第二章聚氯乙烯生产案例

2 电石（CaC2）
• 工业碳化钙（即电石）是灰色、棕黄色或黑 色，结晶断面是灰色。当碳化钙含量高时呈 紫色，断面在空气中暴露一定时间将逐渐变 为灰白色。电石比重为2.0～2.8，随CaC2含 量减小而增高。一般含CaC2为80％。碳化 钙与水作用放出乙炔。
3 乙炔（CH≡CH）
• 乙炔是炔烃中最简单的一种化合物，其性质非常活泼，易进行加成、 聚合以及其它化学反应，因此乙炔在有机合成中得到广泛应用，是化 学工业中的主要原料之一，乙炔在常温常压下乙炔为无色、无嗅、无 味的气体，工业乙炔因含有杂质而具有特殊的刺激性嗅味。
二 聚氯乙烯生产技术
• 1 电石法PVC的生产前景 • 聚氯乙烯的生产方法从原料路线划分主要为电石乙炔法、 石油乙烯法和天然气乙炔法。在上世纪60年代以前，世界 上采用的基本是电石乙炔法，随生产技术水平的提高，进 入60年代后，石油乙烯法技术逐渐成熟，由于当时电石乙 炔法技术落后，能耗高，污染问题解决难度大，产品质量 差，难以形成规模，因此逐步为石油乙烯法所取代。到80 年代，除日本仅存一套装置外，发达国家的电石法PVC已 全部被淘汰。 • 在国内，1976年以前均采用电石乙炔法，之后北化二从 德国引进第一套氧氯化装置，开始了国内的石油乙烯法 PVC生产，87年石油乙烯法占PVC全部产能的13%，到 89年占到30%，2000年占到49%，当前电石法得到大力 发展，该比例又降低到为39%，因此现在国内是电石乙炔 法与石油乙烯法并存，且电石法一直占优势。但根据当前 世界能源结构的变化，通过国内外技术革新和发展，电石 乙炔法PVC在国内体现出较强的生命力。
4 氯乙烯（VCM）
• 在常温常压下是一种无色有乙醚香味的气体 • 分子式：CH2=CHCl分子量为62.51 • 溶解性：微溶水，溶于酒精、乙醚、四氯化 碳、苯。 • 纯的氯乙烯气体加压到0.5MPa以上时，可 以用工业水冷却得到比水略轻的液体氯乙烯。 氯乙烯与空气形成爆炸混合物的范围为4～ 22%，氯乙烯与氧气形成爆炸混合物范围是 3.6～72%。在氯乙烯与空气混合物中充入 氮或二氧化碳可缩小其爆炸范围。
5 氯化氢（HCL）
• 在常温常压下是一种比空气重的无色、有刺激臭味的 气体 • 分子量：36.5， • 无水氯化氢经过压缩到约6.0MPa后，可以用水冷却 为纯度99.99%的液态氯化氢。氯化氢极易溶于水成 为盐酸，并强烈放热。在标准状况下，每升水可溶解 525.2升体积的氯化氢变成46.15%的盐酸，并放出 约390～400 Kcal的热量。氯化氢还极易与空气中的 水分结合生成白色的烟雾（酸雾）。氯化氢在干燥状 态下几乎不与金属作用，但在含水或溶于水时，表现 出盐酸的性质，具有强腐蚀性，能与大多数金属反应 生成相应的盐类物质；与金属氧化物、碱生成盐和水。
• 聚氯乙烯是性能价格比优越的大宗塑料品种， 是五大通用树脂中产量最大的品种。 • 聚氯乙烯树脂广泛用于建筑、电线电缆、家 用器具等行业，如用于制造电缆绝缘层、保 护层；蓄电池隔板；农膜；薄膜；软管；人 造革等板材；型材；管材；塑钢门窗；上下 水管；穿线管；透明瓶；透明片材；彩色板 管；玩具等。另外，还用于掺混其它塑料进 行塑料合金的加工制作。
• 在PVC用途消费中软制品约占总消费量的30-35%， 用量最大的是膜和片；硬制品约占总消费量的6065%，用量最大的是管材和管件。大的消费市场是建 筑行业，约占PVC总消费量的55%，主要用于管材、 管件、板材、型材等；装修行业约占总消费量的8%； 电气电缆约占7%；家具装璜约占5%；其他为25%。 • PVC硬制品的比例目前正在逐步扩大，今后PVC硬制 品的发展将以复合材料、掺混材料及其它适应建材市 场要求的制品为主。软制品则仍以电线电缆、包装材 料和壁纸为主，向无毒、低增塑剂方向发展。共混改 性技术近年来在发达国家已经取得了长足的进步，以 聚氯乙烯为主的塑料合金制品在一些地方开始取代工 程塑料和橡胶。
• 化学分子式： C2H2（结构式CH≡CH） 分子量：26.038
• 乙炔极易燃烧爆炸，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热 能引起燃烧爆炸。遇氧化剂接触会猛烈反应。与氟、氯等接触会发生 剧烈化学反应。与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质。 • 在空气中的爆炸极限为：2.3－81％，（其中7－13％最易爆炸）。 乙炔用N2、CO2、CO、H2O等气体稀释后，爆炸能力会降低。如N2： C2H2=1：1时，通常不会发生爆炸。作为乙炔的稀释剂，效果最好的 是氮气。
2、电石法聚氯乙烯发展的挑战和趋势
• 经过多年来国内外科学技术人员的努力， 电石乙炔法的生产技术产生了极大的变 化，技术水平不可同日而语。过去存在 的技术问题得到了逐一解决，技术水平 的提高为电石乙炔法PVC新的发展提供 了基础和保障。清洁生产技术的创新和 运用，使生产过程产生的废水、废气和 废渣得到了很好的综合治理和循环利用， 奠定了电石法聚氯乙烯清洁生产的基础。
• 清洁生产技术： • 干法乙炔、电石渣水泥、变压 吸附、聚合母液水处理、乙炔 上清液封闭循环、低汞触媒、 含汞废盐酸深度解析。
聚氯乙烯生产技术
2016年8月
一、概述
• 1 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ氯乙烯（PVC）
• 聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的高分子化合物 • 分子式：〔—CＨ2—CHCl—〕n， • 其中n表示平均聚合度。目前，商品化的PVC树脂分子质量范 围在1.9×105～ 5.0×105之间，通用树脂分子量为32000～ 95000 • 主要物化数据如下： • 外观：白色粉末 比重：1.35～1.45 • 表观密度：0.40～0.65 g/ml • 比热：0.20～0.35 Kcal/g ℃ • 导热系数：0.14 Kcal/h m ℃ • 唯卡软化点：75～85 ℃ • 颗粒直径：60～150 微米 （悬浮法） • 热分解点：＞100℃降解释放出氯化氢 • 燃烧性：在火焰上能燃烧并释放氯化氢、一氧化碳和苯等，离 开火焰自熄。