聚氯乙烯和雙氧水概述課件

聚氯乙烯和雙氧水生產(chǎn)介紹一、聚氯乙烯

PVC與PE、PP、PS、ABS并稱世界五大通用樹脂，且以其突出的性價(jià)比在社會生活當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用

聚氯乙烯樹脂（PVC）是重要的有機(jī)合成材料。它是三十年代初實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的。從三十年代起，聚氯乙烯產(chǎn)量一直在世界塑料用量中占居第一位。六十年代后期，聚乙烯取代了聚氯乙烯?，F(xiàn)在聚氯乙烯塑料雖退居第二位，但產(chǎn)量仍占塑料總產(chǎn)間的四分之一以上。六十年代以前，單體氯乙烯的生產(chǎn)基本是以電石乙炔為主，六十年代初乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯工業(yè)化后，各國轉(zhuǎn)向了以更便宜的石油為原料。由于聚氯乙烯的原料很大部分是制堿工業(yè)必然伴生的副產(chǎn)物氯氣，因此它是發(fā)展氯堿工業(yè)、平衡氯氣的重要產(chǎn)品之一。所以PVC在塑料中的比重雖有下降，但仍保持了較高的增長速度。我國于1958年開始工業(yè)生產(chǎn)聚氯乙烯，產(chǎn)量0.3萬噸，1962年達(dá)到2.4萬噸。其后，我國很多地方都建立了聚氯乙烯生產(chǎn)廠，81年產(chǎn)量上升到37.2萬噸，84年為50萬噸，88年達(dá)到63.8萬噸，隨后不但數(shù)量穩(wěn)步增加，同時(shí)品種增多，質(zhì)量上升。

聚氯乙烯的發(fā)展1、聚氯乙烯基本介紹

英文名稱：PolyvinylChloride，化學(xué)結(jié)構(gòu)式：（CH2-CHCL）n

PVC樹脂的結(jié)構(gòu)

PVC的顆粒形態(tài)100um0.02-0.05um一次粒子1-2um二次粒子，亞顆粒

聚氯乙烯的性能

聚氯乙烯樹脂多為白色粉料或粒料，塑化后且有透明性，比重約為1.4g/cm3。難熔，離火即滅，火焰上端呈黃色，下端綠色，冒黑煙，燃燒時(shí)變軟，發(fā)出刺激性酸味，滴下膠質(zhì)，膠質(zhì)能拉絲。聚氯乙烯樹脂的軟化點(diǎn)低，約75-80℃，大多數(shù)制品長期使用溫度不宜超過55℃，特殊配方的可達(dá)90℃。聚氯乙烯樹脂具有比較高的穩(wěn)定性。石油化工路線當(dāng)前，除中國大陸和印度的少量裝置之外，全球所有聚氯乙烯裝置均采用以石油化工所生產(chǎn)的乙烯基類單體產(chǎn)品為原料的乙烯法（單體法）生產(chǎn)工藝煤化工路線

截至2008年底，中國國內(nèi)聚氯乙烯總產(chǎn)能的75%為以煤化工為基礎(chǔ)的電石法聚氯乙烯裝置。中國電石法聚氯乙烯裝置的總能力已經(jīng)占到了全球聚氯乙烯裝置總能力的25%甚至更高。

2、聚氯乙烯生產(chǎn)的原料工藝路線工業(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(lán)炭或焦炭﹢水乙炔﹢VCM含汞觸媒PVC聚合煤化工電石法聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)工藝流程示意圖乙炔的氫氯化法：制造氯乙烯的乙炔主要是通過電石得到的，將石灰（CaO）在電爐中加熱至2000℃，可生成電石（碳化鈣）。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：單體氯乙烯通式：CH2=CH—X單體（monomer）氫氣+氯氣—→合成爐—→塊孔石墨冷卻器—→列管石墨冷卻器—→除霧氣—→送至氯乙烯工序

電石—→電石倉—→兩個(gè)貯斗—→發(fā)生器—→堿洗塔—→冷卻塔—→水環(huán)壓縮機(jī)—→水分離器→清凈一塔—→清凈二塔—→中和塔—→冷卻器—→旋風(fēng)分離器—→送至氯乙烯工序

HCL—→HCL緩沖罐—→HCL預(yù)冷器+乙炔沙封—→混合器—→石墨冷卻器—→多孔過濾器—→預(yù)熱器—→轉(zhuǎn)化器→除汞器—→冷卻器—→水洗組合塔—→堿洗塔—→汽水分離器—→機(jī)前冷卻器—→單壓機(jī)—→機(jī)后冷卻器—→全凝器——→水分離器—→低塔加料槽—→低沸塔—→高沸塔—→成品冷卻器—→單體貯槽

氯乙烯單體合成工藝路線聚合釜-→料漿排放槽-→料漿槽-→料漿貯槽-→料漿進(jìn)料泵-→節(jié)能器-→氣提塔-→出料泵-→節(jié)能器-→干燥器-→離心料漿槽-→進(jìn)料泵-→離心機(jī)-→上下攪攏-→氣液干燥銅-→旋風(fēng)干燥床-→一級旋風(fēng)分離器-→①二級旋風(fēng)分離器-→抽風(fēng)機(jī)②旋振篩-→中間料倉-→大料倉-→自動(dòng)包裝線-→外賣聚氯乙烯合成工藝路線產(chǎn)業(yè)布局乙烯法生產(chǎn)裝置難以深入內(nèi)地能源結(jié)構(gòu)缺油、貧氣、富煤電石法聚氯乙烯工藝進(jìn)步能耗、污染的有效控制電石法生產(chǎn)工藝將繼續(xù)作為中國聚氯乙烯行業(yè)的基礎(chǔ)和最重要組3、生產(chǎn)方法懸浮聚合是世界聚氯乙烯的最主要生產(chǎn)工藝，全球聚氯乙烯生產(chǎn)能力中90%以上采用懸浮聚合法工藝本體聚合法發(fā)展較晚，國內(nèi)僅宜賓天原部分采用乳液法主要用于生產(chǎn)聚氯乙烯糊樹脂，非普通型號聚氯乙烯懸浮法本體法懸浮法聚合簡介：采用去離子水作連續(xù)相，通過攪拌、借助分散劑（或稱保護(hù)膠如明膠，聚乙烯醇等）的作用是防止單體液滴發(fā)生聚結(jié)而保持穩(wěn)定，否則可能聚合成大塊而使反應(yīng)失敗。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，若單體液滴受極好的保護(hù)，液滴一旦形成就完全穩(wěn)定，獨(dú)立進(jìn)行聚合反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成固體粒子，相互之間完全沒有聚結(jié)作用，得到樹脂顆粒很細(xì)，孔隙率很低，多為球狀。如果液滴受到的保護(hù)程度適中，液滴雖不能自由聚結(jié)，但在聚合過程中有一定程度的聚結(jié)發(fā)生，將得到較疏松、不太規(guī)則的顆粒。使用單一的明膠作分散劑容易成緊密的樹脂，而聚乙烯醇作分散劑。截至2008年，世界PVC產(chǎn)能4338萬噸。我國08年的PVC總產(chǎn)能為1603.2萬噸/年，占全球的36.96%,其中乙烯法365萬噸/年，占總產(chǎn)能的22.78%；而電石法PVC總產(chǎn)能1238.2萬噸/年，占總產(chǎn)能的77.22%，占全球的28.54%。

4、當(dāng)前PVC面臨形勢全球需求：考慮到金融危機(jī)帶來的影響，未來幾年需求增長速度可能放緩，預(yù)計(jì)到2015年需求將增加至4000萬噸以上,可能保持在2-4%。中國到2015年總需求量可達(dá)到1500萬噸以上，增漲速度8%左右。未來幾年世界聚氯乙烯需求增長1991年以來中國GDP走勢圖宏觀經(jīng)濟(jì)及其對PVC市場的影響如果宏觀經(jīng)濟(jì)形勢好，對于PVC需求和消費(fèi)就好，市場價(jià)格也比然較為理想。反之就會比較差。近幾年世界GDP增長率變化情況

2005200620072008（08.11）2009（09.01）世界4.45.04.93.31.1發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)2.63.02.71.3-1.0美國3.12.92.20.5-1.5歐元區(qū)1.62.82.61.4-2.0日本1.92.42.11.4-1.6發(fā)展經(jīng)濟(jì)7.17.87.96.74.9中國10.411.611.99.08.0/5.4PVC進(jìn)口量自2003年達(dá)到一個(gè)高峰后，開始出現(xiàn)下降。中國聚氯乙烯產(chǎn)能情況產(chǎn)能增長速度放緩我國各省PVC生產(chǎn)比重目前我國PVC生產(chǎn)廠家布局聚氯乙烯型材、管材聚氯乙烯薄膜聚氯乙烯包裝材料人造革等聚氯乙烯日常用品聚氯乙烯電纜料聚氯乙烯板、片材聚氯乙烯主要應(yīng)用領(lǐng)域2008年中國國內(nèi)聚氯乙烯價(jià)格變化曲線兩種工藝路線PVC價(jià)格趨同電價(jià)政策性的調(diào)整季節(jié)性的調(diào)整電價(jià)每上漲2分，電石成本上漲70元/噸物流易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品的運(yùn)輸受限季節(jié)性的運(yùn)輸困難各種特殊時(shí)期各地不同的管制措施原料煤炭、藍(lán)炭/焦炭（0.8）、生石灰（0.7-0.9）均與煤炭價(jià)格直接相關(guān)依照電石法PVC噸耗電石指標(biāo)，電石噸價(jià)格每上漲100元，電石法PVC的原材料成本上漲150元/噸，甚至更高電石法生產(chǎn)PVC影響因素中國電石工業(yè)產(chǎn)能分布●●●●●●●●●●●●●●●●注：●表示主要PVC消費(fèi)市場的位置國內(nèi)聚氯乙烯主要消費(fèi)市場集中于東南沿海一帶冬季北方聚氯乙烯消費(fèi)量減少明顯●●二、雙氧水

1957年,在上海首先采用電解法進(jìn)行小批量生產(chǎn)。經(jīng)過三十多年的實(shí)踐,在科研、應(yīng)用等方面取得了突破性進(jìn)展,尤其是在化工部黎明化工研究院廠和有關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的積極配合下,使我國蒽醌法雙氧水生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到或接近了國外先進(jìn)水平。蒽醌法蒽醌法是生產(chǎn)過氧化氫的主要方法。其工藝為烷基蒽醌與有機(jī)溶劑配制成工作溶液，在壓力為0.30MPa，溫度55－65℃、有催化劑存在的條件下，通入氫氣進(jìn)行氫化，在40－44℃下與空氣（或氧氣）進(jìn)行逆流氧化，經(jīng)萃取、再生、精制與濃縮制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%-30%的過氧化氫水溶液產(chǎn)品。其主要反應(yīng)：2-乙基蒽醌+H2==2-乙基-9,10-蒽二酚（鈀催化）2-乙基-9,10-蒽二酚+O2==2-乙基蒽醌+H2O2總反應(yīng)：H2+O2==H2O2（2-乙基蒽醌、鈀催化）

1、雙氧水的發(fā)展和工藝簡介水分子的結(jié)構(gòu) H-O極性共價(jià)鍵

2、雙氧水和水的結(jié)構(gòu)比較雙氧水分子結(jié)構(gòu)非平面型分子含非極性共價(jià)鍵和極性共價(jià)鍵的極性分子其主要反應(yīng)：2-乙基蒽醌+H2==2-乙基-9,10-蒽二酚（鈀催化）2-乙基-9,10-蒽二酚+O2==2-乙基蒽醌+H2O2總反應(yīng)：H2+O2==H2O2（2-乙基蒽醌、鈀催化）

氫氣與工作液中的2—乙基蒽醌和四氫2—乙基蒽醌進(jìn)行氫化還原反應(yīng)，得到相應(yīng)的2—乙基氫蒽醌和四氫2—乙基氫蒽醌溶液（稱氫化液）。氫化液在氧化塔與一定壓力的空氣，在一定溫度條件下進(jìn)行氧化反應(yīng)，氫化液溶液恢復(fù)成原來的蒽醌溶液，同時(shí)生成過氧化氫（H2O2）。

雙氧水生產(chǎn)工藝原理：

經(jīng)氫化、氧化兩工序生成的過氧化氫并作為溶質(zhì)形成溶液（混合液或氧化液），采用過氧化氫在水及工作液中的溶解度不同及水混合物中密度差機(jī)理進(jìn)行傳質(zhì)分散