年产10t聚氯乙烯合成开题报告

湖南化工职业技术学院

毕业设计（论文）开题报告

题目：年产10万吨聚氯乙烯合成工段工艺设计

学生姓名：

年级： 20011级

专业：应用化工技术

院系：化学工程系

指导教师：

完成日期： 2013年月-2013年月

2013 年0 月日

河南城建学院毕业设计（论文）开题报告书

题目年产10万吨聚氯乙烯合成工段工艺设计

学生姓名学号指导教师

专业应用化工技术职称

选题目的及意义：

选题目的：氯乙烯是聚氯乙烯单体，是塑料工业的重要生产原料，是我国重要的有机化工产品，是世界上最重要化工产品之一。

随着我国经济高速发展，氯乙烯原料的社会需求量日益剧增，树脂合成技术和加工技术的进步，使聚氯乙烯在工业、农业、建筑、汽车包装和家电等各个领域的到了广泛的应用，尤其是我国的建筑行业对聚氯乙烯的需求强劲市场缺口较大。而氯乙烯的单体，只有供应充足才能满足它的后续产品有更大的发展。

市场经济的大蓬勃发展正在推动着我国聚氯乙烯工业的发展，作为氯碱工业的支柱产业聚氯乙烯工业正在推动着一些相关产业的发展。聚氯乙烯历史上曾经是使用量最大的塑料，现在某些领域上已被聚乙烯、所代替，但仍然在大量使用，其消耗量仅次于聚乙烯和聚丙烯。聚氯乙烯（ PVC）是五大热塑性合成树脂之一，塑料制品是最早实现工业化的品种之一。可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工，而且具有较好的机械性能、耐化学腐蚀性和难燃性等特点，以其低廉的价格和非常突出的性能而广泛地用于生产板材、门窗、管道和阀门等硬制品，也用于生产人造革、薄膜、电线电缆等软制品。

我国聚氯乙烯(PVC)工业起步于50年代，仅次于酚醛树脂是最早工业化生产的热塑性树脂。目前，生产PVC树脂主要采用悬浮法，少量采用乳液法及本体法。

现在，国内引进PVC生产技术及设备的项目有二十项左右，其中生产能力最大的两套设备是上海氯碱股份有限公司和齐鲁石化总公司的年产20万吨悬浮法PVC树脂装置，采用日本信越公司技术。北京化工二厂、锦西化工厂、福州化工二厂引进美国B．F古德里奇公司悬浮法PVC树脂生产技术，生产高型号树脂，其它还有引进美国西方化学公司的高型号树脂和釜式汽提技术及设备，法国阿托公司、前德国布纳公司、日本吉昂公司、日本钟渊公司、日本三菱公司的糊树脂生产装置和技术、法国本体聚合技术和设备等，这些技术和设备的引进，使我国PVC树脂的生产技术和水平有了很大提高，产品品种有所增加，带动了我国PVC工业的发展。

我国PVC树脂的消费主要分为两大类，一是软制品，约占总消费量的37％，主要包括电线电缆、各种用途的膜(根据厚度不同可分为压延膜、防水卷材、可折叠门等)、铺地材料、织物涂层、人造革、各类软管、手套、玩具、塑料鞋以及一些专用涂料和密封件等。二是硬制品，约占总消费量的53.0％，主要包括各种型材、管材、板材、硬片和瓶等。

预计今后几年我国PVC树脂的需求量将以年均约6.4％的速度增长。

中国聚氯乙烯工业有着广阔的发展前景,中国地大物博、人口众多,为聚氯乙烯产品提供了广大的市场。

意义：

本设计为年产量10万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。希望能够为聚氯乙烯的生产工艺创新和改进有所帮助。设计条件

设计条件与要求

乙烯纯度≥98.5%；氯化氢纯度≥93%；

第一段反应器乙炔转化率按75%计算；第二段转化器出口气体中未反应乙炔按3%计算；

合成反应配料比：乙炔:氯化氢=1:1.08(mol比)；

合成反应温度150～180℃,单台转化器混合气流量按乙炔空间流速40～60(m3/m3•h)，每摩尔乙炔反应放热124.8kJ，

氯乙烯纯度≥99.5%,氯乙烯常压下沸点：-13.9℃；液体氯乙烯密度按0.85g/mL计；

连续式生产；全年按300d生产天数计算；

设计目标：

1.学会工艺设计的基本思路和方法，包括查阅文献、选择课题、设计工艺流程、进行工艺计算、撰写设计报告等工作。

2.了解聚氯乙烯合成工艺技术的现状和存在的问题。

3.学会工艺选择和设计、物料衡算和热量衡算、设备计算和选型的基本方法。

4.培养开展化工设计的基本能力，培养发现问题和解决问题的能力，培养化工设计的协作意识和能力；养成独立思考的习惯，养成严谨、求实、进取、踏实的工作作风。

5.能够独立撰写毕业设计说明书。

技术路线及设计计算方法：

技术路线：

设计基础工作（包括课程修习、实习、查阅资料和调研）：

设计计算方法：

热量衡算法、物料衡算法、设备的计算与选型。

课程修习、实习：

通过学习高分子化学、高分子物理、无机化学、有机化学、化工机械基础、化工基础、工程力学、塑料配方设计与实例解析、反应工程等专业课，为毕业设计打下了理论基础。

通过从大一到大四的多次见习与生产实习，认识了解了实际生产工艺与流程，为毕业课程设计积累了实际生产经验。能够更好的做到理论联系实际。

通查阅相关学科资料，加深了对相关生产与工艺的认识，丰富了与之相关的专业知识。为把毕业课程设计做的更加完善做好了准备。

查阅相关资料：

[1] 邴涓林,李承志. 2008年中国PVC产业动态及分析[J].聚氯乙烯,2009,37 （5）:1 - 14.

[2] 薛之化. 国内聚氯乙烯生产技术的进展[J ]. 中国氯碱,2005,（5）:1 – 9.

[3] 薛之化,发展PVC工业的可行性研究,聚氯乙烯,2005,（2）:12.

[4] 谭恺,刘岭梅.悬浮法VCM聚合生产的新经验[J].聚氯乙烯,2006,34 4 :14 - 15.

[5] 时钧,汪甲鼎,余国琼,陈敏恒.化学工程手册(第二版),北京,化学工业出版社,1996.

[6] 李雅丽.氯乙烯生产技术进展概述[J].中国化工信息.2006,（9:15-23）.

[7] 邮涓林,朱平,金永利,李承志.国内Pvc大型聚合釜技术发展动态[J].聚氯乙烯,2005(1):23一28.

特色：

采用悬浮法PVC生产技术易于调节品种，生产过程易于控制，设备和运行费用低，易于大规模组织生产。

悬浮法PVC的发展趋：在工业化生产PVC时,以悬浮法产量最大,悬浮法生产具有设备投资少和产品成本低等优点。各种聚合方法的发展方向是逐步向悬浮法聚合生产路线倾斜,一些过去采用其它方法生产的树脂品种已开始采用悬浮聚合工艺生产。

指导教师意见：

指导教师签名：年月日教研室意见：