年產(chǎn)5萬噸氯乙烯合成工段的工藝設(shè)計(jì)

1、年產(chǎn) 5 萬噸聚氯乙烯地氯乙烯合成工段工藝設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)5 萬噸聚氯乙烯地氯乙烯合成工段地初步工藝設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)根據(jù)株洲化工集團(tuán)現(xiàn)場實(shí)習(xí)有關(guān)資料及有關(guān)文獻(xiàn)，完成物料衡算、熱量衡算.此設(shè)計(jì)配有說明書一份、圖紙三份.說明書內(nèi)容： 1 PVC 和 VC 地發(fā)展及發(fā)展趨勢 .2合成工段地生產(chǎn)原理、流程 .3物料衡算、熱量衡算 .4主要設(shè)備地設(shè)計(jì)和選型 5三廢處理安全與安全技術(shù) .三副圖紙： 1帶控制點(diǎn)地物料流程圖.2車間平面布置圖.3主要設(shè)備地裝配圖.關(guān)鍵詞：合成、PVC、 VC 、工藝、設(shè)計(jì) .The Preliminary Design about the Synthesis Constru

2、ction Section of Vinyl Chloride of PVC 50000 tons per yearSpeciality: Chemical engineering & technology Author: Su Lin Supervisor: Zeng Wennan Abstract:This graducation design is a primary designed about synthesis construction section ofvinyl chloride of PVC 50000 tons every year.According to th

3、e Zhuzhou chemical industry group scene practice pertinent dates and related dates,the design was completed with the calculation of the balance of material and heat quantity.During the sign,the instruction booklet and three diagrams have been workedoutKey words:synthesis 、 PVC 、VC 、 technological 、

4、design.目錄中文摘要英文摘要前言1 緒論51.1 聚氯乙烯 (PVC)5聚氯乙烯工業(yè)地發(fā)展簡況5聚氯乙烯工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中地作用5聚氯乙烯系列聚合物地性質(zhì)6聚氯乙烯制品地開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)6聚氯乙烯合成方法81.2 氯乙烯（ VC ）12氯乙烯地合成12生產(chǎn)工藝流程簡述15主要工藝參數(shù)16主要原料和產(chǎn)物地物化性質(zhì)162 工藝計(jì)算182.1 物料衡算18計(jì)算依據(jù)18計(jì)算182.2 熱量衡算26衡算方法26標(biāo)況下有關(guān)物化數(shù)據(jù)表27計(jì)算273 主要設(shè)備地設(shè)計(jì)與選型333.1 石墨冷卻器地選型34已知條件34計(jì)算兩流體地平均溫度差343.2 石墨預(yù)熱器地選型35已知條件35計(jì)算兩流體地平均溫度差353

5、.3 石墨冷卻器地選型36已知條件36計(jì)算兩流體地平均溫度差363.4 轉(zhuǎn)化器地設(shè)計(jì)36已知條件37計(jì)算37手孔393.5 泡沫水洗塔地設(shè)計(jì)39已知條件393.5.2塔徑地計(jì)算 .393.5.3孔地布置 .403.5.4塔板地壓降 .403.5.5穩(wěn)定性 .413.5.6液泛 .413.5.7物沫夾帶 .423.6主要設(shè)備一覽表 .424 主要管道管徑計(jì)算和選型 .434.1HCl 進(jìn)料管 .434.2乙炔氣進(jìn)料管 .434.3石墨冷卻器地進(jìn)料管 .444.4多筒過濾器進(jìn)料管 .444.5轉(zhuǎn)化器進(jìn)料管 .444.6轉(zhuǎn)化器出料管 .454.7石墨冷卻器進(jìn)口管 .454.840%鹽水進(jìn)料管 .46

6、4.9循環(huán)水管 .464.9.1石墨預(yù)熱器 .464.9.2轉(zhuǎn)化器 .464.9.3石墨冷卻器 .464.10 總進(jìn)水管 .474.11 部分管道一覽表 .475 合成工段中三廢地產(chǎn)生及處理 .475.1氯化汞觸媒地產(chǎn)生中毒機(jī)理及處理.475.1.1氯化汞觸媒地產(chǎn)生 .475.2尾排氯乙烯外逸地產(chǎn)生中毒機(jī)理及處理.485.2.1尾排氯乙烯外逸地產(chǎn)生 .485.2.2中毒機(jī)理 .485.3廢水地處理 .495.3.1廢水排放標(biāo)準(zhǔn) .495.3.2廢水地處理方法 .495.4其他三廢地處理 .506 安全生產(chǎn)防火技術(shù) .506.1廠區(qū)安全生產(chǎn)特點(diǎn) .506.2乙烯合成地安全技術(shù) .506.2.1原

7、料及中間提地閃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、爆炸范圍.506.3乙炔爆炸 .516.3.1氧化爆炸 .516.3.2分解爆炸 .516.3.3乙炔地化合爆炸 .516.4氯乙烯地燃燒性能 .516.5安全措施 .51結(jié)論.52參考文獻(xiàn)53致謝54前言本設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書地要求，對年產(chǎn)5 萬噸聚氯乙烯地氯乙烯合成工段進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，廣泛收集了PVC 工藝和化工設(shè)計(jì)地相關(guān)資料作為設(shè)計(jì)地理論依據(jù).本設(shè)計(jì)對PVC 地工藝發(fā)展?fàn)顩r、工藝選擇、性質(zhì)、工藝流程及合成原理，相關(guān)地物料性質(zhì)、物料衡算、設(shè)備選型、管道設(shè)計(jì)作了較為詳細(xì)地闡述，以理論設(shè)計(jì)為主，參考了大量資料和書籍，力求接近實(shí)際、切合實(shí)際.在此次設(shè)計(jì)中，自始至終都得到了

8、黃彩娟老師地悉心指導(dǎo)和同學(xué)們地?zé)嵝膸椭?，在此表示衷心地感謝 .由于水平有限，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)匯總難免存在紕漏和不足之處，敬請各位老師和同學(xué)批評指正 .謝謝！1 緒論1.1 聚氯乙烯 (PVC)聚氯乙烯工業(yè)地發(fā)展簡況120 世紀(jì)地30 年代 50 年代是塑料工業(yè)迅速發(fā)展地時(shí)期.在此期間有許多合成塑料如聚氯乙烯、聚苯乙烯等形成工業(yè)化.自 1835 年法國化學(xué)家V.Regnault 首先發(fā)現(xiàn)了氯乙烯，于1838 年他又觀察到聚合體，這就是最早地聚氯乙烯 .1872 年包曼 (Baumann) 報(bào)導(dǎo)了氯乙烯地制備，并觀察到在強(qiáng)烈陽光照射后，氯乙烯逐漸變成一種無定形地白色固體物.經(jīng)歷數(shù)十年直到1910

9、 年德國與美國研究了氯乙烯在紫外線和過氧化物存在下地聚合反應(yīng).1910 年， Ostromislensky在進(jìn)行氯乙烯研究時(shí)，也獲得氯乙烯聚合物，稱之為Cauprene chloride.1920年，德國研究聚氯乙烯已相當(dāng)活躍，這時(shí)美國聯(lián)碳化學(xué)公司與杜邦公司對氯乙烯聚合物地制備發(fā)表了專利.這標(biāo)志著氯乙烯及其聚合物地制造已進(jìn)入實(shí)用技術(shù)階段.1920 年，在美國地柏寨森(BURGHAUSAN)地瓦克 (WACKER) 公司制取聚醋酸乙烯，用它與氯乙烯共聚制得一種新材料 .該材料易加工，且不再發(fā)生分解因它具有內(nèi)增塑性，可用作涂料和硬模塑制品，開辟了以內(nèi)增塑地辦法解決了聚氯乙烯地加工.另一方面也為聚氯

10、乙烯從共聚改性作出了開拓性地工作.對聚氯乙烯發(fā)展起到積極地推動(dòng)作用.又于 1932 年發(fā)現(xiàn)聚氯乙烯地低分子增塑劑.英國帝國化學(xué)公司于1937 年采用高沸點(diǎn)液體如磷酸酯類增塑聚氯乙烯，得到了類似橡膠地物質(zhì)，從而第一次打破了傳統(tǒng)地橡膠市場，成為橡膠材料地代用品.德國法本公司于1932 年采取乳液聚合法生產(chǎn)聚氯乙烯，定名為“伊奇利特 ” (Igelit)，以后于1933 年美國碳化物和碳化學(xué)公司系統(tǒng)地“貝克菜特 ”(BAKBLITE) 公司等用溶液聚合法建立了小型工廠，商品定名為 “維尼 ”利特 (ViNYILITE).聚氯乙烯自工業(yè)化問世至今，六十多年來仍處不衰之勢.占目前塑料消費(fèi)總量地29%以上

11、 .到上世紀(jì)末，聚氯乙烯樹脂大約以3%地速度增長 .這首先是由于新技術(shù)不斷采用，產(chǎn)品性能亦不斷地得到改進(jìn)，品種及牌號(hào)地增加，促進(jìn)用途及市場地拓寬.其次是制造原料來源廣、制造工藝簡單.產(chǎn)品質(zhì)量好在耐燃性、透明性及耐化學(xué)藥品性能方面均較其它塑料優(yōu)異. 又它是氯堿行業(yè)耗“氯 ”地大戶，對氯堿平衡起著舉足輕重地作用.從目前世界主要聚氯乙烯生產(chǎn)國來說：一般耗用量占其總量地2030%.特別是 60 年代以來，由于石油化工地發(fā)展，為聚氯乙烯工業(yè)提供廉價(jià)地乙烯資源，引起了人們極大地注意，因而促使氯乙烯合成原料路線地轉(zhuǎn)換和新制法以及聚合技術(shù)不斷地更新，使聚氯乙烯工業(yè)獲得迅猛地發(fā)展.從上述期間可看出聚氯乙烯樹脂在

12、主要生產(chǎn)國地產(chǎn)量與消費(fèi)量均有近2%地增長率，而在其余國家和地區(qū)均略高于3%.聚氯乙烯工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中地作用.合成樹脂是塑料工業(yè)地基本原料，在一定條件下塑制成一定形狀地材料，在常溫下它地形狀不變，是材料工業(yè)地重要組成部分.作為熱塑性塑料地原料之一地聚氯乙烯樹脂，在世界各國合成樹脂地生產(chǎn)、品種及消費(fèi)上均處領(lǐng)先地位 .我國也是如此，聚氯乙烯塑料制品居于各樹脂及加工制品之主.這主要由于以下原因：（ 1） 聚氯乙烯材料制品性能優(yōu)良.有獨(dú)特地使用功能.（ 2） 基礎(chǔ)原料資源廣，為聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ).（ 3） 以聚氯乙烯制取地合成材料可代替鋼鐵和木材使用，而且節(jié)能顯著，每生產(chǎn)立方M. 通用塑

13、料，其能耗為148.6 千焦，而生產(chǎn)1 立方 M 鋼材能耗為356.7 ×10千焦 .（ 4） 用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如地膜、大棚等，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供保障.（ 5） 聚氯乙烯塑料不僅在建筑、農(nóng)業(yè)及包裝工業(yè)上有著廣泛地用途，在電子器件、交通運(yùn)輸、機(jī)械和人民生活等各方面，也均得到重用.聚氯乙烯系列聚合物地性質(zhì)聚氯乙烯在常溫下為白色粉末，比重為1.3921.4 不溶于水，汽油，酒精，氯乙烯，可溶于酮類和氯烴類溶劑，無毒無臭.具有很高地化學(xué)穩(wěn)定性和良好地介電性能.平均聚型號(hào)合溫度 / 48SG-1250SG-2553SG-2056SG-4558SG-50表 1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB5761-93粘數(shù)K值聚合度

14、/P/（ ml/g ）154771800144751650143741650136731500135721500127711350126701250119691150118681100107661000參考用途高級電絕緣材料電絕緣材料，一般軟制品電絕緣材料，農(nóng)膜，塑料鞋一般薄膜，軟管，人造革，高強(qiáng)度硬管透明硬制品，硬管，型材61SG-686510664966362950 850唱片，透明片，硬板，焊條，纖維吹塑瓶，透明片，SG-7568SG-8595 87850 750605986 73750 65055管件過氯乙烯樹脂聚氯乙烯制品地開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)聚氯乙烯作為世界五大通用塑料之一，今年發(fā)展非常

15、迅速，由于它綜合性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防、人類日常生活等許多領(lǐng)域.當(dāng)前高速發(fā)展地建筑行業(yè)地旺盛需求，也推動(dòng)著中國聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)地蓬勃發(fā)展.當(dāng)今世界上，還沒有一個(gè)地區(qū)或國家地聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)，有像中國今天這樣擁有一個(gè)廣闊地應(yīng)用市場和高速發(fā)展態(tài)勢地局面展現(xiàn)于世人面前.原料和能源圓滿解決之際，將是迎來巨頭爭霸之時(shí).屆時(shí)中國地聚氯乙烯無論是產(chǎn)量還是市場消費(fèi)都會(huì)躍居世界第一位，中國地聚氯乙烯有著璀璨地前景.聚氯乙烯樹脂廣泛地用于塑料加工行業(yè)，建材，輕工等行業(yè).可用來加工成金屬線包皮，薄片，板材，軟管，管道配件，皮革，軟質(zhì)制品和玩具，也可用來加工成食品包裝膜，包裝盒，食品機(jī)藥物裝瓶，以及硬管，透明片

16、，型木等. PVC 型材技術(shù)應(yīng)用在西歐，每年大約有150 萬t 地PVC用于制作管材(主要用作輸水管)，是最大地PVC市場，約占PVC材料地60%.為了增強(qiáng)競爭力，近幾年人們致力于管材地新材料、新工藝地應(yīng)用開發(fā).新改良地加工技術(shù)在使用少量地主要原料后，提高了材料地強(qiáng)度和承受力，同時(shí)也降低了制造成本.如今用于污水排放管地芯層發(fā)泡管內(nèi)徑逾500 mm. 在壓力管方面，列式或脫機(jī)式執(zhí)行地分子方向達(dá)到了相同地爆裂壓力要求，但只需近一半地壁厚.通過擠壓成型生產(chǎn)雙壁式內(nèi)管是一種新技術(shù)，在滿足高強(qiáng)度地情況下可以減輕管材質(zhì)量.PVC 門窗型材以及含有EVA 與 PE 改性劑地PVC 是一種新型材料，可用作護(hù)欄

17、桿.在管子改造方面，可將一根預(yù)先變形彎曲地管子從破裂地舊管子中穿過，然后用過熱蒸汽使其恢復(fù)整形.破裂地舊管子寬度最大達(dá)450 mm ，該改造工藝簡單，管子安裝方便、密封性好.2002 年西歐 PVC 擠出型材消費(fèi)量為130 萬 t ，其中大約有一半用于制造高強(qiáng)度塑鋼門窗，其它重要用途如做百葉窗、電纜槽以及發(fā)泡型材或?qū)嵭男筒?，用于建筑裝潢及制造冬季花園、門框以及鞋模等 . PVC 改性技術(shù)在改性方面，有 PVC 接枝共聚物、 PMMA 改性及丙烯酸酯改性，這些 PVC 改性材料在市場上平均分布 .德國 PVC 接枝共聚物地消費(fèi)量逾 20 萬 t/ a，占?xì)W洲首位，采用地一種工藝可生產(chǎn)高散重物料，

18、這種物料具有極好地均勻分布，并且可達(dá)到人們希望地聚合釜地高產(chǎn)量、高效率以及型材地高品質(zhì) . PVC 專用料應(yīng)用硬膜占 PVC 原料地最大份額，除了 K 值為 57 60 地標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品外，還有氯乙烯共聚物和醋酸乙烯酯，這種材料提高了包裝膜地拉伸強(qiáng)度，并且也提高了家具膜、信用卡地膠合力和粘合力.乳液PVC 明顯加快了物料地成形過程，提高了熔融均勻度，減少了流水作業(yè)地故障，也提高了抗靜電能力 .超細(xì)粉末PVC樹脂這種超高分子質(zhì)量專用料有助于消光及表面地結(jié)構(gòu)成形.PVC接枝共聚物提高了硬膜制品地強(qiáng)度，提高了壓延過程地分離作用.在軟膜方面優(yōu)先發(fā)展透氣地K 值為70 地PVC制品 .這種特殊制品屬于超高分子

19、質(zhì)量PVC，用于做軟膜具有更好地機(jī)械強(qiáng)度，屬增強(qiáng)性地EVA或丙烯酸酯PVC接枝共聚物.該P(yáng)VC軟制品減少了增塑劑地遷移，同樣也減少了軟膜脆化，減少了污染，提高了冷脆性.2001年，西歐糊狀PVC樹脂加工量為60 萬t . 該產(chǎn)品地專門用途為地板夾、人造夾、汽車底層保護(hù)漆、乙烯護(hù)墻紙、平面圖、金屬板涂層、轉(zhuǎn)軸地旋轉(zhuǎn)鑄品以及各種各樣地零部件.一種微細(xì)孔徑地超細(xì)粉末PVC 專用料通過添加增塑劑可形成用于涂料地孔隙率穩(wěn)定地糊狀樹脂，這種糊狀樹脂基體可著色或加熱成形，同時(shí)可以熔融成PVC 軟制品 .根據(jù)乳液法生產(chǎn)地PVC 新產(chǎn)品改進(jìn)了發(fā)泡過程，通過發(fā)泡可以生產(chǎn)專用精細(xì)發(fā)泡人造革、高白度墻紙，還可以進(jìn)一步

20、制成無發(fā)泡產(chǎn)品和配方，并可以生產(chǎn)高檔快速涂料.針對糊粘度地下沉問題，在投用橡膠稀釋劑過程中，使用了約30m 地 PVC 均聚物或聚乙烯異分子共聚物，或者是醋酸乙烯酯異分子共聚物.開發(fā)地單釜生產(chǎn)時(shí)間最短地技術(shù)，一方面需提高低冷脆性溫度，另一方面還需提高快速熔融特性，使專用單分散體橡膠稀釋劑在微量地增塑劑作用下用于生產(chǎn)低粘度糊狀樹脂.重質(zhì)乳液糊狀樹脂用于涂地板夾表層，目地是使其高透明、低吸水，并且保持低濁度.新地超高分子質(zhì)量專用料提高了研磨性，成為人們理想地?zé)o光澤表層涂層.聚氯乙烯合成方法 聚氯乙烯 (PVC) 是由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成地?zé)崴苄詷渲彩鞘澜缟献钤鐚?shí)現(xiàn)工業(yè)化地塑料品種之一.

21、在世界眾多地塑料品種中，PVC 以其優(yōu)良地綜合性能，便宜地價(jià)格以及與氯堿工業(yè)關(guān)系密切，自30 年代工業(yè)化以來，一直受到各工業(yè)國地普遍重視，保持著長盛不衰地發(fā)展勢頭，是目前世界上僅次于聚乙烯地第二大宗塑料品種.到目前為止，世界上PVC 生產(chǎn)地聚合工藝主要有5 種，即懸浮、本體、乳液、微懸浮及溶液聚合工藝 .其中懸浮聚合工藝一直是工業(yè)生產(chǎn)地主要工藝，絕大部分均聚及共聚產(chǎn)品都是采用懸浮聚合工藝 .就拿美國為例，聚氯乙烯生產(chǎn)工藝中，懸浮聚合占87.8 % ，本體聚合占4.4 % ，乳液和微懸浮聚合占 6.4 % ，溶液聚合占1.4 %.與美國相比，西歐乳液和本體聚合地比例較大，而日本則懸浮聚合占地比例

22、較大. 典型聚合工藝概述 懸浮聚合懸浮聚合是一種成熟地工藝，典型地懸浮聚合過程是向聚合釜中加入無離子水和懸浮劑，加入引發(fā)劑后密閉聚合釜，真空脫除釜內(nèi)空氣和溶于物料中地氧，然后加入單體氯乙烯之后開始升溫，攪拌，反應(yīng)開始后維持溫度在50 左右，壓力0.88 1.22 MPa ，當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到70 % 左右開始降壓，在壓力降至0.13 0.48 MPa 時(shí)即可停止反應(yīng).聚合完畢抽出未反應(yīng)單體，料漿進(jìn)行汽提，回收氯乙烯單體 .汽提后地料漿進(jìn)行離心分離，使聚氯乙烯含水25 %，再進(jìn)入干燥器干燥至含水0.3 %0.4 % ，過篩后即得產(chǎn)品，工藝流程見圖1 .無離熱子 助水 劑蒸汽空氣氯乙烯料漿產(chǎn)品懸浮聚合料

23、漿氣提離心分離干燥單體未聚合乙烯水水蒸氣產(chǎn)品圖1懸浮聚合流程 本體聚合本體聚合工藝不以水為介質(zhì)，也不加入分散劑等各種助劑，而只加入氯乙烯和引發(fā)劑，因此可大大簡化生產(chǎn)工藝.由于本體聚合過程中物料狀態(tài)是由低粘液相逐漸變成粘稠而最終形成粉料，所以聚合就被分為“預(yù)聚合 ”和 “后聚合 ”兩個(gè)過程，預(yù)聚合是在一個(gè)有劇烈攪拌地立式反應(yīng)釜中進(jìn)行，反應(yīng)熱靠反應(yīng)釜冷卻水套及回流冷凝器傳出.氯乙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到7%12%時(shí)即將物料送入后聚合釜繼續(xù)反應(yīng)，后聚合釜是本體聚合地關(guān)鍵設(shè)備，在此物料經(jīng)歷從液相低粘度到糊狀再到粉末相地轉(zhuǎn)化.聚合反應(yīng)結(jié)束后，對未反應(yīng)地氯乙烯進(jìn)行回收.離開聚合釜地物料是干粉，通過氣流送到聚氯乙烯貯斗

24、中，經(jīng)多層振動(dòng)篩分后產(chǎn)品送至稱量包裝機(jī)中包裝. 乳液聚合乳液聚合是生產(chǎn)糊樹脂地方法，通常采用水溶性引發(fā)劑(H2O2 或 K2S2O8 等) . 把氯乙烯單體、水溶性引發(fā)劑、水、乳化劑及非離子型表面活性劑加入聚合釜中，在40 55下聚合達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)化率 (85% 90%) 時(shí)停止聚合反應(yīng)，聚合物膠乳經(jīng)噴霧干燥，即得產(chǎn)品.回收未聚合單體. 微懸浮聚合微懸浮聚合工藝，首先將氯乙烯單體、無離子水、乳化劑、油溶性引發(fā)劑以及其它助劑按比例預(yù)混合均化，使含引發(fā)劑地氯乙烯均化成小液珠，然后將其均化料通入聚合反應(yīng)釜，升溫至聚合溫度 .待達(dá)到預(yù)定地轉(zhuǎn)化率時(shí)停止反應(yīng)，回收未聚合單體，聚合所得膠乳經(jīng)噴霧干燥即得產(chǎn)品.

25、溶液聚合溶液聚合是在聚合釜中氯乙烯單體在醋酸丁酯、丙酮等各種溶劑中進(jìn)行聚合.這種方法有溶劑回收和使用時(shí)氯乙烯單體污染問題，并且生產(chǎn)成本高，所以僅適用于特殊用途. 典型聚合工藝技術(shù)特性比較表 24 種主要聚合工藝特性比較序號(hào)工程懸浮法本體法乳液法法微懸浮法1工業(yè)類型間歇間歇間歇間歇2生產(chǎn)能力（萬201055t/a）續(xù)表 2序號(hào)3（ 1）（ 2）4.反應(yīng)條件5.原料(以氯乙烯計(jì)）工程懸浮法本體法乳液法法微懸浮法反應(yīng)器 / m36×133第一 第二6×356×351×38 5 63×類型立式立式立式立式效率 /t/a/ m3251283238238溫

26、度 /5767705250時(shí)間 /h6.00.253.06.010批量時(shí)間 /h8.21.807.657.811.8轉(zhuǎn)化率 /%88.08.067.082.391.8總收率 /%99.399.098.798.9(1) 氯乙烯100.0059.6540.35100.00100.00(2) 水200.0090.8887.50(3) 引發(fā)劑0.06670.009 0.02270.0011(4) 懸浮劑0.10000.00660.1000(5) 懸浮劑0.10001.14000.0200(6) 乳化劑1.14000.0200(7) 乳化劑0.21000.0079(8) 乳化劑1.22000.3000就

27、以上4 種主要聚合工藝來講，本體法具有工藝流程簡單，裝置占地面積小，同時(shí)基本上無廢液排放，排氣可以達(dá)到最低程度，因而環(huán)境污染少且產(chǎn)品質(zhì)量好、純度高，特別適用透明包裝材料和電纜料等特點(diǎn).懸浮法是一種相對最成熟地工藝，在目前世界聚氯乙烯生產(chǎn)中占有絕對地份額，且產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率最高，產(chǎn)品品種最多，容易適應(yīng)市場.乳液法是生產(chǎn)糊樹脂地方法，工藝復(fù)雜、成本較高且樹脂質(zhì)量較差.而微懸浮法也是生產(chǎn)糊樹脂地方法，只用于特殊用途. 本設(shè)計(jì)采用技術(shù)最成熟地懸浮法工藝，所以在此重點(diǎn)介紹一下懸浮法. 懸浮法 PVC 生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展目前，世界發(fā)達(dá)國家聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)技術(shù)都較為成熟，普遍采用大釜密閉技術(shù)，先進(jìn)地防粘釜工藝，改進(jìn)了攪

28、拌裝置，用后掠式攪拌器代替平槳式攪拌器，并在攪拌器和擋板中通冷卻水，提高了聚合釜地傳熱能力.目前，世界最大地聚合釜是德國許爾斯公司使用地200m3 聚合釜 .美國吉昂公司采用75m3 懸浮聚合釜，由于采用深冷水作冷卻介質(zhì)，除傳熱效果好、聚合釜生產(chǎn)效率高外，單釜年生產(chǎn)PVC 樹脂可達(dá)到2.5 萬 t . 歐洲索爾維公司和日本信越公司采用地聚合釜容積在127m3 左右 .為了增加移熱能力，大釜普遍采用了釜頂設(shè)計(jì)回流冷凝器、釜夾套采用大循環(huán)回流水量地方式來增加傳熱系數(shù)，以強(qiáng)化換熱效果.目前，在聚合配方上采用高油水配比，以增加聚合釜地產(chǎn)量；采用氨水和碳酸氫銨混合溶液取代氫氧化鈉溶液作 pH 值調(diào)節(jié)劑，

29、提高了產(chǎn)品白度，縮短了PVC 加工塑化時(shí)間；采用無毒溶劑和過碳酸類引發(fā)劑取代偶氮腈根類引發(fā)劑，使產(chǎn)品地環(huán)境安全性能更高；采用多元高效引發(fā)劑復(fù)合取代二元引發(fā)劑，提高了聚合引發(fā)速度和反應(yīng)放熱地均勻性，縮短了聚合時(shí)間；采用多元分散體系取代二元分散體系，改善產(chǎn)品地加工性能；采用反應(yīng)中補(bǔ)加水技術(shù)有效地提高反應(yīng)換熱能力，縮短聚合反應(yīng)時(shí)間，目前國內(nèi)聚合反應(yīng)時(shí)間已有廠家縮短到3 4h/釜左右；采用高溫?zé)崦擕}水技術(shù)和水乳性引發(fā)劑取代溶劑型引發(fā)劑，使聚合釜能在加料結(jié)束后直接達(dá)到反應(yīng)溫度，節(jié)約了聚合升溫時(shí)間，且對產(chǎn)品質(zhì)量沒有影響；采用同時(shí)加料及釜外VCM （氯乙烯） 回收地方式減少聚合輔助時(shí)間 .對超低聚合度 PV

30、C 地生產(chǎn)采用添加鏈轉(zhuǎn)移劑地方法，以降低反應(yīng)溫度和壓力，提高品質(zhì)量；對于高聚合度和超高聚合度PVC 地生產(chǎn)采用添加擴(kuò)鏈劑地方法來提高反應(yīng)溫度，以提高聚合釜地移熱能力和縮短反應(yīng)時(shí)間；對于通用樹脂，在PVC 生產(chǎn)中采用添加改性劑地方法來降低產(chǎn)品地“魚眼 ”數(shù)，提高產(chǎn)品白度，縮短產(chǎn)品塑化時(shí)間，改善加工質(zhì)量；添加納M 無機(jī)材料或者優(yōu)化分散劑種類和比例來提高PVC 顆粒地表觀密度，提高后加工地速度；添加特殊助劑生產(chǎn)如抗靜電PVC 、阻燃PVC 、消光 PVC、耐放射線 PVC 等；與其他單體共聚生產(chǎn)耐熱PVC 、內(nèi)增塑 PVC 等 .VCM 回收壓縮單元改變了原來直接全部進(jìn)氣柜后再壓縮冷凝地過程.充分利

31、用回收氣體地固有壓能，回收氣體壓力高時(shí)直接冷凝，壓力稍低一點(diǎn)時(shí)增壓冷凝，壓力低于0.12MPa 時(shí)進(jìn)行抽壓和壓縮冷凝，取消了氣柜，節(jié)約了設(shè)備投資和電耗.目前， VCM 尾氣中 VCM 地回收方法主要有活性炭吸附、膜法吸附和溶劑吸附3 種，前兩種方法目前采用較多，最后一種方法因成本較高采用較少.PVC 漿料汽提技術(shù)地發(fā)展是從汽提槽發(fā)展到穿流篩板汽提塔，再發(fā)展到溢流篩板汽提塔，PVC漿料中 VCM含量有大幅度降低 .上海氯堿化工股份有限公司汽提過程采用螺旋板換熱器進(jìn)行余熱回收，不僅節(jié)約50% 左右地蒸汽，提高汽提塔處理能力20%左右，而且使PVC 漿料中 VCM 含量進(jìn)一步降低 .錦化化工 ( 集

32、團(tuán) ) 有限責(zé)任公司對沸騰床干燥技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，通過降低前幾室地溫度，取消了后室冷卻地工藝，可降低蒸汽單耗20%左右 .上海氯堿化工股份有限公司等采用了旋風(fēng)干燥器技術(shù)，.進(jìn)一步有效降低了干燥蒸汽單耗.江蘇北方氯堿化工集團(tuán)有限公司等采用國內(nèi)開發(fā)地旋流床干燥工藝，據(jù)介紹，該工藝比旋風(fēng)干燥器技術(shù)蒸汽單耗還低5%.江蘇華蘇塑料有限責(zé)任公司采用了滴流床工藝，據(jù)說該工藝技術(shù)蒸汽單耗更低.干燥蒸汽冷凝水已得到普遍回收利用，離心水已得到部分回收利用，天津LG 大沽化學(xué)有限公司采用臭氧氧化廢水處理工藝，上海氯堿化工股份有限公司采用生化方法處理廢水，效果均很好. 生產(chǎn)工藝流程簡述濕式發(fā)生清靜混合脫水電石粗乙炔精乙炔干燥混合氣+H2O+NaClO合成（轉(zhuǎn)化）HgCl2電石渣HCl合成氣水洗、堿洗加壓精餾懸浮聚合粗 VC