氯堿及PVC生產(chǎn)工藝培訓(xùn)知識通用課件

1、氯堿及PVC生產(chǎn)工藝培訓(xùn)知識公司簡介 創(chuàng)建于1944年 中國制造業(yè)企業(yè)五百強 中國石油和化學(xué)工業(yè)百強 西南最大氯堿化工企業(yè) 四川省突出貢獻工業(yè)企業(yè) 省市重點優(yōu)勢企業(yè)82萬噸/年聚氯乙烯、74萬噸/年燒堿、1.5萬噸/年水合肼、電石、水泥、三聚磷酸鈉、黃磷、甲酸鈉、甲酸、三氯乙烯2011年產(chǎn)值102億，利稅2.27億氯堿工業(yè)概述 氯堿工業(yè)生產(chǎn)方法以電解為主，其生產(chǎn)工藝經(jīng)歷了水銀法一隔膜法一離子膜法3個發(fā)展階段； 19世紀(jì)中期，電解食鹽水生產(chǎn)氯氣和燒堿技術(shù)取得專利，并于1890年實現(xiàn)了工業(yè)化；電解最初采用石墨陽極，消耗快且電耗高，1968年實現(xiàn)了金屬陽極工業(yè)化。 1952年開始開發(fā)離子膜法燒堿生產(chǎn)

2、技術(shù)，1966年，美國Du Pont公司開發(fā)出太空燃料電池用的全氟磺酸陽離子交換膜，即Nation膜，并于1972年成功地將這種離子膜應(yīng)用于氯堿電解生產(chǎn)中。 特點：能耗高；氯和堿的平衡；腐蝕與污染嚴(yán)重。氯堿工業(yè)生產(chǎn)的基本過程 鈣法除硝工藝 鹽水一次精制工藝 隔膜電解工藝 離子膜電解工藝 蒸堿工藝 72%、99固堿工藝 氯氫處理工藝 液氯工藝氯堿工序鈣法除硝2H2O+CaCl2Na2SO4CaSO42H2O2NaCl鹽水一次精制工藝鈣的去除：Ca CO3 CaCO3 鎂的去除：Mg 2OH Mg(OH)2 FeCl3絮凝劑隔膜電解工藝陽極 ： 2Cl- - 2e Cl2陰極 ： 2H+ + 2e

3、 H2總反應(yīng)式： 2NaCl + 2H2O Cl2 + H2 + 2NaOH 離子膜電解工藝陽極 ： 2Cl- - 2e Cl2陰極 ： 2H+ + 2e H2總反應(yīng)式： 2NaCl + 2H2O Cl2 + H2 + 2NaOH蒸堿工藝72%、99固堿工藝 從蒸發(fā)工序送來的45%堿到原料堿儲桶，經(jīng)原料堿泵抽到一臺螺旋板預(yù)熱器預(yù)熱后送至原料堿高位槽，原料堿高位槽的堿液靠靜壓差進入升膜蒸發(fā)器，蒸發(fā)后堿液經(jīng)下堿管進入堿液封缶流入片堿機弧形鍋內(nèi)，由片堿機切片成為片狀燒堿。 采用強制循環(huán)將32%原料堿濃縮到50%，經(jīng)兩臺加熱面積為70m2的升膜蒸發(fā)器將堿液濃度提高到60%進入濃堿貯槽，通過濃堿泵加壓輸

4、送到降膜蒸發(fā)器，經(jīng)分配進入14根降膜濃縮管中，液膜在下降過程中與高溫熔鹽進行熱交換，沸騰、脫水呈熔融堿，制成片堿，包裝入庫，即為99%片堿。 氯氫處理工藝 從離子膜電槽來的60-90含有雜質(zhì)及飽和水蒸汽的濕氯氣，首先用工業(yè)水冷卻的循環(huán)氯水在第一氯水洗滌塔中洗滌，再用5-8冷凍水冷卻循環(huán)氯水在第二氯水洗滌塔中洗滌，進入鈦冷卻器用58的冷凍水間接逆流冷卻，使其溫度降至12-15 ，用除霧器除去其雜質(zhì)和水霧。 低溫氯氣依次進入第一填料塔、第二填料塔、第三填料塔分別用8085%、8590%、9598%的硫酸逐級進行干燥，將氯氣中含水量降至200 ppm以下，干燥后的氯氣經(jīng)泵前捕沫器捕沫，除去氯氣中夾帶

5、的酸霧，經(jīng)氯壓機壓縮后送至各用氯部門。 液氯工藝由氯氫處理來的原氯進入預(yù)冷器(管程)與尾氯(殼程)進行熱交換，經(jīng)氯氣分配臺進入液化機組的換熱器。氯氣將熱量放給氟利昂(-35)，被冷凝成液體。液氯和不凝氣體一并進入氣液分離器。液氯從分離器下側(cè)到貯槽，氣體從分離器上部到鹽酸，污物從分離器底部到排污槽。將檢驗合格的液氯鋼瓶吊到磅稱上，并關(guān)好夾頭，開啟氯氣閥，抽瓶內(nèi)余氯，抽完后關(guān)閉真空閥，打開來料閥，充滿后關(guān)閉來料閥、瓶閥，開啟真空閥，抽包裝管內(nèi)氯氣、拆下夾頭，再將滿瓶吊到規(guī)定地點。作好包裝記錄。主要塑料品種的工業(yè)化歷史1868 硝酸纖維素(1833) 1909 酚醛樹脂(1872) 1919 酪素塑

6、料(1897) 1926 苯胺甲醛樹脂(1892) 1927 醋酸纖維(1865)1929 聚醋酸乙烯(1912)1931 聚丙烯酸甲酯(1880) 1935 乙基纖維素(1913) 1936 聚氯乙烯(1872)1936 聚甲基丙烯酸甲酯(1932) 1936 聚乙烯醇縮醛(1928) 1938 聚苯乙烯(1839)1938 聚酰胺66(1935) 1939 高壓聚乙烯(1933)1939 聚偏氯乙烯(1933)1941 不飽和聚酯樹脂(1937) 1943 聚四氟乙烯 (1938)1947 環(huán)氧樹脂(1934)1948 聚丙烯腈(1893) 1948 臘丁苯(ABS)樹脂 1948 聚三氟

7、氯乙烯(1934)1953 聚對苯二甲酸乙二烯(1941)1954 低壓聚乙烯(1952) 1957 聚丙烯(1954) 1958 聚環(huán)氧乙烷(1859)1958 聚碳酸酯(1956) 1958 氯化聚醚(1950) 1959 聚甲醛(1926) 1960 聚鄰(間)苯二甲酸二丙烯酯(1946)1962 乙丙塑料 19631965 聚苯并咪唑(1959) 1965 聚苯醚(PPO)(1964) 1965 聚礬 1965 聚甲基戊烯(TPX) 1969 聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)1973 聚丁烯三大合成材料PVC產(chǎn)能分布2008年中國聚氯乙烯產(chǎn)量分布2007年世界聚氯乙烯產(chǎn)量分布典型的PVC

8、生產(chǎn)工藝流程工業(yè)鹽燒堿氯氣電解氯堿化工造紙、紡織、印染、化纖、氧化鋁等氫氣氯化氫煤炭生石灰電石石灰石藍炭或焦炭水乙炔VCMPVC 聚合煤化工電石法聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)工藝流程示意圖水電石法生產(chǎn)PVC原理 制造氯乙烯的乙炔主要通過電石得到，將石灰(CaO)和炭(C)在電爐中加熱至2000，可生成電石(CaC2) 。電石和水作用立即放出乙炔，反應(yīng)式為：乙炔和氯化氫化氯汞存在下制得氯乙烯：電石法聚氯乙烯循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈工業(yè)鹽燒堿氯氣電解造紙、紡織、印染化纖、氧化鋁等原油石腦油乙烯EDC直接氯化或氧氯化（氧氯化與HCL反應(yīng)） 裂解VCMPVC 聚合氯堿化工石化乙烯法聚氯乙烯工藝流程示意圖水乙烯法生產(chǎn)PVC原理

9、乙烯在氯乙烯的生產(chǎn)中已大部分取代乙炔作原料。乙烯首先和氯氣反應(yīng)生成1，2-二氯乙烷， 1，2-二氯乙烷加熱分解生成氯乙烯，反應(yīng)式為： 在氧作用下，乙烯被氫氯化，生成1，2-二氯乙烷：FeCl3CuCl2 VCM聚合工藝聚合釜引發(fā)劑VCM單體其他助劑脫鹽水單體回收出料汽提離心分離包裝干燥PVC的聚合方法懸浮聚合：采用水作連續(xù)相，通過攪拌、借助分散劑防止單體液滴發(fā)生聚結(jié)而保持穩(wěn)定，不同的分散劑和攪拌狀態(tài)可以使樹脂的顆粒形態(tài)度生很大變化；乳液聚合：氯乙烯單體借助于乳化劑分散在水中形成乳液而進行聚合，常用水溶性引發(fā)劑引發(fā)單體進入浮化的膠束，聚合后破乳或噴霧干燥，得到細粉狀樹脂；本體聚合：不使用懸浮劑和

10、乳化劑，工藝過程簡單，產(chǎn)物純度較高，性能優(yōu)良，不需水洗分離。不足之處在于本體聚合是非均相的，在低轉(zhuǎn)率時，聚合物就從單體中沉析為粒子。溶液聚合：將單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中,在溶液狀態(tài)下進行的聚合反應(yīng)。常用助劑1. 穩(wěn)定劑：阻止或延緩高分子材料降解的一類助劑； 中和氯化氫鉛類：金屬皂類：有機錫類：環(huán)氧類：RNH2 + HCl RNH2Cl胺類：ROM+HCl ROH+MCl醇鹽：RSM+HCl RSH+MCl 硫醇鹽： 取代不穩(wěn)定氯原子 飽和PVC中的不飽和鍵2. 增塑劑：為提高其加工性、柔韌性或延展性而加入的低揮發(fā)性的一類物質(zhì)； 鄰苯二甲酸酯類：鄰苯二甲酸二丁酯，二丁酯，DBP， 鄰苯二甲酸二

11、辛酯，二辛酯，DOP； 磷酸酯類： 磷酸三甲酚酯，TCP，磷酸三苯酯，TPP； 脂肪二元酸酯類：己二酸二辛酯，DOA，癸二酸二辛酯； 環(huán)氧酯類： 環(huán)氧大豆油3. 潤滑劑：潤滑劑在加工時從內(nèi)部析至表面，形成一層膜，使制品與設(shè)備之間的粘結(jié)力降低，稱為外潤滑作用，潤滑劑也可降低塑料中各組分在加工中的內(nèi)磨擦，增加塑料的流動性，降低熔體粘度，稱為內(nèi)潤滑作用。 外潤滑劑：石臘，低分子量聚乙烯，礦物油及硅油； 內(nèi)潤滑劑：硬脂酸，硬脂酸單甘油酯，硬脂酸木糖醇酯。 4. 填充劑：使用碳酸鈣、鈦白烯、陶土、石棉等作為聚氯乙烯的填充劑不但可以降低價格，還使聚氯乙烯的硬度、電絕緣性提高；缺點是沖擊強度、伸長率下降，熔體粘度增加使成型困難。 成本核算聚氯乙烯成本經(jīng)驗計算方法電石法PVC生產(chǎn)成本 =（電石成本+氯氣成本）/0.8+管理費用*1.17 =（1.5*電石價格+0.76*氯氣單價）/0.8+管理費用*1.17