PVC的电石法PVC生产装 置。
目前宜化集团生产PVC的子公司还有股份公 司（2003年投产，年产烧碱10万吨、PVC12万 吨）、楚星公司（ 2007年投产，年产烧碱6万吨、 PVC10万吨）、青海宜化(2011年4月投产，年产 烧碱30万吨、PVC30万吨) 。并且，新疆宜化总 规划年产120万吨PVC，2012年将投产一期30万 吨PVC。
肥皂洗涤剂 农药 医药
涂料香料
建材家具
汽车零件
防冻液
涂料
油墨
电缆护套
氯碱工艺[1]
橡胶弹性体
前言
4. 氢气
分子式：H2，分子量：2。 无色无臭气体。工业用本品纯度：工业≥98.0%，高纯≥99.999%。熔点：-
259.2℃，沸点：-252.8℃，饱和蒸气压：13.3kPa（-257.9℃）。 化学性质：氢气是可燃性气体，与空气或氯气均可形成易燃和易爆的混合物，
农药医药
薄膜
电线电缆 建材
制冷剂 建材
化妆品
洗涤剂 消毒剂
PCL3 次氯酸钠
氯代系列
PVC
甲烷氯化物
有机硅
氯甲烷 三氯氢硅 多晶硅
电子电气元件 光伏能源
食品
医药化妆品
草甘磷
涂料粘结剂
漂粉精
CMC
氯乙酸
氯
氯化苄 氯苯系列
甘氨酸 聚醚
PO TDI
光气
ECH
氯化高聚物
氯化橡胶
聚氨酯
MDI 合成甘油 环氧树脂
氯碱工艺[1]
前言
1. 碳化钙（俗名电石）
电石能导电，其导电性与电石纯度有关，碳化钙含量越高，导电性能 越好；反之越差。当CaC2含量下降到70－65%之间时，其导电性能达到最低 值 ， 通 常 比 电 阻 约 120000Ω/cm3 。 CaC2 含 量 为 94% 时 ， 通 常 比 电 阻 为 450Ω/cm3。电石的导电性也与温度有关，温度越高，导电性则越好。
氯碱生产工艺
内蒙古宜化化工股份有限公司
氯碱工艺[1]
目录
11. . 前前言言 2. 电石工艺 3. 烧碱工艺 4. VCM工艺 5. PVC工艺
氯碱工艺[1]
前言
Ⅰ、氯碱工业
氯碱工业以盐为原料，电解工业盐水制成烧 碱、盐酸、氯气、氢气，氯气进一步制成以聚氯 乙烯为代表的多种耗氯产品，目前我国生产200 多种耗氯产品，主要品种70多个。
氯碱工艺[1]
前言
3. 氯气
分子式：Cl2，分子量：71。 黄绿色带有刺激性气味的气体，属有毒气体。相对密度（空气=1）2.48，相对
密 度 （ 水 =1 ） 1.47 ， 沸 点 -34.5℃ ， 熔 点 -101℃ ， 饱 和 蒸 气 压 506.62kPa （10.3℃）；临界温度144℃，临界压力7.71MPa。本品略溶于水，易溶于 碱液，遇水时有腐蚀性。 氯气是一种有毒气体，它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里， 生成次氯酸和盐酸，对上呼吸道黏膜造成有害的影响：次氯酸使组织受到 强烈的氧化；盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀，使呼吸道黏膜浮肿，大量分泌 黏液，造成呼吸困难，所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。症状 重时，会发生肺水肿，使循环作用困难而致死亡。由食道进入人体的氯气 会使人恶心、呕吐、胸口疼痛和腹泻。氯气在生产区允许浓度1mg/m3。
在无水的条件下，电石在氢气流中加热至2200℃以上时，有相当量的 乙炔和金属钙生成(CaC2+H2=Ca+C2H2)。干燥的氧气在高温下氧化碳化钙而 生成碳酸钙(CaC2+O2=CaCO3+CO)。粉状电石与氮气在加热条件下反应生成 氰氨化钙（CaC2+N2=CaCN2+C）。除此之外，氯、溴、硫、氨、磷、氯化氢 和乙醇等等物质在一定条件下均能与电石发生化学反应，生成相应的化学 物质。
氯碱工艺[1]
前言
7. 聚氯乙烯
氯乙烯通过链式聚合反应生成聚氯乙烯(PVC)。
聚氯乙烯是应用最广泛的热塑性高分子材料之一，是我国第一大通用型合成树 脂材料。由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、 制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点，目前，PVC已经成为应用领 域最为广泛的塑料品种之一，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电 力、公用事业等领域均有广泛应用。
CaO+3C=CaC2+CO－111.3千卡 副反应
CaC2=Ca + 2C－14.5千卡 CaCO3=CaO + CO2－42.5千卡
CO2 + C=2CO－39.2千卡 H2O +C=CO + H2－39.6千卡 Ca(OH)2= CaO + H2O－26千卡 Ca2SiO4=2CaO + SiO2－29千卡 SiO2 + 2C=Si + 2CO－137千卡 Fe2O3 + 3C=2Fe + 3CO－108千卡 Al2O3 + 3C=2Al + 3CO－291千卡 MgO + C=Mg + CO－116千卡氯碱工艺[1]
石灰石从窑的上部加入，由于重力的作用，物料自上
而下移动，煅烧好的石灰由窑 底卸出，燃料气及其燃
烧所需的空气从窑的中部喷入窑内。竖窑中物料与气
体相对流动，物料自上落下，气体自下而上，所以它
是一个逆流式的热交换装置。
石灰石经加热达812℃便会发生分解，放出CO2，生 成石灰。
900－1250 ℃
CaCO3
氯碱工艺[1]
前言
Ⅵ 、内蒙宜化物料流程简图
甲酸钠尾气
石灰石
气烧窑 生石灰
高压电 弧
焦炭
炭材
兰炭 碳球
碳成型
炭粉
造气炉 粗煤气 CO2
工业盐
化盐 、精
制
整流变
交流电
精盐水 直流电
电解槽
电石炉 尾气
电石炉 破
电石 碎
废次钠
发
生
器
粗乙炔气
清净
脱硫脱碳 精煤气合成反应器甲料酸液钠
离心干燥
甲酸钠
变换 提氢
2Fe+3Cl2 点燃 2FeCl3(棕色的烟) 在有水存在时，金属氯化物会水解生成盐酸，加速管道腐蚀，所以氯气在干燥
之前不能使来自百度文库铁质材料。
（3）氯气与氢气反应
氢气在氯气中燃烧或受到光照生成氯化氢气体
（4）氯气与碱溶液反应
Cl2＋2NaOH
NaCl＋NaClO＋H2O
氯碱工艺[1]
前言
3. 氯气 用途：主要下游产品
氢气
电石或
乙烯
电石法或乙烯法
HCl
转化
C2H2
C2H3Cl
聚合
氯碱工艺[1]
PVC
前言
Ⅳ、主要产品
1. 碳化钙（俗名电石）
化学式： CaC2 ，相对分子量： 64.1 。 纯的碳化钙几乎是无色透明的晶体，不溶于任何溶媒中。在18℃时相对密度为
2.22，化学纯的碳化钙只能在实验室中，用加热的金属钙和纯碳使其直接 化合的方法而制得。我们通常所说的电石是指工业碳化钙而言。它是由生 石灰和碳素原料制得。
CaO + CO2 ↑-42.5 kcal
氯碱工艺[1]
电石工艺——气烧窑
石灰石料场 上料斜桥
氯碱工艺[1]
电石工艺——气烧窑 气烧窑外景
氯碱工艺[1]
电石工艺——电石炉
反应原理：
氧化钙与碳素原料在电石炉内凭借电流通过电极产生
的电弧热和电阻热在1800～2200℃的高温下反应而生
成碳化钙，其反应方程式如下：
氯碱工艺[1]
前言
2. 氢氧化钠（俗名烧碱、火碱、苛性钠）
化学式：NaOH，相对分子量：40。 纯的无水氢氧化钠为白色不透明的固体，质脆易溶于水并放出大量的热，在空
气中易潮解，且吸收CO2生成碳酸氢钠和碳酸钠。熔点：318.4℃,沸点： 1390℃。相对密度（水=1）为2.12。 氢氧化钠的水溶液为水白色或浅色不透明溶液，呈强碱性，有强烈的腐蚀性， 它以灼伤的方式作用于人体组织，可溶解蛋白，形成碱性变性蛋白。对眼 睛、皮肤有很强的腐蚀性作用。浓度越高、温度越高，腐蚀作用越强。 化学性质：氢氧化钠是强碱，与酸发生剧烈反应，在潮湿空气中与锌、铝、锡、 和铅金属生成可燃气体H2。与湿气或水接触吸湿放出热量。 烧碱在国民经济中有广泛应用，许多工业部门都需要烧碱。使用烧碱最多的部 门是化学药品的制造，其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂 制造业。另外，在染料、塑料、药剂及有机中间体生产中，旧橡胶的再生 中，制金属钠、水的电解以及无机盐生产中，制取硼砂、铬盐、锰酸盐、 磷酸盐等，要使用大量的烧碱。
氯碱工艺[1]
前言
6. 氯乙烯
氯乙烯简称VC，液氯乙烯简称VCM。分子式：C2H3Cl，分子量：62.5。 无色、易液化、具有醚样气味气体，熔点：-159.8 ℃ ，沸点： -13.4℃，临
界温度142℃，临界压力5.22MPa。相对密度（水=1）：0.91，相对蒸气密 度（空气=1）：2.15。与空气混合爆炸下限：3.6%，爆炸上限：31.0%。 本品微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多数有机溶剂。本品用作塑料原 料及用于有机合成，也用作冷冻剂等。本品车间空气中最高容许浓度 （MAC）我国为30mg/m3。
氯碱工业是国民经济的重要组成部分， 是基础化工原材料的生产供应行业，其碱、氯、 酸等产品广泛地应用于建材、化工、冶金、造纸、 纺织、石油等工业，在整个国家工业体系中占据 着十分重要的基础性地位。
氯碱工艺[1]
前言
Ⅱ、中国氯碱产能，世界第一。
氯碱工艺[1]
前言
Ⅲ、主要生产过程
工业盐 电解
烧碱 氯气