聚氯乙烯和雙氧水概述

1、一、 聚氯乙烯 PVC與PE、PP、PS、ABS并稱世界五大通用樹脂，且以其突出的性價比在社會生活當中得到了廣泛的應用 聚氯乙烯樹脂（PVC）是重要的有機合成材料。它是三十年代初實現(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

2、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年達到63.8萬噸，隨后不但數(shù)量穩(wěn)步增加，同時品種增多，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：Polyvinyl Chloride，化學結構式：（CH2-CHCL）n PVC樹脂的結構 CH2CH CH2CH CH2CH CH2ClClClPVC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

3、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90。聚氯乙烯樹脂具有比較高的穩(wěn)定性。 聚氯乙烯樹脂，物理外觀為白色粉末，無毒、無臭。相對密度1.351.46，折射率1.544（20）不溶于水，汽油，酒精和氯乙烯，溶于丙酮，二氯乙烷，二甲苯等溶劑，化學穩(wěn)定性很高，具有良好的可塑性。 除少數(shù)有機溶劑外，常溫下可耐任何濃度的鹽酸、90% 以下的硫酸、50-60%的硝酸及20%以下的燒堿。 聚氯乙烯在1

4、00以上開始分解并緩慢放出HCl，隨著溫度上升，分解與釋放HCl速度加快，致使聚氯乙烯變色。 物理化學性質(zhì)：石油化石油化工路線工路線 當前，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)工藝煤化工煤化工路線路線 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炭或焦炭水乙炔VCM含汞觸

5、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，反應式為：CaO+3CCaC2+COCa(OH)2+HCCaC2+H2OCH乙炔和氯化氫化氯汞存在下制得氯乙烯：CHCH+HClHgCl2120-180CHClH2C 單體氯乙烯通式：單體氯乙烯通式：CH2=CHX 單體（單體（monomer）氫氣氫氣+氯氣氯氣合成爐合成爐塊孔石墨冷卻器塊孔石墨冷卻器列管石墨冷卻器列管石墨冷卻器除霧氣除霧氣送至氯乙烯工序送至氯乙烯工序 電

6、石電石電石倉電石倉兩個貯斗兩個貯斗發(fā)生器發(fā)生器堿洗塔堿洗塔冷卻塔冷卻塔水環(huán)壓縮機水環(huán)壓縮機水分離器水分離器清凈一塔清凈一塔清凈二塔清凈二塔中和塔中和塔冷卻器冷卻器旋風分離器旋風分離器送至氯乙烯工序送至氯乙烯工序 HCLHCL緩沖罐緩沖罐HCL預冷器預冷器+乙炔沙封乙炔沙封混合器混合器石墨石墨冷卻器冷卻器多孔過濾器多孔過濾器預熱器預熱器轉化器轉化器除汞器除汞器冷卻冷卻器器水洗組合塔水洗組合塔堿洗塔堿洗塔汽水分離器汽水分離器機前冷卻器機前冷卻器單壓機單壓機機后冷卻器機后冷卻器全凝器全凝器水分離器水分離器低塔加料低塔加料槽槽低沸塔低沸塔高沸塔高沸塔成品冷卻器成品冷卻器單體貯槽單體貯槽 氯乙烯單體合成

7、工藝路線氯乙烯單體合成工藝路線 聚合釜聚合釜-料漿排放槽料漿排放槽-料漿槽料漿槽-料漿貯槽料漿貯槽-料漿料漿進料泵進料泵-節(jié)能器節(jié)能器-氣提塔氣提塔-出料泵出料泵-節(jié)能器節(jié)能器-干燥器干燥器-離心料漿槽離心料漿槽-進料泵進料泵-離心機離心機-上下攪攏上下攪攏-氣液氣液干燥銅干燥銅-旋風干燥床旋風干燥床-一級旋風分離器一級旋風分離器-二級旋風二級旋風分離器分離器-抽風機旋振篩抽風機旋振篩-中間料倉中間料倉-大料倉大料倉-自動自動包裝線包裝線-外賣外賣聚氯乙烯合成工藝路線聚氯乙烯合成工藝路線產(chǎn)業(yè)布局產(chǎn)業(yè)布局乙烯法生產(chǎn)裝置難以深入內(nèi)地能源結構能源結構缺油、貧氣、富煤電石法聚氯乙烯工藝進步電石法聚氯乙

8、烯工藝進步能耗、污染的有效控制3、生產(chǎn)方法生產(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乳液法法主要用于生產(chǎn)聚氯乙烯糊樹脂，非普通型號聚氯乙烯懸浮懸浮法法本體本體法法懸浮法聚合簡介：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（或稱保護膠如明膠，聚乙烯醇等）的作用是防止單體液滴發(fā)生聚結而保持穩(wěn)定，否則可能聚合成大塊而使反應失敗。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，液滴一旦形成就完全穩(wěn)定，獨立進行聚合反應，轉變成固體粒子，相互之間完全沒有聚

9、結作用，得到樹脂顆粒很細，孔隙率很低，多為球狀。如果液滴受到的保護程度適中，液滴雖不能自由聚結，但在聚合過程中有一定程度的聚結發(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、當前、當前PVCPVC面臨形勢面臨形勢43%17%3%3%20%14%大區(qū)大區(qū)PVC產(chǎn)量產(chǎn)量華北華東華南東北西北西南

10、中國到2015年總需求量可達到1500萬噸以上，增漲速度8%左右。1991年以來中國年以來中國GDP走勢圖走勢圖宏觀經(jīng)濟及其對宏觀經(jīng)濟及其對PVC市場的影響市場的影響如果宏觀經(jīng)濟形勢好，對于PVC需求和消費就好，市場價格也比然較為理想。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）世界世界4.45.04.93.31.1發(fā)達經(jīng)濟發(fā)達經(jīng)濟2.63.02.71.3-1.0美國美國3.12.92.20.5-1.5歐元區(qū)歐元區(qū)1.62.82.61.4-2.0日本日本1.92.42.11.4-1.6發(fā)展經(jīng)濟7.17.87.96.74.9中

11、國中國10.411.611.99.08.0/5.4 PVC進口量自2003年達到一個高峰后，開始出現(xiàn)下降。中國聚氯乙烯產(chǎn)能情況中國聚氯乙烯產(chǎn)能情況0200400600800100012001400160018002003年年2004年年2005年年2006年年2007年年2008年年52366497211581448158120.50%26.96%46.38%19.14%25.04%9.19%產(chǎn)能產(chǎn)能增長率產(chǎn)能增產(chǎn)能增長速度長速度放緩放緩聚氯乙烯型材、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用領域聚氯乙烯主要應用領域2008年中國國內(nèi)

12、聚氯乙烯價格變化曲線年中國國內(nèi)聚氯乙烯價格變化曲線兩種工藝路線兩種工藝路線PVC價格趨同價格趨同 政策性的調(diào)整政策性的調(diào)整 季節(jié)性的調(diào)整季節(jié)性的調(diào)整 電價每上漲電價每上漲2分，電石成本上漲分，電石成本上漲70元元/噸噸易燃易爆危險化學品的運輸受限易燃易爆危險化學品的運輸受限 季節(jié)性的運輸困難季節(jié)性的運輸困難 各種特殊時期各地不同的管制措施各種特殊時期各地不同的管制措施煤炭、藍炭煤炭、藍炭/焦炭（焦炭（0.8）、生石灰（）、生石灰（0.7-0.9）均與煤炭價格直接相關均與煤炭價格直接相關依照電石法依照電石法PVC噸噸耗電石指標，電石耗電石指標，電石噸價格每上漲噸價格每上漲100元，電石法元，電石

13、法PVC的的原材料成本上漲原材料成本上漲150元元/噸，甚至更噸，甚至更高高中國電石工業(yè)產(chǎn)能分布中國電石工業(yè)產(chǎn)能分布注：注： 表示主要表示主要PVC消費市場的位置消費市場的位置 國內(nèi)聚氯乙烯主要消費市場集中于東南沿海一帶 冬季北方聚氯乙烯消費量減少明顯二、 雙氧水 1、雙氧水的、雙氧水的發(fā)展和工藝簡介發(fā)展和工藝簡介 水分子的結構H-O極性共價鍵OHH鍵角104.5。 2、雙氧水和水的結構比較、雙氧水和水的結構比較雙氧水分子結構 非平面型分子 含非極性共價鍵和極性共價鍵的極性分子 氫氣與工作液中的2乙基蒽醌和四氫2乙基蒽醌進行氫化還原反應，得到相應的2乙基氫蒽醌和四氫2乙基氫蒽醌溶液（稱氫化液）

14、。氫化液在氧化塔與一定壓力的空氣，在一定溫度條件下進行氧化反應，氫化液溶液恢復成原來的蒽醌溶液，同時生成過氧化氫（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），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理進行傳質(zhì)分散同及水混合物中密度差機理進行傳質(zhì)分散萃取的物理處理過程。此過程將在萃取塔萃取的物理處理過程。此過程將在萃取塔內(nèi)完成，最終得出過氧化氫的水溶液即雙內(nèi)完成，最終得出過氧化氫的水溶液即雙氧水（粗成品）。過后再經(jīng)芳烴凈化（凈氧水（粗成品）。過后再經(jīng)芳烴凈化（凈化塔）化學處理過程除掉部分雙氧水中的化塔）化學處理過程除掉部分雙氧水中的有機雜質(zhì)，即可得到濃度不低于有機雜質(zhì)，即可得到濃度不低于27.5%27.5%的的雙氧水溶液產(chǎn)品。雙氧水溶液產(chǎn)品。 工作液經(jīng)氫化、氧化和萃取過程