生產(chǎn)工藝介紹PPT課件

1、行業(yè)生產(chǎn)工藝概述行業(yè)生產(chǎn)工藝概述第一部分第一部分 00000000PVCPVC兩種生產(chǎn)工藝介紹 一是電石法，主要生產(chǎn)原料是電石、煤炭和原鹽； 二是乙烯法，主要原料是石油。 國際市場上PVCPVC的生產(chǎn)主要以乙烯法為主，而國內(nèi)受富煤、貧油、少氣的資源稟賦限制，則主要以電石法為主。 前幾年，由于石油價格不斷攀升，電石法PVCPVC生產(chǎn)工藝得到了飛速發(fā)展，到20082008年底，電石法PVCPVC產(chǎn)能約占我國PVCPVC總產(chǎn)能的70%70%以上。第1頁/共66頁兩種工藝的物料流程兩種工藝的物料流程第2頁/共66頁電石法電石法PVCPVC工藝生產(chǎn)成本工藝生產(chǎn)成本電石法電石法PVC生產(chǎn)成本構(gòu)成生產(chǎn)成本構(gòu)

2、成電石消耗電石消耗氯化鈉消耗氯化鈉消耗電耗電耗一次水消耗一次水消耗觸媒消耗觸媒消耗其它乙二醇、氯化鈣、引發(fā)劑、分散劑、其它乙二醇、氯化鈣、引發(fā)劑、分散劑、終止劑等輔材消耗終止劑等輔材消耗第3頁/共66頁電石法電石法PVC工藝生產(chǎn)成本工藝生產(chǎn)成本電石消耗計算電石電石噸位噸位t t電石電石發(fā)氣發(fā)氣量量L/kgL/kg乙炔乙炔收率收率% %乙炔乙炔純度純度% %VCMVCM轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化率率% %精鎦精鎦收率收率% %PVCPVC轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化率率% %PVCPVC產(chǎn)產(chǎn)量量t t電石電石消耗消耗1 130030095959898. .5 5 9898. .5 5999998980.690.697 7 1.431

3、.434 4 1 128528595959898. .5 5 9898. .5 5999998980.660.663 3 1.501.509 9 1 126526595959898. .5 5 9898. .5 5999998980.617 0.617 1.621.623 3 1 123523595959898. .5 5 9898. .5 5999998980.548 0.548 1.81.83030 PVC產(chǎn)量M=m*q/24.04*x1*x2*x3*0.0625*x4*x5電石消耗=m/M第4頁/共66頁我廠廠工藝概況藝概況我廠電石法我廠電石法PVC工藝崗位流程圖工藝崗位流程圖氫處理氫處

4、理氯處理氯處理二合一二合一乙炔乙炔破碎破碎壓濾壓濾冷凍冷凍聚合聚合干燥干燥包裝包裝精鎦精鎦轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化第5頁/共66頁一、乙炔工藝一、乙炔工藝破碎工藝破碎工藝0000000000 崗位任務(wù)：將采購進的原料電石經(jīng)過粗破碎機、細(xì)破碎機破碎，生產(chǎn)出粒度合格的電石，經(jīng)皮帶機運送到料倉，供乙炔發(fā)生崗位使用。 工作原理：利用電機帶動破碎機運轉(zhuǎn)，破碎機的固定顎板和活動顎板通過擠壓將電石破碎到適宜粒度。 第6頁/共66頁一、乙炔工藝一、乙炔工藝破碎工藝破碎工藝方框流程圖方框流程圖 電石庫1 1# #皮帶粗破機2 2# #皮帶5 5# #皮帶細(xì)破機3 3# #皮帶料倉乙炔發(fā)生4 4、6 6、7 7、8 8# #皮帶

5、第7頁/共66頁新粗破機一、乙炔工藝一、乙炔工藝破碎工藝破碎工藝工藝流程圖工藝流程圖 第8頁/共66頁一、乙炔工藝一、乙炔工藝破碎工藝破碎工藝主要設(shè)備和關(guān)鍵控制點主要設(shè)備和關(guān)鍵控制點 主要設(shè)備：粗破機細(xì)破機皮帶料倉關(guān)鍵控制點：粗破機排料粒度： 100100150mm150mm細(xì)破機排料粒度： 151550mm50mm皮帶：不漏料料倉高度：盡可能保持滿倉廠房：保持干燥通風(fēng)第9頁/共66頁二、乙炔工藝二、乙炔工藝發(fā)生工藝發(fā)生工藝工序任務(wù)工序任務(wù) 保證發(fā)生器溫度和壓力在指標(biāo)范圍內(nèi)，將粒度合格的電石顆粒加入發(fā)生器，與水進行反應(yīng)，生成乙炔氣送往下工序，并通過水和渣漿將熱量和廢料排走。第10頁/共66頁二

6、、乙炔工藝二、乙炔工藝發(fā)生工藝發(fā)生工藝工作原理工作原理 主反應(yīng)式如下：CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2副反應(yīng)式：CaO+2H2OCa(OH)2CaS+2H2OCa(OH)2+H2SCa3P2+6H2O3Ca(OH)2+2PH3Ca3N2+6H2O3Ca(OH)2+2NH3Ca2Si+4H2O2Ca(OH)2+SiH4Ca3As2+6H2O3Ca(OH)2+2AsH3第11頁/共66頁坐斗上斗下斗發(fā)生器安全水封渣漿分離器正水封水洗塔電石電石電石乙炔乙炔乙炔逆水封乙炔冷卻塔氣柜二、乙炔工藝二、乙炔工藝發(fā)生工藝發(fā)生工藝方框流程圖方框流程圖 第12頁/共66頁二、乙炔工藝二、乙炔工藝發(fā)生工藝

7、發(fā)生工藝工藝流程圖工藝流程圖 第13頁/共66頁二、乙炔工藝二、乙炔工藝發(fā)生工藝發(fā)生工藝主要設(shè)備主要設(shè)備 圖1 乙炔發(fā)生器 相關(guān)參數(shù)：相關(guān)參數(shù)： 最高工作壓力：最高工作壓力：0.015MPa 最高工作溫度：最高工作溫度：90 物料名稱：電石、水、乙炔、水蒸氣物料名稱：電石、水、乙炔、水蒸氣 物料特征：易燃易爆，中度危害物料特征：易燃易爆，中度危害 全容積：全容積：48m3 攪拌功率：攪拌功率：5kW 攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)：攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)：1.52轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分分1.1.攪拌軸 2.2.人孔 3.3.溢流口 4.4.耙臂 5.5.括板 6.6.擋板7.7.溢流口 8.8.排渣口 9.9.電石入口 10.10.乙炔出

8、口 11.11.氣相平衡管第14頁/共66頁二、乙炔工藝二、乙炔工藝清凈工藝清凈工藝 乙炔氣從正水封進入水洗塔和冷卻乙炔氣從正水封進入水洗塔和冷卻塔進行洗滌冷卻，冷卻后的乙炔氣一路塔進行洗滌冷卻，冷卻后的乙炔氣一路進氣柜，一路經(jīng)水環(huán)泵加壓后進入第一進氣柜，一路經(jīng)水環(huán)泵加壓后進入第一清凈塔，第二清凈塔。乙炔在清凈塔，第二清凈塔。乙炔在1#1#和和2#2#清清凈塔與次氯酸鈉逆流接觸，除去氣體中凈塔與次氯酸鈉逆流接觸，除去氣體中的硫、磷雜質(zhì)。經(jīng)清凈后乙炔氣呈酸性，的硫、磷雜質(zhì)。經(jīng)清凈后乙炔氣呈酸性，進入中和塔被堿液中和，中和塔出來的進入中和塔被堿液中和，中和塔出來的乙炔氣純度達(dá)到乙炔氣純度達(dá)到98.

9、5%98.5%以上，經(jīng)過冷卻器以上，經(jīng)過冷卻器冷卻后，送往轉(zhuǎn)化工序。冷卻后，送往轉(zhuǎn)化工序。工序任務(wù)：第15頁/共66頁清凈原理：利用次氯酸鈉將雜質(zhì)氣氧化，反應(yīng)式如下：清凈原理：利用次氯酸鈉將雜質(zhì)氣氧化，反應(yīng)式如下：4NaClO+H2SH2SO4+4NaCl4NaClO+PH3H3PO4+4NaCl4NaClO+AsH3H3AsO4+4NaCl中和原理：利用中和原理：利用1015%NaOH溶液將酸霧洗脫，反溶液將酸霧洗脫，反應(yīng)式如下：應(yīng)式如下：2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O3NaOH+H3PO4Na3PO4+3H2O3NaOH+H3AsO4Na3AsO4+3H2O乙炔工藝乙炔工藝清

10、凈工藝清凈工藝工藝原理工藝原理 第16頁/共66頁二、乙炔工藝二、乙炔工藝清凈工藝清凈工藝工藝流程圖工藝流程圖 第17頁/共66頁二、乙炔工藝二、乙炔工藝清凈工藝清凈工藝主要設(shè)備主要設(shè)備 設(shè)備參數(shù)：設(shè)計壓力：0.088MPa0.088MPa（水洗塔0.055MPa0.055MPa）工作壓力：0.08MPa0.08MPa（水洗塔0.05MPa0.05MPa）設(shè)計溫度: 40 : 40 （水洗塔9090）工作溫度: 40 : 40 （水洗塔9090）物料名稱: : 次鈉、堿液或一次水、乙炔全容積：25 m25 m3 3襯里層材料：橡膠襯里層厚度：6mm 6mm 1.1.乙炔進口 2.2.集液盤 3

11、.3.柵板 4.4.液體分配盤 5.5.次鈉進口 6.6.人孔7.7.液位計 8.8.乙炔出口 9.9.手孔填料塔第18頁/共66頁二、乙炔工藝二、乙炔工藝配制工藝配制工藝工序任務(wù)工序任務(wù) 將電解送過來的濃次鈉進入濃次鈉儲槽，由濃次鈉泵打到濃次鈉高位槽，通過文丘里反應(yīng)器用水進行配制，通過加入適量的一次水和鹽酸來控制次鈉的有效氯在0.0650.12%之間， PH值為78。用次鈉泵打入次鈉高位槽，經(jīng)過高位槽用次鈉循環(huán)泵打入各清凈塔。第19頁/共66頁二、乙炔工藝二、乙炔工藝配制工藝配制工藝工藝流程圖工藝流程圖 第20頁/共66頁二、乙炔工藝二、乙炔工藝配制工藝配制工藝主要設(shè)備主要設(shè)備 文丘里反應(yīng)器

12、設(shè)計壓力：常壓工作壓力：常壓設(shè)計溫度：常溫設(shè)計溫度：常溫主要受壓元件：PVCPVC1.1.一次水入口2.2.酸入口3.3.濃次鈉入口第21頁/共66頁二、乙炔工藝二、乙炔工藝關(guān)鍵控制點關(guān)鍵控制點 電石粒度：電石粒度： 1550mm發(fā)生器溫度：發(fā)生器溫度： 8090（正常生產(chǎn)時）（正常生產(chǎn)時）發(fā)生壓力：發(fā)生壓力： 315kPa乙炔純度：乙炔純度： 98.5%，不含，不含S、P（硝酸銀試（硝酸銀試紙紙 不變色）不變色）次鈉有效氯：次鈉有效氯： 0.0650.12%次鈉次鈉pH： 78加料：加料： 每斗分析每斗分析C2H21%第22頁/共66頁三、乙炔工藝三、乙炔工藝壓濾工藝壓濾工藝 崗位任務(wù)：崗位

13、任務(wù)：壓濾崗位將經(jīng)過沉降的渣漿用壓濾壓濾崗位將經(jīng)過沉降的渣漿用壓濾機壓濾，進行固液分離，清液部分冷卻回收使用，機壓濾，進行固液分離，清液部分冷卻回收使用，電石渣外運。同時將電石渣外送電廠和污水站，平電石渣外運。同時將電石渣外送電廠和污水站，平衡沉降池濃度和清液使用，避免漫液。衡沉降池濃度和清液使用，避免漫液。 關(guān)鍵控制點：沉降池攪拌電流： 5.8A5.8A干渣含水： 35%35%清液溫度： 5050沉降池濃度： 24%第23頁/共66頁三、乙炔工藝物料衡算三、乙炔工藝物料衡算假設(shè)電石含CaC280%，CaO10%，其它雜質(zhì)10%，發(fā)氣量300m3/t，乙炔收率0.95，以1t投入生產(chǎn)為例。產(chǎn)熱

14、量：CaC2反應(yīng)放熱： Q1=11060.8/64129.6=1620000kJ CaO反應(yīng)放熱：Q2=11060.1/5663.56=99300kJ傳熱量：乙炔吸熱量：Q3=1300/24.040.95261.84885=48400kJ水蒸汽吸熱量：Q4=0.58/(1.083-0.58) 308/26100040.8=557700kJ干渣吸熱量：Q5=(800/64+100/56) 74+100 1.08755=69200kJ反應(yīng)消耗水：0.8/64 36+0.1/56 18=0.482t散熱需補水：（1620+99.3-48.4-557.7-69.2）/4.182/55=4.539t渣漿

15、含固量：1.157/（4.539+1.157）=20.31%1t電石產(chǎn)生壓濾干渣：1.157/0.65=1.78第24頁/共66頁四、VCM工藝二合一工藝崗位任務(wù)： 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。第25頁/共66頁四、VCM工藝二合一工藝 反應(yīng)原理：氫氣和氯氣只有在加熱、反應(yīng)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明亮的光線照射下或觸媒的存在的條件下，才會迅速反應(yīng)生產(chǎn)氯化氫，其主反下，才會迅速反應(yīng)生產(chǎn)氯化氫，其主反應(yīng)式為：應(yīng)

16、式為：H H2 2+Cl+Cl2 2 2HCl+44.126kJ/mol 2HCl+44.126kJ/mol 副反應(yīng)：副反應(yīng)： 2H2H2 2+O+O2 2 2H 2H2 2O O 2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3 Fe+2HCl FeClFe+2HCl FeCl2 2第26頁/共66頁四、 VCM工藝二合一工藝HCl合成方框流程圖阻火器阻火器合成爐合成爐電解氯處電解氯處理理氯氣緩沖罐氯氣緩沖罐氫氣緩沖罐氫氣緩沖罐電解氫處電解氫處理理空冷器空冷器氯化氫緩沖罐氯化氫緩沖罐石墨冷石墨冷轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化降膜降膜吸收吸收第27頁/共66頁四、 VCM工藝二合一工藝HCl合成方框

17、流程圖尾 氣 吸收塔石墨冷降 膜 吸收塔鹽酸槽鹽酸泵儲罐放空第28頁/共66頁四、 VCM工藝二合一工藝主要設(shè)備合成爐的關(guān)鍵參數(shù)爐門視鏡氫氣氯氣 設(shè)備內(nèi) 夾套內(nèi)最高工作壓力: 0.08MPa 0.35MPa設(shè)計壓力： 0.22MPa 0.375 MPa耐壓試驗壓力： 0.275 MPa 0.47 MPa換熱面積： 27m2全容積： 15.5m 3材質(zhì)： 碳鋼第29頁/共66頁四、 VCM工藝二合一工藝關(guān)鍵控制點H2:Cl2（體積比）：（體積比）： （1.051.1）:1氯化氫純度：氯化氫純度： 9095% （無游離氯）（無游離氯）合成爐出口溫度：合成爐出口溫度： 400600氫中含氧：氫中含氧

18、： 00.4%（體積分?jǐn)?shù)）（體積分?jǐn)?shù)）塊冷進口溫度：塊冷進口溫度： 110180第30頁/共66頁五、VCM工藝?yán)鋬龉に噸徫蝗蝿?wù)： 通過冰機制取-35冷媒水供精餾尾氣冷凝器、轉(zhuǎn)化脫水 通過冰機制取0冷媒水供轉(zhuǎn)化（凈化系統(tǒng)、機前冷、酸冷卻器）、聚合（擋板水、夾套水、CN1Fa、b、聚合助劑冷卻器）、乙炔（冷凝器、水環(huán)泵水冷器）、精餾（成品冷凝器、全凝器、高塔頂、低塔頂、殘塔冷凝器）。 保證各用水崗位的用循環(huán)水量，控制水溫，適時倒泵，觀察各泵運轉(zhuǎn)情況，保證水質(zhì)。 第31頁/共66頁五、VCM工藝?yán)鋬龉に?冷凍水制取工作原理及流程：通過螺桿式壓縮機將氣態(tài)制冷劑壓縮為高壓氣體，再在冷凝器中經(jīng)過循環(huán)水將

19、氣態(tài)制冷劑冷凝為液態(tài)，最后在蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑和載冷劑進行換熱，制冷劑蒸發(fā)帶走熱量，通過控制蒸發(fā)壓力，將載冷劑冷卻到合格溫度外送。 循環(huán)水工作原理及流程：從各用戶來的循環(huán)水在涼水塔內(nèi)經(jīng)噴頭噴成霧狀水，經(jīng)涼水塔風(fēng)機抽起空氣帶走循環(huán)水的熱量，回到循環(huán)水池內(nèi)，被冷卻后的循環(huán)水，經(jīng)泵加壓后，送往各用戶。如此往復(fù)循環(huán)。第32頁/共66頁五、VCM工藝?yán)鋬龉に囍饕锪虾驮O(shè)備 主要物料：乙二醇溶液、氯化鈣溶液、冷凍機油、NH3（-33.5 ）、R22（二氟一氯甲烷、-40.82 ） 主要設(shè)備：螺桿式壓縮機、油氣分離器、油冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、氣液分離器油氣分離器第33頁/共66頁六、VCM工藝轉(zhuǎn)化工藝崗位任務(wù)

20、：通過四個工序合成并處理得到一定純度的高壓氯乙烯氣體 脫水工序：將氯化氫和乙炔按照1.051.1：1的分子配比進行混合，通過冷凍鹽水降溫和酸捕脫水至0.07%，再預(yù)熱至，再預(yù)熱至7080 送往轉(zhuǎn)化工序； 轉(zhuǎn)化工序：控制轉(zhuǎn)化器反應(yīng)溫度110180 ，得到純度高于84%的氯乙烯氣體，除汞后送往凈化系統(tǒng)； 凈化系統(tǒng)：氣體降溫并脫除CO2和HCl等雜質(zhì)氣； 壓縮系統(tǒng)：將冷卻脫水后的VC氣體壓縮至0.6MPa左右，送往精鎦崗位。第34頁/共66頁六、 VCM工藝轉(zhuǎn)化工藝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(yīng)生成氯乙烯，反應(yīng)方程式為：反應(yīng)機理為： 乙炔先與氯化汞加成形成氯乙

21、烯氯汞 此中間物不穩(wěn)定遇氯化氫即分解生成氯乙烯第35頁/共66頁 轉(zhuǎn)化主要副反應(yīng)：轉(zhuǎn)化主要副反應(yīng)： C C2 2H H2 2+H+H2 2O CHO CH3 3CHOCHO C C2 2H H3 3Cl+HCl CCl+HCl C2 2H H4 4ClCl2 2 觸媒中毒副反應(yīng)：觸媒中毒副反應(yīng)： HgClHgCl2 2+H+H2 2S HgS+2HClS HgS+2HCl 3HgCl3HgCl2 2+PH+PH3 3 (HgCl) (HgCl)3 3P+3HClP+3HCl 混合器過氯副反應(yīng)：混合器過氯副反應(yīng)： ClCl2 2+C2H+C2H2 2 C C2 2HCl+HClHCl+HCl 壓

22、縮機局部溫度高分解反應(yīng)：壓縮機局部溫度高分解反應(yīng)： C C2 2H H4 4ClCl2 2 C C2 2H H3 3Cl+HClCl+HCl六、 VCM工藝轉(zhuǎn)化工藝第36頁/共66頁轉(zhuǎn)化崗位方框流程圖六、 VCM工藝轉(zhuǎn)化工藝2#泡沫泡沫塔塔氯化氫氯化氫乙炔乙炔混合混合器器1石墨冷石墨冷2石墨冷石墨冷1酸霧捕酸霧捕集器集器2酸霧捕酸霧捕集器集器預(yù)熱預(yù)熱器器前臺轉(zhuǎn)前臺轉(zhuǎn)化器化器濃酸槽濃酸槽二合一酸庫二合一酸庫后臺轉(zhuǎn)后臺轉(zhuǎn)化器化器除汞器除汞器1#石墨冷石墨冷2#石墨冷石墨冷1#泡沫泡沫塔塔堿洗塔堿洗塔氣水分氣水分離器離器壓縮機壓縮機機前冷機前冷卻器卻器機后除機后除油器和油器和冷卻器冷卻器VC送精送精

23、餾餾VC第37頁/共66頁六、 VCM工藝轉(zhuǎn)化工藝主要設(shè)備一酸霧捕集器工作容積 19m3 換熱面積 20 夾 套 罐 內(nèi)設(shè)計壓力 0.55MPa 0.088MPa工作壓力 0.5MPa 0.08MPa設(shè)計溫度 -35 -35工作溫度 -35 -14物 料 冷凍鹽水 乙炔、氯化氫第38頁/共66頁六、 VCM工藝轉(zhuǎn)化工藝關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)二換熱面積 591m2 殼程 管程設(shè)計壓力：0.55 MPa 0.08 MPa工作壓力：0.5 MPa 0.05 MPa設(shè)計溫度 ：100150工作溫度 ： 9099100185物料名稱： 熱水 氯乙烯 氯化 汞 活性炭第39頁/共66頁關(guān)鍵控制點關(guān)鍵控制點 六、 V

24、CM工藝轉(zhuǎn)化工藝分子比C2H2:HCl=1:1.051.12#石墨冷凝器 氣相出口-12-16轉(zhuǎn)化器前混合器含水00.07%(抽查)混合器溫度042、45報警50緊停合成反應(yīng)溫度110180（新觸媒溫度0150） 配堿濃度NaOH 815%換堿濃度NaOH 05% Na2CO3810% (冬天510%)氣柜含氧: 1%氣柜含乙炔： 3%壓縮機進口壓力：14kPa第40頁/共66頁六、 VCM工藝精鎦工藝 由壓縮機來的0.50.7MPa的粗氯乙烯氣體經(jīng)冷凝液化形成液態(tài)粗單體至粗單體貯槽。 粗單體經(jīng)精餾低塔和精餾高塔分別分離除去低沸物和高沸物后，冷凝成純度99.99%精單體，至精單體貯槽供聚合使用

25、。崗位任務(wù)第41頁/共66頁三、轉(zhuǎn)化工藝轉(zhuǎn)化率計算三、轉(zhuǎn)化工藝轉(zhuǎn)化率計算2223nnaxaa na na12.17xx,a1.110.9850.95C HHClC H Clnnannxna設(shè)乙炔/氯化氫分子配比為1 /1.1 ，乙炔純度98.5%，氯化氫純度95%，乙炔轉(zhuǎn)化率為 ，轉(zhuǎn)化器出口乙炔百分比含量為 V 1 1 1 1 n n則即有若配12121/ tyy11)aty0.985y1txyyx12比設(shè)為，乙炔純度為,氯化氫純度為，（則 （ =1.051.1，=0.930.95）第42頁/共66頁三、轉(zhuǎn)化工藝轉(zhuǎn)化率計算三、轉(zhuǎn)化工藝轉(zhuǎn)化率計算出口乙炔含量對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率出口乙炔含量對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率前

26、臺轉(zhuǎn)化器出口前臺轉(zhuǎn)化器出口含乙炔含乙炔x x1 1轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率a a1 1后臺轉(zhuǎn)化器出口后臺轉(zhuǎn)化器出口含乙炔含乙炔x x2 2轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率a a2 210.00%10.00%87.00%87.00%0.10%0.10%99.88%99.88%11.00%11.00%85.54%85.54%0.20%0.20%99.77%99.77%12.00%12.00%84.05%84.05%0.30%0.30%99.65%99.65%13.00%13.00%82.52%82.52%0.40%0.40%99.53%99.53%14.00%14.00%80.95%80.95%0.50%0.50%99.41%9

27、9.41%15.00%15.00%79.35%79.35%0.60%0.60%99.29%99.29%16.00%16.00%77.71%77.71%0.70%0.70%99.18%99.18%17.00%17.00%76.04%76.04%0.80%0.80%99.06%99.06%18.00%18.00%74.32%74.32%0.90%0.90%98.94%98.94%19.00%19.00%72.56%72.56%1.00%1.00%98.82%98.82%20.00%20.00%70.75%70.75%2.00%2.00%97.61%97.61%第43頁/共66頁七、VCM工藝精鎦工

28、藝工作原理 液體混合物的精餾過程，是一個傳質(zhì)傳熱的過程，其分離效果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）。第44頁/共66頁精餾流程方框圖壓縮壓縮預(yù)冷器預(yù)冷器全凝器全凝器A尾氣冷凝尾氣冷凝器器A緩沖罐緩沖罐膜回收系膜回收系統(tǒng)統(tǒng)尾氣冷凝尾氣冷凝器器B水分離器水分離器全凝器全凝器B粗單體儲槽粗單體儲槽精餾低精餾低塔塔精餾高精餾

29、高塔塔成品冷卻器成品冷卻器精單體儲槽精單體儲槽精精VC送送聚合聚合液相液相氣相氣相七、VCM工藝精鎦工藝第45頁/共66頁關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)七、 VCM工藝精鎦工藝名稱：低沸塔介質(zhì)：氯乙烯容積：3.5m3 設(shè)計壓力：0.65MPa最高工作壓力： 0.6MPa 設(shè)計溫度：40第46頁/共66頁關(guān)鍵控制點關(guān)鍵控制點 七、 VCM工藝精鎦工藝精單體質(zhì)量：VC99.95% 液相乙炔5ppm 氣相乙炔20ppm 1,1-二氯乙烷30ppm 粗VC貯槽液面：4070%低塔釜溫：3545低塔頂溫度：1538 高塔釜溫： 2535 精單貯槽液位:80%尾排VC含量： 2%第47頁/共66頁八、PVC工藝崗位任務(wù)1.

30、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(yīng)生成聚氯乙烯。未反應(yīng)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。第48頁/共66頁工藝原理 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

31、 。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。VCM的轉(zhuǎn)化率取決于反應(yīng)時間。八、PVC工藝第49頁/共66頁工藝原理 氯乙烯在一定的溫度、壓力下，加入適量的助劑，分如下幾步進行反應(yīng)：鏈引發(fā)，鏈增長，鏈轉(zhuǎn)移，鏈終止，生成聚氯乙烯。 鏈引發(fā)：引發(fā)劑分子受熱使弱鍵斷裂而分解出初級游離基； 鏈增長：活潑自由基與單體反應(yīng)產(chǎn)生單體自由基，進一步與其他氯乙烯分子作用； 鏈轉(zhuǎn)移及鏈終止：a.向單體鏈轉(zhuǎn)移形成端基雙鍵聚氯乙烯；b.向高

32、聚物鏈轉(zhuǎn)移形成支鏈或交聯(lián)聚氯乙烯；c.偶合鏈終止形成“尾尾相連”聚氯乙烯。d.歧化終止形成端基雙鍵聚氯乙烯。八、PVC工藝第50頁/共66頁主要助劑主要助劑物料名稱物料名稱化學(xué)化學(xué)成分成分作用作用分散劑分散劑PVAPVA（聚乙（聚乙烯烯醇）醇）穩(wěn)穩(wěn)定定單單體油滴，阻止油滴體油滴，阻止油滴相互聚集或合相互聚集或合并并。HPMCHPMC（羥羥丙基甲基丙基甲基纖維纖維素）素） 引引發(fā)劑發(fā)劑EHPEHP（過氧化二碳酸二（過氧化二碳酸二2-2-乙基已酯）乙基已酯）提供自由基提供自由基緩緩沖沖劑劑NH4HCO3NH4HCO3溶液溶液中和中和H H+ +，保，保證證聚合反聚合反應(yīng)應(yīng)在中在中性體系中性體系中進

33、進行行終終止止劑劑丙丙酮縮氨酮縮氨基硫基硫脲脲終終止反止反應(yīng)應(yīng)和和調(diào)調(diào)整聚合反整聚合反應(yīng)應(yīng)速率速率NONO緊緊急停急停車車，斷電斷電情情況況下使下使用用阻聚阻聚劑劑對對壬基壬基苯酚苯酚防止回收防止回收單單體自聚體自聚八、PVC工藝第51頁/共66頁鏈引發(fā)：鏈引發(fā)：自由基自由基產(chǎn)生產(chǎn)生 八、PVC工藝 熱均裂熱均裂 光 照 氧化還原反應(yīng) 高能粒子輻射 R-OCO-O-O-COO-R 2R-O +2CO2第52頁/共66頁鏈增長：鏈增長：自由基加成反應(yīng)自由基加成反應(yīng) 八、PVC工藝第53頁/共66頁八、PVC工藝鏈轉(zhuǎn)移：鏈轉(zhuǎn)移：自由基轉(zhuǎn)移反應(yīng)自由基轉(zhuǎn)移反應(yīng)向單體向單體.RR.+ RRR+R+=CH2CHX+X. CHCH2XCHCH2C=. CH2XCHCHX=+HC. CH3X第54頁/共66頁八、PVC工藝鏈轉(zhuǎn)移：鏈轉(zhuǎn)移：自由基轉(zhuǎn)移反應(yīng)自由基轉(zhuǎn)移反應(yīng)向高聚物向高聚物.RR.+ RRR+RX+X. CHCH2CHCH2. CH2CH2X+XCH2C第55頁/共66頁鏈終鏈終止：止：自由基偶合反自由基偶合反應(yīng)應(yīng) 八、PVC工藝RCH2CH. X+X. CH CH2RXCHCH2RRCH2CHX第56頁/共66頁鏈終止：鏈終止：自由基歧化反應(yīng)自由基歧化反應(yīng)八、PVC工藝RCH2CH. X+X. CH CH2RRCH2CHX2+RCHX= CH第57頁/共66頁總反應(yīng)：