氯堿生產(chǎn)工藝課件

目錄2.電石工藝3.燒堿工藝4.VCM工藝5.PVC工藝1.前言1.前言目錄2.電石工藝3.燒堿工藝4.VCM工藝5.P1前言Ⅰ、氯堿工業(yè)

氯堿工業(yè)以鹽為原料，電解工業(yè)鹽水制成燒堿、鹽酸、氯氣、氫氣，氯氣進一步制成以聚氯乙烯為代表的多種耗氯產(chǎn)品，目前我國生產(chǎn)200多種耗氯產(chǎn)品，主要品種70多個。

氯堿工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分，是基礎化工原材料的生產(chǎn)供應行業(yè)，其堿、氯、酸等產(chǎn)品廣泛地應用于建材、化工、冶金、造紙、紡織、石油等工業(yè)，在整個國家工業(yè)體系中占據(jù)著十分重要的基礎性地位。前言Ⅰ、氯堿工業(yè)2前言Ⅱ、中國氯堿產(chǎn)能，世界第一。前言Ⅱ、中國氯堿產(chǎn)能，世界第一。3前言工業(yè)鹽電解氯氣燒堿氫氣HClC2H2轉(zhuǎn)化C2H3Cl聚合PVC電石法或乙烯法電石或乙烯Ⅲ、主要生產(chǎn)過程前言工業(yè)鹽電解氯氣燒堿氫氣HClC2H2轉(zhuǎn)化C2H3Cl4前言Ⅳ、主要產(chǎn)品1.碳化鈣（俗名電石）化學式：CaC2，相對分子量：64.1。純的碳化鈣幾乎是無色透明的晶體，不溶于任何溶媒中。在18℃時相對密度為2.22，化學純的碳化鈣只能在實驗室中，用加熱的金屬鈣和純碳使其直接化合的方法而制得。我們通常所說的電石是指工業(yè)碳化鈣而言。它是由生石灰和碳素原料制得。電石中除了含大部分碳化鈣外，還含有少部分雜質(zhì)，這些雜質(zhì)都是從原料中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)移過來的。電石的外觀為各種顏色的塊狀體，其顏色隨碳化鈣的含量不同而不同，有灰色的、棕黃色的或黑色的，含碳化鈣較高時則呈紫色。若電石的新斷面暴露在潮濕的空氣中，則因吸收了空氣中的水分而使斷面失去光澤變成灰白色。電石的相對密度決定于CaC2含量。且隨著碳化鈣的含量減少，則相對密度增加。電石的熔點也隨碳化鈣的含量改變而改變，純碳化鈣的熔點為2300℃，工業(yè)碳化鈣的含量一般為80％左右，其熔點常在2000℃左右。工業(yè)碳化鈣有兩個最低熔點，第一個是相當于含碳化鈣69％與含氧化鈣31％的混合物，第二點是相當于含碳化鈣35.6％與氧化鈣64.4％的混合物。前言Ⅳ、主要產(chǎn)品5前言1.碳化鈣（俗名電石）電石能導電，其導電性與電石純度有關，碳化鈣含量越高，導電性能越好；反之越差。當CaC2含量下降到70－65%之間時，其導電性能達到最低值，通常比電阻約120000Ω/cm3。CaC2含量為94%時，通常比電阻為450Ω/cm3。電石的導電性也與溫度有關，溫度越高，導電性則越好。在無水的條件下，電石在氫氣流中加熱至2200℃以上時，有相當量的乙炔和金屬鈣生成(CaC2+H2=Ca+C2H2)。干燥的氧氣在高溫下氧化碳化鈣而生成碳酸鈣(CaC2+O2=CaCO3+CO)。粉狀電石與氮氣在加熱條件下反應生成氰氨化鈣（CaC2+N2=CaCN2+C）。除此之外，氯、溴、硫、氨、磷、氯化氫和乙醇等等物質(zhì)在一定條件下均能與電石發(fā)生化學反應，生成相應的化學物質(zhì)。前言1.碳化鈣（俗名電石）6前言2.氫氧化鈉（俗名燒堿、火堿、苛性鈉）化學式：NaOH，相對分子量：40。純的無水氫氧化鈉為白色不透明的固體，質(zhì)脆易溶于水并放出大量的熱，在空氣中易潮解，且吸收CO2生成碳酸氫鈉和碳酸鈉。熔點：318.4℃,沸點：1390℃。相對密度（水=1）為2.12。氫氧化鈉的水溶液為水白色或淺色不透明溶液，呈強堿性，有強烈的腐蝕性，它以灼傷的方式作用于人體組織，可溶解蛋白，形成堿性變性蛋白。對眼睛、皮膚有很強的腐蝕性作用。濃度越高、溫度越高，腐蝕作用越強。化學性質(zhì)：氫氧化鈉是強堿，與酸發(fā)生劇烈反應，在潮濕空氣中與鋅、鋁、錫、和鉛金屬生成可燃氣體H2。與濕氣或水接觸吸濕放出熱量。燒堿在國民經(jīng)濟中有廣泛應用，許多工業(yè)部門都需要燒堿。使用燒堿最多的部門是化學藥品的制造，其次是造紙、煉鋁、煉鎢、人造絲、人造棉和肥皂制造業(yè)。另外，在染料、塑料、藥劑及有機中間體生產(chǎn)中，舊橡膠的再生中，制金屬鈉、水的電解以及無機鹽生產(chǎn)中，制取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等，要使用大量的燒堿。前言2.氫氧化鈉（俗名燒堿、火堿、苛性鈉）7前言3.氯氣分子式：Cl2，分子量：71。黃綠色帶有刺激性氣味的氣體，屬有毒氣體。相對密度（空氣=1）2.48，相對密度（水=1）1.47，沸點-34.5℃，熔點-101℃，飽和蒸氣壓506.62kPa（10.3℃）；臨界溫度144℃，臨界壓力7.71MPa。本品略溶于水，易溶于堿液，遇水時有腐蝕性。氯氣是一種有毒氣體，它主要通過呼吸道侵入人體并溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和鹽酸，對上呼吸道黏膜造成有害的影響：次氯酸使組織受到強烈的氧化；鹽酸刺激黏膜發(fā)生炎性腫脹，使呼吸道黏膜浮腫，大量分泌黏液，造成呼吸困難，所以氯氣中毒的明顯癥狀是發(fā)生劇烈的咳嗽。癥狀重時，會發(fā)生肺水腫，使循環(huán)作用困難而致死亡。由食道進入人體的氯氣會使人惡心、嘔吐、胸口疼痛和腹瀉。氯氣在生產(chǎn)區(qū)允許濃度1mg/m3。前言3.氯氣8前言3.氯氣化學性質(zhì)：化學性質(zhì)非?；钴S,除惰性氣體外,幾乎可以與各種元素直接化合。氯也能和許多化合物起反應，在自然界以游離狀態(tài)存在的氯是極少的，大多數(shù)以無機化合物形式存在。（1）氯氣與水反應在常溫下，氯氣微溶于水，生成少量的鹽酸和次氯酸。Cl2+H2OHClO+HCl（2）氯氣與各種金屬反應生成氯化物2Fe+3Cl2

點燃2FeCl3(棕色的煙)在有水存在時，金屬氯化物會水解生成鹽酸，加速管道腐蝕，所以氯氣在干燥之前不能使用鐵質(zhì)材料。（3）氯氣與氫氣反應氫氣在氯氣中燃燒或受到光照生成氯化氫氣體（4）氯氣與堿溶液反應Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O前言3.氯氣9前言3.氯氣用途：主要下游產(chǎn)品氯PVC建材氯苯系列農(nóng)藥醫(yī)藥制冷劑化妝品肥皂洗滌劑農(nóng)藥次氯酸鈉氯化芐漂粉精氯乙酸光氣ECH氯化橡膠氯化高聚物洗滌劑消毒劑醫(yī)藥化妝品草甘磷汽車零件油墨建材家具橡膠彈性體涂料TDIMDI聚氨酯甘氨酸CMC食品環(huán)氧樹脂合成甘油防凍液電纜護套醫(yī)藥涂料香料電子電氣元件氯甲烷有機硅電線電纜薄膜建材三氯氫硅多晶硅光伏能源甲烷氯化物氯代系列PCL3PO聚醚涂料粘結劑前言3.氯氣用途：主要下游產(chǎn)品氯PVC建材氯10前言4.氫氣分子式：H2，分子量：2。無色無臭氣體。工業(yè)用本品純度：工業(yè)≥98.0%，高純≥99.999%。熔點：-259.2℃，沸點：-252.8℃，飽和蒸氣壓：13.3kPa（-257.9℃）?；瘜W性質(zhì)：氫氣是可燃性氣體，與空氣或氯氣均可形成易燃和易爆的混合物，其與空氣混合爆炸極限為4.1%～74.1%（體積%）；與氯氣混合的爆炸極限為5～87.5%（體積%）；氫氧混合物中，氫的爆炸極限為4.5～95%（體積%）。用途：石油精煉、電子、食品、化工生產(chǎn)、航天等行業(yè)

前言4.氫氣11前言5.乙炔分子式：C2H2，分子量：26。純乙炔為無色無味的易燃、有毒氣體。而電石制的乙炔因混有硫化氫、磷化氫、砷化氫,而帶有特殊的臭味。乙炔的沸點：-83.6℃，熔點（118.656kPa）：-80.8℃。乙炔在易燃易爆性能上和氫氣很相似，在空氣中爆炸極限2.3%-72.3%（體積%）。在液態(tài)和固態(tài)下或在氣態(tài)和一定壓力下有猛烈爆炸的危險，受熱、震動、電火花等因素都可以引發(fā)爆炸，因此不能在加壓液化后貯存或運輸。乙炔微溶于水，易溶于乙醇、苯、丙酮等有機溶劑。在15℃和1.5MPa時，乙炔在丙酮中的溶解度為237g/L，溶液是穩(wěn)定的。因此，工業(yè)上是在裝滿石棉等多孔物質(zhì)的鋼桶或鋼罐中，使多孔物質(zhì)吸收丙酮后將乙炔壓入，以便貯存和運輸。化學性質(zhì)：由于乙炔分子中的三鍵結構，乙炔氣體具有很活潑的化學性質(zhì)，它可以和氫氣、氯氣、氯化氫、水等進行加成反應，還能在適當條件下發(fā)生二聚、三聚和四聚作用。此外，乙炔還能進行一系列有機反應。因此，以乙炔為基礎可以制取各種塑料、橡膠和纖維的有機原料，如氯乙烯、乙醛、醋酸乙烯、丙烯腈、氯丁二烯等。

前言5.乙炔12前言6.氯乙烯氯乙烯簡稱VC，液氯乙烯簡稱VCM。分子式：C2H3Cl，分子量：62.5。無色、易液化、具有醚樣氣味氣體，熔點：-159.8℃，沸點：-13.4℃，臨界溫度142℃，臨界壓力5.22MPa。相對密度（水=1）：0.91，相對蒸氣密度（空氣=1）：2.15。與空氣混合爆炸下限：3.6%，爆炸上限：31.0%。本品微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多數(shù)有機溶劑。本品用作塑料原料及用于有機合成，也用作冷凍劑等。本品車間空氣中最高容許濃度（MAC）我國為30mg/m3。

前言6.氯乙烯13前言7.聚氯乙烯氯乙烯通過鏈式聚合反應生成聚氯乙烯(PVC)。

聚氯乙烯是應用最廣泛的熱塑性高分子材料之一，是我國第一大通用型合成樹脂材料。由于具有優(yōu)異的難燃性、耐磨性、抗化學腐蝕性、綜合機械性、制品透明性、電絕緣性及比較容易加工等特點，目前，PVC已經(jīng)成為應用領域最為廣泛的塑料品種之一，在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、日常生活、包裝、電力、公用事業(yè)等領域均有廣泛應用。前言7.聚氯乙烯14前言

Ⅴ、宜化氯堿內(nèi)蒙古化工股份有限公司PVC新工程于2010年4月投產(chǎn)，目前擁有年產(chǎn)29萬噸燒堿的離子膜燒堿裝置和年產(chǎn)36萬噸PVC的電石法PVC生產(chǎn)裝置。目前宜化集團生產(chǎn)PVC的子公司還有股份公司（2003年投產(chǎn)，年產(chǎn)燒堿10萬噸、PVC12萬噸）、楚星公司（2007年投產(chǎn)，年產(chǎn)燒堿6萬噸、PVC10萬噸）、青海宜化(2011年4月投產(chǎn)，年產(chǎn)燒堿30萬噸、PVC30萬噸)。并且，新疆宜化總規(guī)劃年產(chǎn)120萬噸PVC，2012年將投產(chǎn)一期30萬噸PVC。前言Ⅴ、宜化氯堿15前言

Ⅵ、內(nèi)蒙宜化物料流程簡圖石灰石粗乙炔氣生石灰炭材高壓電弧精乙炔氣精煤氣粗煤氣焦炭精鹽水氫氣氯氣直流電工業(yè)鹽電石32堿氣燒窯脫水、合成、凈化造氣爐化鹽、精制Ⅰ、Ⅱ效蒸發(fā)Ⅲ效蒸發(fā)粗VC氣液氯氯化氫洗滌干燥發(fā)生器冷凝精餾甲酸鈉料液VCM漿料聚合電石爐尾氣PVC脫硫脫碳合成反應器炭粉甲酸鈉離心干燥甲酸鈉尾氣蘭炭碳球碳成型整流變交流電電解槽

變換CO2H2洗滌冷卻48堿片堿提氫高純酸清凈二合一爐工業(yè)酸降膜吸收器粗VC氣干燥廢次鈉破碎液氯冰機次鈉汽提回收電石爐前言Ⅵ、內(nèi)蒙宜化物料流程簡圖石灰石粗乙炔氣生石灰炭材16電石工藝——炭材干燥崗位任務：將含水較高的焦炭、蘭炭送入干燥機，與沸騰爐來的熱風換熱，除去焦材中的水份，再通過篩分入倉供后工段使用。工藝流程：干燥機布袋除塵器沸騰爐日料倉篩分原料倉旋風除塵器炭材放空篩分、破碎皮帶皮帶皮帶電石工藝——炭材干燥崗位任務：將含水較高的焦炭、蘭炭送入干燥17電石工藝——炭材干燥炭材干燥外景電石工藝——炭材干燥炭材干燥外景18電石工藝——炭材干燥回轉(zhuǎn)窯電石工藝——炭材干燥回轉(zhuǎn)窯19電石工藝簡介——炭材干燥回轉(zhuǎn)窯電石工藝簡介——炭材干燥回轉(zhuǎn)窯20電石工藝——氣燒窯裝置原理：氣體燃料石灰豎窯的裝置原理是把具有一定粒度的石灰石從窯的上部加入，由于重力的作用，物料自上而下移動，煅燒好的石灰由窯底卸出，燃料氣及其燃燒所需的空氣從窯的中部噴入窯內(nèi)。豎窯中物料與氣體相對流動，物料自上落下，氣體自下而上，所以它是一個逆流式的熱交換裝置。石灰石經(jīng)加熱達812℃便會發(fā)生分解，放出CO2，生成石灰。

900－1250

℃CaCO3CaO+CO2↑-42.5kcal電石工藝——氣燒窯裝置原理：21電石工藝——氣燒窯石灰石料場上料斜橋電石工藝——氣燒窯石灰石料場上料斜橋22電石工藝——氣燒窯氣燒窯外景電石工藝——氣燒窯氣燒窯外景23電石工藝——電石爐反應原理：氧化鈣與碳素原料在電石爐內(nèi)憑借電流通過電極產(chǎn)生的電弧熱和電阻熱在1800～2200℃的高溫下反應而生成碳化鈣，其反應方程式如下：CaO+3C=CaC2+CO－111.3千卡副反應CaC2=Ca+2C－14.5千卡CaCO3=CaO+CO2－42.5千卡CO2+C=2CO－39.2千卡H2O+C=CO+H2－39.6千卡Ca(OH)2=CaO+H2O－26千卡Ca2SiO4=2CaO+SiO2－29千卡SiO2+2C=Si+2CO－137千卡Fe2O3+3C=2Fe+3CO－108千卡Al2O3+3C=2Al+3CO－291千卡MgO+C=Mg+CO－116千卡電石工藝——電石爐反應原理：24電石工藝——電石爐工藝流程：炭材日料倉密閉型鏈式輸送機粗氣風機增壓風機石灰日料倉凈氣風機一、二級旋風冷卻除塵器出鍋料倉布袋過濾器配料站環(huán)形加料機電石爐電石爐尾氣熔融電石電石冷破車間尾氣灰渣回收利用尾氣尾氣尾氣尾氣氣燒窯或甲酸鈉脫硫灰渣電石工藝——電石爐工藝流程：炭材日料倉密閉型鏈式輸送機25電石工藝——電石爐出鍋電石工藝——電石爐出鍋26電石工藝——電石冷破車間電石工藝——電石冷破車間27電石工藝——電石尾氣回收裝置電石工藝——電石尾氣回收裝置28電石工藝——電石爐外景電石工藝——電石爐外景29電石工藝——電石爐二樓電石工藝——電石爐二樓30電石工藝——電石爐二樓電石工藝——電石爐二樓31電石工藝——電石爐三樓電石工藝——電石爐三樓32電石工藝——電石爐四樓電石工藝——電石爐四樓33電石工藝——電石爐四樓電石爐電極電石工藝——電石爐四樓電石爐電極34電石工藝——電石爐電極殼電石工藝——電石爐電極殼35電石工藝——電石爐中控室電石工藝——電石爐中控室36燒堿工藝化鹽二次鹽水精制電解

Ⅰ效蒸發(fā)、Ⅱ效蒸發(fā)氯處理氫處理液化、充裝二合一原鹽Cl2H232%燒堿48%燒堿液氯高純鹽酸淡鹽水淡鹽水脫氯外銷外銷自用、內(nèi)轉(zhuǎn)、外銷供電解使用Ⅲ效蒸發(fā)固堿新系統(tǒng)HCl氣體送新轉(zhuǎn)化老系統(tǒng)工業(yè)鹽酸送老解析汽化器氯氣氯氣燒堿工藝化鹽二次鹽水精制電解Ⅰ效蒸發(fā)、Ⅱ效蒸發(fā)氯37燒堿工藝——化鹽工藝1.崗位任務

將原鹽通過加入一定量的氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鋇等精制劑后，采用沉降經(jīng)膜過濾的辦法制得合格的一次鹽水供電解使用。燒堿工藝——化鹽工藝1.崗位任務38燒堿工藝——化鹽工藝2.工藝原理原鹽中除了含有大量的NaCl之外,還含有Ca2+、Mg2+、SO42-等化學雜質(zhì)和機械雜質(zhì)。這些雜質(zhì)在化鹽過程中，也被帶進鹽水中，用含有雜質(zhì)的鹽水進行電解，直接影響電流效率及離子膜的使用壽命，影響氯堿生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。因而除掉這些雜質(zhì)，生產(chǎn)合格的精制鹽水在氯堿生產(chǎn)中顯得尤為重要。用BaCl2除SO42-：

Ba2++SO42-=

BaSO4↓用Na2CO3和NaOH溶液除Ca2+、Mg2+：Ca2++CO32-=CaCO3↓Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓CaCO3、Mg(OH)2為沉淀物，加入TXY（絮凝劑）溶液后可膠溶、攜同沉淀，且沉淀速度加快。燒堿工藝——化鹽工藝2.工藝原理39燒堿工藝——化鹽工藝3.流程方框圖淡鹽水來電解來除鈣A槽預處理器加壓溶氣罐粗鹽水池2#折流槽化鹽池配水槽道爾澄清桶1#折流槽除鈣B槽緩沖槽PE過濾器BaCl2淡精鹽水儲槽3#折流槽凱膜去電解二次鹽水板框壓濾機32%NaOHFeCl3Na2CO3非正常時正常時壓縮空氣燒堿工藝——化鹽工藝3.流程方框圖淡鹽水來電解來除鈣A槽預40燒堿工藝——化鹽工藝鹽場及皮帶道爾澄清桶預處理器燒堿工藝——化鹽工藝鹽場及皮帶道爾澄清桶預處理器41燒堿工藝——化鹽工藝4.主要工藝指標溶鹽溫度（出口）：60～65℃鹽水含銨：≦1mg/l（無機銨）≦4mg/l（總銨）精、粗鹽水NaCl濃度：300～315g/l精鹽水SS：≦10ppm游離氯：0精鹽水含Ca2+、Mg2+

：≦10mg/l燒堿工藝——化鹽工藝4.主要工藝指標42燒堿工藝——電解工藝1.崗位任務1.1鹽水過濾崗位將化鹽崗位送來的一次精制鹽水通過過濾器的過濾，將一次精制鹽水中的固體懸浮物含量降低到1ppm以下，以除去鹽水中的大部分固體顆粒，同時調(diào)節(jié)鹽水的pH值和溫度，以保證下工序螯合樹脂塔的正常運轉(zhuǎn)。1.2螯合樹脂塔崗位將pH值為8.5~9.5之間的過濾鹽水通過螯合樹脂塔吸附鹽水中的雜質(zhì)金屬陽離子，制取合格的二次精制鹽水。通過螯合樹脂塔的再生恢復樹脂的性能使樹脂循環(huán)使用，保證二次精制鹽水質(zhì)量合格。1.3電解崗位（200工序）將合格的二次精制鹽水送到電解槽進行電解，陽極生產(chǎn)出符合要求的氯氣，陰極生產(chǎn)出合格的液堿和氫氣，濕氯氣和氫氣送氯處理崗位和氫處理崗位，陽極淡鹽水送淡鹽水脫氯崗位,陰極產(chǎn)生的32%堿液送蒸發(fā)崗位。1.4淡鹽水脫氯崗位（160工序）將電解產(chǎn)生的含氯淡鹽水進行真空和化學脫氯，將脫氯后的脫氯鹽水送往化鹽崗位做化鹽配水。燒堿工藝——電解工藝1.崗位任務43燒堿工藝——電解工藝2.工藝原理2.1鹽水過濾崗位工藝原理鹽水過濾采用碳素燒結管的多孔性進行微孔過濾，經(jīng)過過濾以后，10μm以上的微小顆粒大部分被除去，Mg2+和Ca2+的含量得到降低；過濾之前須將碳素管上預涂具有支撐、分散作用α-纖維素，形成過濾層，過濾層到一定厚度時進行反洗，過濾結束后通過返洗清洗掉粘附有懸浮物的過濾層保持碳素管的備用。2.2螯合樹脂塔崗位工藝原理螯合樹脂也是一種離子交換樹脂，與普通的交換樹脂不同的是，它吸附金屬離子后形成環(huán)狀結構。以亞胺基乙酸為例，吸附金屬離子發(fā)生以下反應：R-NCH2-COONaCH2-COONa+M2+R-NCH2-COOCH2-COOM+2Na+燒堿工藝——電解工藝2.工藝原理R-NCH2-COONaC44燒堿工藝——電解工藝2.工藝原理2.3電解崗位工藝原理電解槽通直流電，利用電解食鹽水原理，從陽極產(chǎn)生氯氣和淡鹽水，從陰極產(chǎn)生氫氣和燒堿。+—離子膜NaOH(32wt%l)NaCl

(190~220g/l)Cl-H2OCl2H2OH-H2ONa+OH-Cl-H2Cl2H2ONaCl(300~315g/l)陰極陽極陽極反應：

2Cl--2eCl2↑陰極反應：

2H2O+2e2OH-+H2↑總反應：

2H2O+NaCl2NaOH+Cl2↑+H2↑燒堿工藝——電解工藝2.工藝原理+—離子膜NaOH(3245燒堿工藝——電解工藝2.工藝原理2.3電解崗位工藝原理離子交換膜的主體材料為全氟聚合物，膜體中有活性基團，如SO3-和COO-，同一個帶正電荷的對離子Na+形成靜電鍵。由于磺酸基團具有親水性能，而使膜在溶液中溶脹膜體結構變松，從而造成許多微細彎曲的通道，使其活性基團中對離子Na+可以與水溶液中的同電荷的Na+進行交換。與此同時膜中的活性基團中固定陰離子基團具有排斥Cl-和OH-的能力，從而獲得高純度的氫氧化鈉溶液。水化鈉離子從陽極室穿過離子膜遷移到陰極室時，水分子也伴隨遷移，此外還有部分OH-和Cl-受電荷的吸引和擴散作用遷移，發(fā)生負反應。2.4淡鹽水脫氯崗位工藝原理從電解槽陽極出來的淡鹽水中溶解了飽和氯氣。淡鹽水在送化鹽崗位前須將其中溶解的氯脫除。真空脫氯化學脫氯——加入Na2SO3燒堿工藝——電解工藝2.工藝原理46燒堿工藝——電解工藝一次鹽水槽換熱器成品堿槽樹脂塔精制鹽水槽循環(huán)淡鹽水槽陰極陽極脫氯塔循環(huán)堿槽氫氣去氫處理氯氣去氯處理脫氯淡鹽水去化鹽32%燒堿去蒸發(fā)一次鹽水自化鹽純水高純鹽酸3.流程方框圖燒堿工藝——電解工藝一次鹽水槽換熱器成品堿槽樹脂塔精制鹽水槽47燒堿工藝——電解工藝碳素管過濾器螯合樹脂塔燒堿工藝——電解工藝碳素管過濾器螯合樹脂塔48燒堿工藝——電解工藝6萬噸電解槽15萬噸電解槽兩側(cè)燒堿工藝——電解工藝6萬噸電解槽15萬噸電解槽兩側(cè)49燒堿工藝——電解工藝4.主要工藝指標過濾鹽水pH 8.5~9.5過濾鹽水質(zhì)量 SS≤1ppm精制鹽水質(zhì)量 Ca2++Mg2+≤20ppb電槽陰極出液NaOH濃度

31.5~32.5%(m/m)電解槽溫度 80~90℃電解氯氣純度 Cl2≥97%(V/V) O2/Cl2≤3%(V/V) H2/Cl2≤0.1%(V/V)氫氣純度 H2≥99%(V/V)燒堿工藝——電解工藝4.主要工藝指標50燒堿工藝——氯氫處理工藝1.崗位任務1.1氯處理崗位將電解送來的高溫濕氯氣經(jīng)除沫、除水、降溫、干燥成合格的干氯氣加壓輸送給后工段使用。1.2氫處理崗位將電解送來的高溫濕氫氣，經(jīng)冷卻塔冷卻，分離除水加壓后送至后面的工段。1.3次鈉崗位將所有Cl2裝置檢修、開停車時產(chǎn)生的Cl2處理吸收，突然斷電及不正常情況事故Cl2的處理，液化尾氣和PVC來的廢Cl2的吸收處理。燒堿工藝——氯氫處理工藝1.崗位任務51燒堿工藝——氯氫處理工藝2.工藝原理2.1氯處理崗位工藝原理濕氯氣由氯氣總管至氯氣處理時，溫度80℃左右，帶有大量飽和水蒸氣，含有水份的濕氯氣容易生成鹽酸和次氯酸，次氯酸可分解成初生態(tài)的氧和鹽酸，初生態(tài)的氧具有強烈的氧化作用，再加上鹽酸的作用，使?jié)衤葰饩哂休^強烈的腐蝕性，必須將氯氣中的水份除去，一般氯中含水在0.04%以下方能滿足要求。氯氣經(jīng)過冷卻至12~15℃后，用硫酸來干燥，干燥過程可以理解為傳質(zhì)的單元操作：吸收過程。氯氣中的水蒸汽和硫酸在一定條件下接觸，而使水蒸汽溶解于硫酸中，而氯氣是惰性氣體不溶解于硫酸。燒堿工藝——氯氫處理工藝2.工藝原理52燒堿工藝——氯氫處理工藝2.工藝原理2.2氫處理崗位工藝原理從電解出來的氫氣為水蒸汽所飽和的濕氫氣，帶有少量的堿霧，這些對后工段都有較大的影響，必須對其進行冷卻、水洗，以達到降低水份和去除堿霧的目的。氫氣處理的原理是通過氫氣的洗滌，使氫氣溫度降低，氫氣中水蒸汽分壓降低，同時達到去除氫氣中水份和堿霧的目的。2.3次鈉崗位工藝原理利用堿液吸收氯氣的特性吸收氯氣2OH-+Cl2ClO-+Cl-+H2O燒堿工藝——氯氫處理工藝2.工藝原理53燒堿工藝——氯氫處理工藝3.流程方框圖氯處理：T0401氯氣洗滌塔E0406Ⅰ鈦冷E0402Ⅱ鈦冷F0401水霧捕集器T0402A填料塔ⅠT0403泡罩塔C0402透平機F0402酸霧捕集器SP0401氯氣分配臺C0401鈦風機T0402B填料塔Ⅱ

二合一、液化SP0501尾氣分配臺T0501事故氯吸收塔T0502尾氣吸收塔C0501海波風機事故氯氣放空電解來氯氣正常燒堿工藝——氯氫處理工藝3.流程方框圖T0401E040654燒堿工藝——氯氫處理工藝3.流程方框圖氫處理：氫氣冷卻塔氫泵氫水分離器水霧捕集器H2冷卻器二合一或放空

電解來氫氣，90℃高濕＜102-105kPa燒堿工藝——氯氫處理工藝3.流程方框圖氫氣冷卻塔氫泵氫水分55燒堿工藝——氯氫處理工藝4.主要工藝指標干燥氯氣純度≥97%（VOL）氯中含水≤400ppm出系統(tǒng)氫氣純度99%，含氧小于0.5%（VOL）成品次鈉堿含量1～3%燒堿工藝——氯氫處理工藝4.主要工藝指標56燒堿工藝——蒸發(fā)工藝1.崗位任務將電解崗位所送來的32%燒堿一部分通過降膜蒸發(fā)器加熱提濃到48%、經(jīng)固堿工序制成片堿后外賣；其余部分32%燒堿存放儲槽，控制液位，送給相關用戶崗位使用。燒堿工藝——蒸發(fā)工藝1.崗位任務57燒堿工藝——蒸發(fā)工藝2.工藝原理燒堿蒸發(fā)是借蒸汽加熱的作用來提高堿液的溫度，使堿液中所含的溶劑（水）部分汽化，以提高溶液中溶質(zhì)堿的濃度的物理過程。電解產(chǎn)生的32%燒堿通過雙效逆流降膜蒸發(fā)系統(tǒng)，采用蒸汽加熱蒸發(fā)，得到48%的燒堿。雙效：兩次蒸發(fā)逆流：蒸汽和物料采用逆流流程降膜：堿液在蒸發(fā)器中沿管壁呈膜狀蒸發(fā)。燒堿工藝——蒸發(fā)工藝2.工藝原理58燒堿工藝——蒸發(fā)工藝3.流程方框圖電解來32%堿Ⅱ效蒸發(fā)器Ⅱ效分離器Ⅱ效堿泵Ⅰ效Ⅰ段換熱器Ⅰ效Ⅱ段換熱器Ⅰ效蒸發(fā)器Ⅰ效分離器Ⅰ效堿泵48%成品冷卻器48%堿槽表面冷凝器真空泵Ⅱ效阻汽排液槽蒸汽冷凝液槽送化鹽生蒸汽Ⅰ效阻汽排液槽冷凝液槽受槽固堿工序燒堿工藝——蒸發(fā)工藝3.流程方框圖電解來32%堿Ⅱ效蒸發(fā)器59燒堿工藝——蒸發(fā)工藝II效蒸發(fā)器48%燒堿儲槽罐區(qū)燒堿工藝——蒸發(fā)工藝II效蒸發(fā)器48%燒堿儲槽罐區(qū)60燒堿工藝——蒸發(fā)工藝4.主要工藝指標Ⅰ效溫度：管程138℃～145℃Ⅱ效溫度：管程65℃～80℃48%堿出堿溫度：40～50℃48%堿濃度：≥48.1%燒堿工藝——蒸發(fā)工藝4.主要工藝指標61燒堿工藝——主要控制指標項目指標生產(chǎn)燒堿產(chǎn)量(折百)830t/天電解耗鹽量1.480t/t折百堿耗電2450kWh/t48%燒堿耗蒸汽0.4t/t安全氯中含水<400ppm氯中含氫≤0.3%三氯化氮<300ppm質(zhì)量32%燒堿氯化鈉含量≤40ppm32%燒堿鐵離子含量≤1ppm48%燒堿氯化鈉含量≤50ppm48%燒堿鐵離子含量≤4ppm

片堿中氫氧化鈉含量≥99.5%燒堿工藝——主要控制指標項目指標生產(chǎn)燒堿產(chǎn)量(折百)830t62燒堿工藝——膜式法固堿工藝崗位任務制備合格99%片狀固堿（產(chǎn)量由公司根據(jù)市場的需求來確定）。保證蒸發(fā)系統(tǒng)、固堿系統(tǒng)及熔鹽爐系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。燒堿工藝——膜式法固堿工藝崗位任務63燒堿工藝——膜式法固堿工藝2.工藝原理膜式法生產(chǎn)片狀固堿是使堿液與加熱源的傳熱蒸發(fā)過程在薄膜傳熱狀態(tài)下進行。膜式法生產(chǎn)固堿可分為兩個階段：堿液從48％濃縮至61％液堿。本工序工藝是在EV-2101降膜蒸發(fā)器里進行，EV-2101降膜蒸發(fā)器用EV-2301降膜濃縮器產(chǎn)生的二次堿蒸汽為加熱源，并在真空下進行蒸發(fā)。61％液堿再通過EV-2301降膜效濃縮器以熔融鹽為載熱體，在常壓下加熱濃縮至98%熔融堿，再經(jīng)閃蒸罐閃蒸至密封罐99%熔融堿，最后經(jīng)片堿機制成片狀固堿。燒堿工藝——膜式法固堿工藝2.工藝原理64燒堿工藝——膜式法固堿工藝片堿機成品包裝燒堿工藝——膜式法固堿工藝片堿機成品包裝65PVC工藝——乙炔工藝1.崗位任務1.1破碎崗位將電石冷破車間送來的原料電石經(jīng)過鄂式破碎機破碎、除矽鐵后經(jīng)粗料斗提機送至粗料倉，再經(jīng)粉破碎機二次破碎后送混料斗提機進細料倉，然后經(jīng)滾筒篩篩分出粒度合格的碎電石，經(jīng)細料斗提機送至緩沖料倉，供乙炔發(fā)生崗位使用。1.2乙炔發(fā)生崗位以電石為原料，采用干式發(fā)生、噴淋冷卻、次鈉清凈、堿液中和的方法生產(chǎn)出合格的乙炔氣，供氯乙烯轉(zhuǎn)化工序使用。電石灰渣送至灰倉外賣水泥廠等，電石渣漿送至壓濾崗位。1.3壓濾崗位將經(jīng)過濃密機提濃的渣漿用板框壓濾機壓濾，進行固液分離，清液部分冷卻后送乙炔發(fā)生崗位使用，電石渣外運。PVC工藝——乙炔工藝1.崗位任務66PVC工藝——乙炔工藝2.工藝原理電石在發(fā)生器內(nèi)與水發(fā)生反應生成乙炔氣，同時放出大量熱。因工業(yè)電石不純，其中雜質(zhì)與水能起反應，放出相應的雜質(zhì)氣體：主反應式如下：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑副反應式：CaO+2H2O→Ca(OH)2CaS+2H2O→Ca(OH)2+H2S↑CaP2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3↑Ca3N2+6H2O→3Ca(OH)2+2NH3↑Ca2Si+4H2O→2Ca(OH)2+SiH4↑Ca3As2+6H2O→3Ca(OH)2+2AsH3↑PVC工藝——乙炔工藝2.工藝原理67PVC工藝——乙炔工藝2.工藝原理清凈原理：即利用次氯酸鈉的強氧化性質(zhì)，將乙炔中的硫化氫、磷化氫等雜質(zhì)氧化成酸性物質(zhì)而除去，其反應式如下：4NaClO+H2S→H2SO4+4NaCl4NaClO+PH3→H3PO4+4NaCl4NaClO+AsH3→H3AsO4+4NaCL中和操作是用濃度為10～15%的NaOH溶液，將清凈后的氣體噴淋，使各種酸類物質(zhì)形成可溶性的鈉鹽而除去，其反應式如下：2NaOH+H2SO4→Na2SO4+2H2O3NaOH+H3PO4→Na3PO4+3H2O3NaOH+H3AsO4→Na3AsO4+3H2OPVC工藝——乙炔工藝2.工藝原理68PVC工藝——乙炔工藝3.流程方框圖冷破間電石鄂式破碎機1#皮帶粗料斗提機2#皮帶粗料倉盤式給料機復合式破碎機混料斗提機滾筒篩洗滌冷卻塔水洗塔乙炔冷卻塔乙炔氣柜水環(huán)泵渣漿池清凈I塔清凈II塔中和塔渣漿壓濾乙炔送轉(zhuǎn)化細料倉細料下料器細料斗提機緩沖料倉干式發(fā)生器灰倉外賣渣漿螺旋給料器冷凝器安全水封灰渣正水封PVC工藝——乙炔工藝3.流程方框圖冷破間電石鄂式破碎機169VCM工藝——乙炔工藝電石破碎廠房干法乙炔外景乙炔氣柜圓粉破VCM工藝——乙炔工藝電石破碎廠房干法乙炔外景乙炔氣柜圓粉破70VCM工藝——乙炔工藝4.主要工藝指標電石粒度：

≤3mm發(fā)生器氣相溫度

：88--95℃發(fā)生器固相溫度

：90--110℃發(fā)生器壓力

：3--10KPa乙炔純度：

≥98.5%，不含S、P（硝酸銀試紙不變色）水比值(水量/電石量)：0.85～1.25洗滌冷卻塔乙炔出口溫度

：

≤65℃電石渣含水量

：2--8%發(fā)生器星型下灰器頻率

：5--50HzVCM工藝——乙炔工藝4.主要工藝指標71PVC工藝——二合一工藝崗位任務調(diào)節(jié)氫氣與氯氣配比，將氯氣和氫氣在二合一爐燈頭燃燒，生產(chǎn)出合格的氯化氫，經(jīng)冷卻降溫后送至轉(zhuǎn)化，供合成轉(zhuǎn)化崗位使用。轉(zhuǎn)化崗位不使用氯化氫時，合成的氯化氫經(jīng)冷卻后用稀酸吸收生成鹽酸。PVC工藝——二合一工藝崗位任務72PVC工藝——二合一工藝2.工藝原理反應原理：氫氣和氯氣只有在加熱、明亮的光線照射下或觸媒的存在的條件下，才會迅速反應生產(chǎn)氯化氫，其主反應式為：H2+Cl22HCl+44.126J/molPVC工藝——二合一工藝2.工藝原理73VCM工藝——二合一工藝3.流程方框圖阻火器副產(chǎn)蒸汽石墨合成爐轉(zhuǎn)化高純酸降膜吸收氯處理來氯氣、尾氯氯氣緩沖罐氫氣緩沖罐氫處理、提氫、PSA來氫氣≤300kPa蒸汽一級或三級脫鹽水工業(yè)酸降膜吸收VCM工藝——二合一工藝3.流程方框圖阻火器副產(chǎn)蒸汽石74VCM工藝——二合一工藝副產(chǎn)蒸汽二合一石墨合成爐VCM工藝——二合一工藝副產(chǎn)蒸汽二合一石墨合成爐75VCM工藝——二合一工藝4.主要工藝指標H2:Cl2（體積比）：（1.05～1.1）:1氯化氫純度：93～95%，不含游離氯氯化氫總管溫度：≤40℃合成爐爐內(nèi)壓力：≤60kPa爐產(chǎn)蒸汽壓力：160-230kPaVCM工藝——二合一工藝4.主要工藝指標76VCM工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝1.崗位任務1.1轉(zhuǎn)化崗位二合一送來的氯化氫和乙炔送來的乙炔按1:1.05~1.10的配比在混合器混合，經(jīng)脫水、預熱后從上層進入轉(zhuǎn)化器，在氯化汞觸媒的催化作用轉(zhuǎn)化為氯乙烯。粗氯乙烯經(jīng)酸洗（或水洗）、堿洗后用壓縮機送往精餾崗位。1.2精餾崗位由壓縮機來的0.5～0.7MPa的粗氯乙烯氣體經(jīng)冷凝液化形成液態(tài)粗vc至粗單體貯槽。粗vcm經(jīng)精餾低塔和精餾高塔分別分離除去低沸物和高沸物后，經(jīng)冷凝成純度99.99%的vcm，至精單體貯槽供聚合使用。VCM工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝1.崗位任務77VCM工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝2.工藝原理2.1轉(zhuǎn)化工藝原理干燥的混合氣進入轉(zhuǎn)化器，在氯化汞觸媒的存在下，氯化氫和乙炔反應生成氯乙烯，反應方程式為：反應機理為：·乙炔先與氯化汞加成形成氯乙烯氯汞·此中間物不穩(wěn)定遇氯化氫即分解生成氯乙烯VCM工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝2.工藝原理78PVC工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝2.工藝原理2.2精餾工藝原理液體混合物的精餾過程，是基于組成混合物的不同物質(zhì)具有不同的揮發(fā)度，即不同物質(zhì)在相同壓力下具有不同的蒸汽壓和不同的沸點，利用恒壓不同溫度下各物質(zhì)在氣相里的組成和液相里的組成之差異來使各物質(zhì)相互分離的過程。精餾過程必須依靠以下兩個條件：·由塔底加熱釜（或稱再沸器）使物料產(chǎn)生上升的蒸汽；·由塔頂冷凝器使部分蒸汽冷凝為向下流的液體（又稱回流）PVC工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝2.工藝原理79PVC工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝3.流程方框圖轉(zhuǎn)化：氯化氫乙炔混合器1＃石墨冷2＃石墨冷1＃酸霧捕集器2＃酸霧捕集器預熱器前臺轉(zhuǎn)化器濃酸槽罐區(qū)酸槽后臺轉(zhuǎn)化器除汞器1#～4#凈化石墨冷（并聯(lián)）組合塔堿洗塔凈化氣水分離器壓縮機機前冷卻器機后除油器VC送精餾VC機前水分機后冷卻器PVC工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝3.流程方框圖氯化氫混合器1＃280PVC工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝壓縮尾氣冷凝器A緩沖罐變壓吸附系統(tǒng)尾氣冷凝器B水分離器全凝器A-F（并聯(lián)）3.流程方框圖精餾粗單體貯槽精餾低沸塔精餾高沸塔A-D成品冷卻器（并聯(lián)）精單體球罐精VCM送聚合液相氣相PVC工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝壓縮尾氣冷凝器A緩沖罐變壓吸附系統(tǒng)81VCM工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝氯乙烯轉(zhuǎn)化器組合塔和堿洗塔氯乙烯氣柜VCM工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝氯乙烯轉(zhuǎn)化器組合塔和堿洗塔氯乙烯氣82VCM工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝單體球罐精餾低塔高塔尾冷變壓吸附VCM工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝單體球罐精餾低塔高塔尾冷變壓吸附83PVC工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝4.主要工藝指標分子比：C2H2:HCl=1:1.05～1.1合成反應溫度：110～180℃粗氯乙烯純度：≥82%合成氣總管(后臺)：HCl3～8%、C2H2≤2%機前乙炔含量：≤2%精氯乙烯純度：≥99.5%

乙炔含量：≤5ppm

二氯乙烷含量：

≤30ppm尾氣排放

VC/C2H2

≤15ppm

/≤10ppmPVC工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝4.主要工藝指標84PVC工藝——聚合精餾工藝1.崗位任務1.1聚合崗位將精氯乙烯在一定的溫度、壓力下，加入適量的助劑，經(jīng)過聚合反應生成聚氯乙烯。未反應完的氯乙烯經(jīng)回收處理后循環(huán)使用。聚氯乙烯漿料在一定的溫度和壓力下，經(jīng)過汽提塔汽提除去聚氯乙烯顆料中殘留的氯乙烯后送往離心干燥崗位，同時將氯乙烯回收。1.2離心干燥崗位將聚合崗位送來的PVC漿料經(jīng)離心干燥后送入包裝崗位。1.3包裝崗位將離心干燥崗位送來的PVC顆料按包裝要求包裝，并分批次將PVC堆放到PVC成品庫。PVC工藝——聚合精餾工藝1.崗位任務85PVC工藝——聚合工藝2.工藝原理氯乙烯在一定的溫度、壓力下，加入適量的助劑，經(jīng)過聚合反應生成聚氯乙烯。PVC工藝——聚合工藝2.工藝原理86PVC工藝——聚合工藝2.工藝原理聚合方法——懸浮聚合（80%的PVC采用懸浮聚合法，其他方法有本體聚合、乳液聚合等）單體以液滴狀懸浮于水中的聚合，體系主要由單體、引發(fā)劑、水和分散劑四組分組成。溶解有引發(fā)劑的單體在強烈攪拌下，以小液滴狀態(tài)懸浮分散于水中進行聚合。在機理上，PVC的聚合度僅僅取決于溫度，因此溫度的控制十分重要(±0.2℃)，一般采用夾套冷卻的方式，同時引發(fā)體系有平緩的聚合速度，聚合釜有良好的傳熱性能。PVC工藝——聚合工藝2.工藝原理87PVC工藝——聚合工藝配方設定→涂壁→涂后沖洗→加緩沖劑→加水和單體→混合調(diào)整→加88%分散劑→混合調(diào)整→加72.5%分散劑→混合調(diào)整→加引發(fā)劑→反應監(jiān)測→終止反應→出料→回收→汽提→回收→離心干燥3.聚合流程PVC工藝——聚合工藝配方設定→涂壁→涂后沖洗→加緩沖劑→加88PVC工藝聚合釜干燥外景105釜外景PVC工藝聚合釜干燥外景105釜外景89PVC工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝4.主要工藝指標聚合反應溫度、壓力：型號不同，溫度不同，壓力不同。SG-5型：溫度57.5±4℃，壓力0.7-0.95MPa汽提塔進料槽（TK-1G）液位:5～70%汽提塔中部溫度:100～110℃PVC工藝——轉(zhuǎn)化精餾工藝4.主要工藝指標90PVC工藝——主要控制指標項目指標生產(chǎn)PVC產(chǎn)量830t/天PVC耗電石1.400t/tPVC耗電650kWh/t安全聚合釜壓力≤0.95MPa乙炔發(fā)生器壓力≤10kPaVC氣柜

含O2<1%質(zhì)量PVC產(chǎn)品粘數(shù)118~107PVC產(chǎn)品雜質(zhì)粒子數(shù)≤10個PVC揮發(fā)物(含水)質(zhì)量分數(shù)≤0.40%PVC產(chǎn)品表觀密度≥0.48g/mLPVC工藝——主要控制指標項目指標生產(chǎn)PVC產(chǎn)量830t/天91ThankYouWELCOMETONeimengYihua!ThankYouWELCOME92目錄2.電石工藝3.燒堿工藝4.VCM工藝5.PVC工藝1.前言1.前言目錄2.電石工藝3.燒堿工藝4.VCM工藝5.P93前言Ⅰ、氯堿工業(yè)

氯堿工業(yè)以鹽為原料，電解工業(yè)鹽水制成燒堿、鹽酸、氯氣、氫氣，氯氣進一步制成以聚氯乙烯為代表的多種耗氯產(chǎn)品，目前我國生產(chǎn)200多種耗氯產(chǎn)品，主要品種70多個。

氯堿工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分，是基礎化工原材料的生產(chǎn)供應行業(yè)，其堿、氯、酸等產(chǎn)品廣泛地應用于建材、化工、冶金、造紙、紡織、石油等工業(yè)，在整個國家工業(yè)體系中占據(jù)著十分重要的基礎性地位。前言Ⅰ、氯堿工業(yè)94前言Ⅱ、中國氯堿產(chǎn)能，世界第一。前言Ⅱ、中國氯堿產(chǎn)能，世界第一。95前言工業(yè)鹽電解氯氣燒堿氫氣HClC2H2轉(zhuǎn)化C2H3Cl聚合PVC電石法或乙烯法電石或乙烯Ⅲ、主要生產(chǎn)過程前言工業(yè)鹽電解氯氣燒堿氫氣HClC2H2轉(zhuǎn)化C2H3Cl96前言Ⅳ、主要產(chǎn)品1.碳化鈣（俗名電石）化學式：CaC2，相對分子量：64.1。純的碳化鈣幾乎是無色透明的晶體，不溶于任何溶媒中。在18℃時相對密度為2.22，化學純的碳化鈣只能在實驗室中，用加熱的金屬鈣和純碳使其直接化合的方法而制得。我們通常所說的電石是指工業(yè)碳化鈣而言。它是由生石灰和碳素原料制得。電石中除了含大部分碳化鈣外，還含有少部分雜質(zhì)，這些雜質(zhì)都是從原料中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)移過來的。電石的外觀為各種顏色的塊狀體，其顏色隨碳化鈣的含量不同而不同，有灰色的、棕黃色的或黑色的，含碳化鈣較高時則呈紫色。若電石的新斷面暴露在潮濕的空氣中，則因吸收了空氣中的水分而使斷面失去光澤變成灰白色。電石的相對密度決定于CaC2含量。且隨著碳化鈣的含量減少，則相對密度增加。電石的熔點也隨碳化鈣的含量改變而改變，純碳化鈣的熔點為2300℃，工業(yè)碳化鈣的含量一般為80％左右，其熔點常在2000℃左右。工業(yè)碳化鈣有兩個最低熔點，第一個是相當于含碳化鈣69％與含氧化鈣31％的混合物，第二點是相當于含碳化鈣35.6％與氧化鈣64.4％的混合物。前言Ⅳ、主要產(chǎn)品97前言1.碳化鈣（俗名電石）電石能導電，其導電性與電石純度有關，碳化鈣含量越高，導電性能越好；反之越差。當CaC2含量下降到70－65%之間時，其導電性能達到最低值，通常比電阻約120000Ω/cm3。CaC2含量為94%時，通常比電阻為450Ω/cm3。電石的導電性也與溫度有關，溫度越高，導電性則越好。在無水的條件下，電石在氫氣流中加熱至2200℃以上時，有相當量的乙炔和金屬鈣生成(CaC2+H2=Ca+C2H2)。干燥的氧氣在高溫下氧化碳化鈣而生成碳酸鈣(CaC2+O2=CaCO3+CO)。粉狀電石與氮氣在加熱條件下反應生成氰氨化鈣（CaC2+N2=CaCN2+C）。除此之外，氯、溴、硫、氨、磷、氯化氫和乙醇等等物質(zhì)在一定條件下均能與電石發(fā)生化學反應，生成相應的化學物質(zhì)。前言1.碳化鈣（俗名電石）98前言2.氫氧化鈉（俗名燒堿、火堿、苛性鈉）化學式：NaOH，相對分子量：40。純的無水氫氧化鈉為白色不透明的固體，質(zhì)脆易溶于水并放出大量的熱，在空氣中易潮解，且吸收CO2生成碳酸氫鈉和碳酸鈉。熔點：318.4℃,沸點：1390℃。相對密度（水=1）為2.12。氫氧化鈉的水溶液為水白色或淺色不透明溶液，呈強堿性，有強烈的腐蝕性，它以灼傷的方式作用于人體組織，可溶解蛋白，形成堿性變性蛋白。對眼睛、皮膚有很強的腐蝕性作用。濃度越高、溫度越高，腐蝕作用越強?；瘜W性質(zhì)：氫氧化鈉是強堿，與酸發(fā)生劇烈反應，在潮濕空氣中與鋅、鋁、錫、和鉛金屬生成可燃氣體H2。與濕氣或水接觸吸濕放出熱量。燒堿在國民經(jīng)濟中有廣泛應用，許多工業(yè)部門都需要燒堿。使用燒堿最多的部門是化學藥品的制造，其次是造紙、煉鋁、煉鎢、人造絲、人造棉和肥皂制造業(yè)。另外，在染料、塑料、藥劑及有機中間體生產(chǎn)中，舊橡膠的再生中，制金屬鈉、水的電解以及無機鹽生產(chǎn)中，制取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等，要使用大量的燒堿。前言2.氫氧化鈉（俗名燒堿、火堿、苛性鈉）99前言3.氯氣分子式：Cl2，分子量：71。黃綠色帶有刺激性氣味的氣體，屬有毒氣體。相對密度（空氣=1）2.48，相對密度（水=1）1.47，沸點-34.5℃，熔點-101℃，飽和蒸氣壓506.62kPa（10.3℃）；臨界溫度144℃，臨界壓力7.71MPa。本品略溶于水，易溶于堿液，遇水時有腐蝕性。氯氣是一種有毒氣體，它主要通過呼吸道侵入人體并溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和鹽酸，對上呼吸道黏膜造成有害的影響：次氯酸使組織受到強烈的氧化；鹽酸刺激黏膜發(fā)生炎性腫脹，使呼吸道黏膜浮腫，大量分泌黏液，造成呼吸困難，所以氯氣中毒的明顯癥狀是發(fā)生劇烈的咳嗽。癥狀重時，會發(fā)生肺水腫，使循環(huán)作用困難而致死亡。由食道進入人體的氯氣會使人惡心、嘔吐、胸口疼痛和腹瀉。氯氣在生產(chǎn)區(qū)允許濃度1mg/m3。前言3.氯氣100前言3.氯氣化學性質(zhì)：化學性質(zhì)非常活躍,除惰性氣體外,幾乎可以與各種元素直接化合。氯也能和許多化合物起反應，在自然界以游離狀態(tài)存在的氯是極少的，大多數(shù)以無機化合物形式存在。（1）氯氣與水反應在常溫下，氯氣微溶于水，生成少量的鹽酸和次氯酸。Cl2+H2OHClO+HCl（2）氯氣與各種金屬反應生成氯化物2Fe+3Cl2

點燃2FeCl3(棕色的煙)在有水存在時，金屬氯化物會水解生成鹽酸，加速管道腐蝕，所以氯氣在干燥之前不能使用鐵質(zhì)材料。（3）氯氣與氫氣反應氫氣在氯氣中燃燒或受到光照生成氯化氫氣體（4）氯氣與堿溶液反應Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O前言3.氯氣101前言3.氯氣用途：主要下游產(chǎn)品氯PVC建材氯苯系列農(nóng)藥醫(yī)藥制冷劑化妝品肥皂洗滌劑農(nóng)藥次氯酸鈉氯化芐漂粉精氯乙酸光氣ECH氯化橡膠氯化高聚物洗滌劑消毒劑醫(yī)藥化妝品草甘磷汽車零件油墨建材家具橡膠彈性體涂料TDIMDI聚氨酯甘氨酸CMC食品環(huán)氧樹脂合成甘油防凍液電纜護套醫(yī)藥涂料香料電子電氣元件氯甲烷有機硅電線電纜薄膜建材三氯氫硅多晶硅光伏能源甲烷氯化物氯代系列PCL3PO聚醚涂料粘結劑前言3.氯氣用途：主要下游產(chǎn)品氯PVC建材氯102前言4.氫氣分子式：H2，分子量：2。無色無臭氣體。工業(yè)用本品純度：工業(yè)≥98.0%，高純≥99.999%。熔點：-259.2℃，沸點：-252.8℃，飽和蒸氣壓：13.3kPa（-257.9℃）?；瘜W性質(zhì)：氫氣是可燃性氣體，與空氣或氯氣均可形成易燃和易爆的混合物，其與空氣混合爆炸極限為4.1%～74.1%（體積%）；與氯氣混合的爆炸極限為5～87.5%（體積%）；氫氧混合物中，氫的爆炸極限為4.5～95%（體積%）。用途：石油精煉、電子、食品、化工生產(chǎn)、航天等行業(yè)

前言4.氫氣103前言5.乙炔分子式：C2H2，分子量：26。純乙炔為無色無味的易燃、有毒氣體。而電石制的乙炔因混有硫化氫、磷化氫、砷化氫,而帶有特殊的臭味。乙炔的沸點：-83.6℃，熔點（118.656kPa）：-80.8℃。乙炔在易燃易爆性能上和氫氣很相似，在空氣中爆炸極限2.3%-72.3%（體積%）。在液態(tài)和固態(tài)下或在氣態(tài)和一定壓力下有猛烈爆炸的危險，受熱、震動、電火花等因素都可以引發(fā)爆炸，因此不能在加壓液化后貯存或運輸。乙炔微溶于水，易溶于乙醇、苯、丙酮等有機溶劑。在15℃和1.5MPa時，乙炔在丙酮中的溶解度為237g/L，溶液是穩(wěn)定的。因此，工業(yè)上是在裝滿石棉等多孔物質(zhì)的鋼桶或鋼罐中，使多孔物質(zhì)吸收丙酮后將乙炔壓入，以便貯存和運輸。化學性質(zhì)：由于乙炔分子中的三鍵結構，乙炔氣體具有很活潑的化學性質(zhì)，它可以和氫氣、氯氣、氯化氫、水等進行加成反應，還能在適當條件下發(fā)生二聚、三聚和四聚作用。此外，乙炔還能進行一系列有機反應。因此，以乙炔為基礎可以制取各種塑料、橡膠和纖維的有機原料，如氯乙烯、乙醛、醋酸乙烯、丙烯腈、氯丁二烯等。

前言5.乙炔104前言6.氯乙烯氯乙烯簡稱VC，液氯乙烯簡稱VCM。分子式：C2H3Cl，分子量：62.5。無色、易液化、具有醚樣氣味氣體，熔點：-159.8℃，沸點：-13.4℃，臨界溫度142℃，臨界壓力5.22MPa。相對密度（水=1）：0.91，相對蒸氣密度（空氣=1）：2.15。與空氣混合爆炸下限：3.6%，爆炸上限：31.0%。本品微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多數(shù)有機溶劑。本品用作塑料原料及用于有機合成，也用作冷凍劑等。本品車間空氣中最高容許濃度（MAC）我國為30mg/m3。

前言6.氯乙烯105前言7.聚氯乙烯氯乙烯通過鏈式聚合反應生成聚氯乙烯(PVC)。

聚氯乙烯是應用最廣泛的熱塑性高分子材料之一，是我國第一大通用型合成樹脂材料。由于具有優(yōu)異的難燃性、耐磨性、抗化學腐蝕性、綜合機械性、制品透明性、電絕緣性及比較容易加工等特點，目前，PVC已經(jīng)成為應用領域最為廣泛的塑料品種之一，在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、日常生活、包裝、電力、公用事業(yè)等領域均有廣泛應用。前言7.聚氯乙烯106前言

Ⅴ、宜化氯堿內(nèi)蒙古化工股份有限公司PVC新工程于2010年4月投產(chǎn)，目前擁有年產(chǎn)29萬噸燒堿的離子膜燒堿裝置和年產(chǎn)36萬噸PVC的電石法PVC生產(chǎn)裝置。目前宜化集團生產(chǎn)PVC的子公司還有股份公司（2003年投產(chǎn)，年產(chǎn)燒堿10萬噸、PVC12萬噸）、楚星公司（2007年投產(chǎn)，年產(chǎn)燒堿6萬噸、PVC10萬噸）、青海宜化(2011年4月投產(chǎn)，年產(chǎn)燒堿30萬噸、PVC30萬噸)。并且，新疆宜化總規(guī)劃年產(chǎn)120萬噸PVC，2012年將投產(chǎn)一期30萬噸PVC。前言Ⅴ、宜化氯堿107前言

Ⅵ、內(nèi)蒙宜化物料流程簡圖石灰石粗乙炔氣生石灰炭材高壓電弧精乙炔氣精煤氣粗煤氣焦炭精鹽水氫氣氯氣直流電工業(yè)鹽電石32堿氣燒窯脫水、合成、凈化造氣爐化鹽、精制Ⅰ、Ⅱ效蒸發(fā)Ⅲ效蒸發(fā)粗VC氣液氯氯化氫洗滌干燥發(fā)生器冷凝精餾甲酸鈉料液VCM漿料聚合電石爐尾氣PVC脫硫脫碳合成反應器炭粉甲酸鈉離心干燥甲酸鈉尾氣蘭炭碳球碳成型整流變交流電電解槽

變換CO2H2洗滌冷卻48堿片堿提氫高純酸清凈二合一爐工業(yè)酸降膜吸收器粗VC氣干燥廢次鈉破碎液氯冰機次鈉汽提回收電石爐前言Ⅵ、內(nèi)蒙宜化物料流程簡圖石灰石粗乙炔氣生石灰炭材108電石工藝——炭材干燥崗位任務：將含水較高的焦炭、蘭炭送入干燥機，與沸騰爐來的熱風換熱，除去焦材中的水份，再通過篩分入倉供后工段使用。工藝流程：干燥機布袋除塵器沸騰爐日料倉篩分原料倉旋風除塵器炭材放空篩分、破碎皮帶皮帶皮帶電石工藝——炭材干燥崗位任務：將含水較高的焦炭、蘭炭送入干燥109電石工藝——炭材干燥炭材干燥外景電石工藝——炭材干燥炭材干燥外景110電石工藝——炭材干燥回轉(zhuǎn)窯電石工藝——炭材干燥回轉(zhuǎn)窯111電石工藝簡介——炭材干燥回轉(zhuǎn)窯電石工藝簡介——炭材干燥回轉(zhuǎn)窯112電石工藝——氣燒窯裝置原理：氣體燃料石灰豎窯的裝置原理是把具有一定粒度的石灰石從窯的上部加入，由于重力的作用，物料自上而下移動，煅燒好的石灰由窯底卸出，燃料氣及其燃燒所需的空氣從窯的中部噴入窯內(nèi)。豎窯中物料與氣體相對流動，物料自上落下，氣體自下而上，所以它是一個逆流式的熱交換裝置。石灰石經(jīng)加熱達812℃便會發(fā)生分解，放出CO2，生成石灰。

900－1250

℃CaCO3CaO+CO2↑-42.5kcal電石工藝——氣燒窯裝置原理：113電石工藝——氣燒窯石灰石料場上料斜橋電石工藝——氣燒窯石灰石料場上料斜橋114電石工藝——氣燒窯氣燒窯外景電石工藝——氣燒窯氣燒窯外景115電石工藝——電石爐反應原理：氧化鈣與碳素原料在電石爐內(nèi)憑借電流通過電極產(chǎn)生的電弧熱和電阻熱在1800～2200℃的高溫下反應而生成碳化鈣，其反應方程式如下：CaO+3C=CaC2+CO－111.3千卡副反應CaC2=Ca+2C－14.5千卡CaCO3=CaO+CO2－42.5千卡CO2+C=2CO－39.2千卡H2O+C=CO+H2－39.6千卡Ca(OH)2=CaO+H2O－26千卡Ca2SiO4=2CaO+SiO2－29千卡SiO2+2C=Si+2CO－137千卡Fe2O3+3C=2Fe+3CO－108千卡Al2O3+3C=2Al+3CO－291千卡MgO+C=Mg+CO－116千卡電石工藝——電石爐反應原理：116電石工藝——電石爐工藝流程：炭材日料倉密閉型鏈式輸送機粗氣風機增壓風機石灰日料倉凈氣風機一、二級旋風冷卻除塵器出鍋料倉布袋過濾器配料站環(huán)形加料機電石爐電石爐尾氣熔融電石電石冷破車間尾氣灰渣回收利用尾氣尾氣尾氣尾氣氣燒窯或甲酸鈉脫硫灰渣電石工藝——電石爐工藝流程：炭材日料倉密閉型鏈式輸送機117電石工藝——電石爐出鍋電石工藝——電石爐出鍋118電石工藝——電石冷破車間電石工藝——電石冷破車間119電石工藝——電石尾氣回收裝置電石工藝——電石尾氣回收裝置120電石工藝——電石爐外景電石工藝——電石爐外景121電石工藝——電石爐二樓電石工藝——電石爐二樓122電石工藝——電石爐二樓電石工藝——電石爐二樓123電石工藝——電石爐三樓電石工藝——電石爐三樓124電石工藝——電石爐四樓電石工藝——電石爐四樓125電石工藝——電石爐四樓電石爐電極電石工藝——電石爐四樓電石爐電極126電石工藝——電石爐電極殼電石工藝——電石爐電極殼127電石工藝——電石爐中控室電石工藝——電石爐中控室128燒堿工藝化鹽二次鹽水精制電解

Ⅰ效蒸發(fā)、Ⅱ效蒸發(fā)氯處理氫處理液化、充裝二合一原鹽Cl2H232%燒堿48%燒堿液氯高純鹽酸淡鹽水淡鹽水脫氯外銷外銷自用、內(nèi)轉(zhuǎn)、外銷供電解使用Ⅲ效蒸發(fā)固堿新系統(tǒng)HCl氣體送新轉(zhuǎn)化老系統(tǒng)工業(yè)鹽酸送老解析汽化器氯氣氯氣燒堿工藝化鹽二次鹽水精制電解Ⅰ效蒸發(fā)、Ⅱ效蒸發(fā)氯129燒堿工藝——化鹽工藝1.崗位任務

將原鹽通過加入一定量的氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鋇等精制劑后，采用沉降經(jīng)膜過濾的辦法制得合格的一次鹽水供電解使用。燒堿工藝——化鹽工藝1.崗位任務130燒堿工藝——化鹽工藝2.工藝原理原鹽中除了含有大量的NaCl之外,還含有Ca2+、Mg2+、SO42-等化學雜質(zhì)和機械雜質(zhì)。這些雜質(zhì)在化鹽過程中，也被帶進鹽水中，用含有雜質(zhì)的鹽水進行電解，直接影響電流效率及離子膜的使用壽命，影響氯堿生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。因而除掉這些雜質(zhì)，生產(chǎn)合格的精制鹽水在氯堿生產(chǎn)中顯得尤為重要。用BaCl2除SO42-：

Ba2++SO42-=

BaSO4↓用Na2CO3和NaOH溶液除Ca2+、Mg2+：Ca2++CO32-=CaCO3↓Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓CaCO3、Mg(OH)2為沉淀物，加入TXY（絮凝劑）溶液后可膠溶、攜同沉淀，且沉淀速度加快。燒堿工藝——化鹽工藝2.工藝原理131燒堿工藝——化鹽工藝3.流程方框圖淡鹽水來電解來除鈣A槽預處理器加壓溶氣罐粗鹽水池2#折流槽化鹽池配水槽道爾澄清桶1#折流槽除鈣B槽緩沖槽PE過濾器BaCl2淡精鹽水儲槽3#折流槽凱膜去電解二次鹽水板框壓濾機32%NaOHFeCl3Na2CO3非正常時正常時壓縮空氣燒堿工藝——化鹽工藝3.流程方框圖淡鹽水來電解來除鈣A槽預132燒堿工藝——化鹽工藝鹽場及皮帶道爾澄清桶預處理器燒堿工藝——化鹽工藝鹽場及皮帶道爾澄清桶預處理器133燒堿工藝——化鹽工藝4.主要工藝指標溶鹽溫度（出口）：60～65℃鹽水含銨：≦1mg/l（無機銨）≦4mg/l（總銨）精、粗鹽水NaCl濃度：300～315g/l精鹽水SS：≦10ppm游離氯：0精鹽水含Ca2+、Mg2+

：≦10mg/l燒堿工藝——化鹽工藝4.主要工藝指標134燒堿工藝——電解工藝1.崗位任務1.1鹽水過濾崗位將化鹽崗位送來的一次精制鹽水通過過濾器的過濾，將一次精制鹽水中的固體懸浮物含量降低到1ppm以下，以除去鹽水中的大部分固體顆粒，同時調(diào)節(jié)鹽水的pH值和溫度，以保證下工序螯合樹脂塔的正常運轉(zhuǎn)。1.2螯合樹脂塔崗位將pH值為8.5~9.5之間的過濾鹽水通過螯合樹脂塔吸附鹽水中的雜質(zhì)金屬陽離子，制取合格的二次精制鹽水。通過螯合樹脂塔的再生恢復樹脂的性能使樹脂循環(huán)使用，保證二次精制鹽水質(zhì)量合格。1.3電解崗位（200工序）將合格的二次精制鹽水送到電解槽進行電解，陽極生產(chǎn)出符合要求的氯氣，陰極生產(chǎn)出合格的液堿和氫氣，濕氯氣和氫氣送氯處理崗位和氫處理崗位，陽極淡鹽水送淡鹽水脫氯崗位,陰極產(chǎn)生的32%堿液送蒸發(fā)崗位。1.4淡鹽水脫氯崗位（160工序）將電解產(chǎn)生的含氯淡鹽水進行真空和化學脫氯，將脫氯后的脫氯鹽水送往化鹽崗位做化鹽配水。燒堿工藝——電解工藝1.崗位任務135燒堿工藝——電解工藝2.工藝原理2.1鹽水過濾崗位工藝原理鹽水過濾采用碳素燒結管的多孔性進行微孔過濾，經(jīng)過過濾以后，10μm以上的微小顆粒大部分被除去，Mg2+和Ca2+的含量得到降低；過濾之前須將碳素管上預涂具有支撐、分散作用α-纖維素，形成過濾層，過濾層到一定厚度時進行反洗，過濾結束后通過返洗清洗掉粘附有懸浮物的過濾層保持碳素管的備用。2.2螯合樹脂塔崗位工藝原理螯合樹脂也是一種離子交換樹脂，與普通的交換樹脂不同的是，它吸附金屬離子后形成環(huán)狀結構。以亞胺基乙酸為例，吸附金屬離子發(fā)生以下反應：R-NCH2-COONaCH2-COONa+M2+R-NCH2-COOCH2-COOM+2Na+燒堿工藝——電解工藝2.工藝原理R-NCH2-COONaC136燒堿工藝——電解工藝2.工藝原理2.3電解崗位工藝原理電解槽通直流電，利用電解食鹽水原理，從陽極產(chǎn)生氯氣和淡鹽水，從陰極產(chǎn)生氫氣和燒堿。+—離子膜NaOH(32wt%l)NaCl

(190~220g/l)Cl-H2OCl2H2OH-H2ONa+OH-Cl-H2Cl2H2ONaCl(300~315g/l)陰極陽