聚氯乙烯設(shè)計(jì)1

電石乙炔法生產(chǎn)PVC工藝21、概述微黃色半透明狀，有光澤。透明度勝于聚乙烯、聚苯烯，差于聚苯乙烯，隨助劑用量不同，分為軟、硬聚氯乙烯，軟制品柔而韌，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折處會(huì)出現(xiàn)白化現(xiàn)象。

1、概述物理和化學(xué)性質(zhì)

穩(wěn)定;不易被酸、堿腐蝕;對(duì)熱比較耐受。聚氯乙稀具有阻燃（阻燃值為40以上）、耐化學(xué)藥品性高（耐濃鹽酸、濃度為90％的硫酸、濃度為60％的硝酸和濃度20％的氫氧化鈉）、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)。但其耐熱性較差，軟化點(diǎn)為80℃，于130℃開(kāi)始分解變色，并析出HCI。

5PVC消耗（按產(chǎn)品分）情況主要消費(fèi)領(lǐng)域主要產(chǎn)品建筑60%包裝11%電氣產(chǎn)品9%消費(fèi)品10%農(nóng)業(yè)5%其它5%管子管件34%電纜7%薄膜板18%瓶子3%型材16%其它22%聚氯乙烯市場(chǎng)潛力PVC作為五大通用樹(shù)脂（聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS)之一，約占世界合成樹(shù)脂消費(fèi)量的29%。國(guó)內(nèi)二種聚氯乙烯生產(chǎn)方法并存據(jù)2014年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯能力占1/3電石法生產(chǎn)聚氯乙烯能力占2/3由于近己年石油價(jià)格穩(wěn)步上升,乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯已沒(méi)有利潤(rùn)空間,作為標(biāo)志性企業(yè)上海氯堿化工股份有限公司已出現(xiàn)虧損,電石法比重將進(jìn)一步放大.聚氯乙烯二種主要生產(chǎn)方法（電石法）石灰石（碳酸鈣CaCO3)高溫分解生成石灰（氧化鈣CaO），石灰與焦碳高溫反應(yīng)生成電石(碳化鈣CaC2)，電石水解生成乙炔→乙炔與氯化氫加成反應(yīng)生成氯乙烯→氯乙烯聚合生產(chǎn)聚氯乙烯。（乙烯法）乙烯氯化（氧氯化）生成二氯乙烷→二氯乙烷裂解生成氯乙烯→氯乙烯聚合生產(chǎn)聚氯乙烯。懸浮法本體法乳液法溶液法PVC聚合嚴(yán)峻的聚氯乙烯行業(yè)目前全國(guó)一哄而上的電石法生產(chǎn)聚氯乙烯會(huì)使整個(gè)行業(yè)趨于激烈競(jìng)爭(zhēng),2014年新增產(chǎn)能310萬(wàn)噸,近幾年平均每年以150萬(wàn)噸幅度增長(zhǎng)。走技術(shù)創(chuàng)新之路,挖潛改造.提高自動(dòng)化程度,降低人員成本.優(yōu)化生產(chǎn)條件,降低單耗.112、PVC的生產(chǎn)工藝2.1原料2.1.1電石碳和氧化鈣（生石灰）在電阻電弧爐內(nèi)于高溫條件下化合而成的，所以它的化學(xué)名叫碳化鈣，分子式。

（1）無(wú)色透明的結(jié)晶體，工業(yè)用電石的顏色則隨所含的碳化鈣純度不同而不同，有呈灰色，棕黃色或黑色。（2）不溶于所有有機(jī)溶劑中，熔點(diǎn)2300℃（純電石），含80%時(shí)熔點(diǎn)為2000℃。（3）電石與水作用生成乙炔和氫氧化鈣。122、PVC的生產(chǎn)工藝2.1原料2.1.2乙炔C2H2在常溫下純乙炔為無(wú)色氣體，工業(yè)乙炔因含有硫化氫、磷化氫等雜質(zhì)，而具有特殊的刺激性的氣味。與空氣混合在2.3-81%范圍時(shí)，特別在含乙炔7-13%時(shí)。與氧混合在2.5-93%范圍時(shí)，特別在含乙炔30%時(shí)。當(dāng)乙炔和氯氣混合時(shí)，在陽(yáng)光下即能爆炸。132、PVC的生產(chǎn)工藝2.1原料2.1.3氯化氫HCl,分子量36.5kg/mol。（1)氯化氫在常溫常壓下是無(wú)色有刺激性氣味的氣體。(2)氯化氫極易溶于水而變成鹽酸，病強(qiáng)烈放熱。極易與潮濕的空氣中的水分結(jié)合生成白色煙霧。（3）氯化氫是制造合成材料的重要原料，可用它來(lái)制造PVC等合成材料。142、PVC的生產(chǎn)工藝2.1原料2.1.4氯乙烯簡(jiǎn)稱：VCM或VC（1）常溫常壓下為無(wú)色氣體。帶有芳香氣味（2）屬易燃易爆物質(zhì)，遇火焰即可燃燒爆炸，在空氣中爆炸范圍為3.8~29.3%，故在有氯乙烯存在的地方都要嚴(yán)禁煙火及撞擊火花的產(chǎn)生。（3）有毒，對(duì)人體有麻醉作用，長(zhǎng)時(shí)間接觸VC氣體可使人致癌。（4）在氯乙烯系統(tǒng)若有氧氣存在則生成過(guò)氧化物，給后處理造成困難。與氯乙烯開(kāi)始反應(yīng)生成單質(zhì)體，它溶解于氯乙烯單體中，以后分解和重排，生成對(duì)碰撞很敏感的過(guò)氧化聚合物，并會(huì)變成醛和酸。它們對(duì)聚合過(guò)程有很大的影響，氯乙烯系統(tǒng)中存在微量的水和酸，會(huì)加速單體生成過(guò)氧化聚合物，造成設(shè)備管道的腐蝕。152、PVC的生產(chǎn)工藝2.1原料2.1.5輔助原料引發(fā)劑由于氯乙烯懸浮聚合溫度為50～60℃上下，應(yīng)根據(jù)反應(yīng)溫度選擇合適的引發(fā)劑，由于反應(yīng)后期單體濃度降低，為了使反應(yīng)后期具有適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，所以反應(yīng)前期與反應(yīng)后期應(yīng)當(dāng)使用不同半衰期的引發(fā)劑。因此聚氯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)工廠目前多數(shù)使用復(fù)合引發(fā)劑，即兩種引發(fā)劑的混合物。162、PVC的生產(chǎn)工藝2.2基本原理C2H2+HCl→C3H2Cl17工業(yè)制堿NaOH、Cl2和H2都是重要的化工生產(chǎn)原料。由電解槽流出的陰極液中含有30%的NaOH，稱為液堿，液堿經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶可以得到固堿。陰極區(qū)的另一產(chǎn)物濕氫氣經(jīng)冷卻、洗滌、壓縮后被送往氫氣貯柜。陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)物濕氯氣經(jīng)冷卻、干燥、凈化、壓縮后可得到液氯。2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2OH2O+Cl2=HCl+HClOH2+Cl2=2HCl2NaOH+CO2=Na2CO3(蘇打)+H2ONaOH+CO2=NaHCO3(小蘇打)PVC生產(chǎn)工藝192、PVC的生產(chǎn)工藝2.2基本原理合成反應(yīng)后的粗氯乙烯內(nèi)含有大量氯化氫、未反應(yīng)的乙炔、氮?dú)狻錃?、二氧化碳等氣體，以及轉(zhuǎn)化副反應(yīng)生成的乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯等。生產(chǎn)乙炔副反應(yīng)產(chǎn)生的硫化氫,磷化氫,砷化氫對(duì)后續(xù)氯乙烯生產(chǎn)不利(1)使催化劑中毒(生成硫化汞、磷化三氯汞）H2S+HgCl2

→HgS+2HClPH3+3HgCl2

→(HgCl3)P+3HCl202、PVC的生產(chǎn)工藝2.3反應(yīng)流程2.3.1乙炔車間

（1）電石的破碎通常廠家采購(gòu)的電石都是大塊的電石，而電石料塊進(jìn)入發(fā)生器的合理徑為25~50mm，因此在進(jìn)發(fā)生器前必須破碎，粗破后料塊直徑為80~100mm，通過(guò)皮帶機(jī)輸入電石倉(cāng)庫(kù)，然后經(jīng)過(guò)二次破碎，徑粒達(dá)到25~50mm，進(jìn)入破碎機(jī)的電石溫度應(yīng)≤130℃，否則會(huì)燙壞，燒壞皮帶；進(jìn)入發(fā)生器的電石溫度應(yīng)該≤80℃，否則對(duì)發(fā)生系統(tǒng)不安全。

212、PVC的生產(chǎn)工藝2.3反應(yīng)流程2.3.1乙炔車間

（2）電石的除塵（3）乙炔的發(fā)生倉(cāng)庫(kù)內(nèi)經(jīng)破碎至25~50mm的電石，在皮帶機(jī)的輸送下，電石遇到發(fā)生器內(nèi)的水生成粗乙炔氣體由發(fā)生器頂部逸出，經(jīng)噴淋預(yù)冷器及正水封進(jìn)入噴淋冷卻塔及氣柜中。反應(yīng)所放出的熱量是由過(guò)量的冷卻塔廢水而出，水解反應(yīng)的副產(chǎn)物電石渣漿不斷從溢流管流出，而較濃的渣漿由發(fā)生器內(nèi)的攪拌耙齒送至底部間歇排放。

222、PVC的生產(chǎn)工藝2.3反應(yīng)流程2.3.1乙炔車間

（4）反應(yīng)產(chǎn)物乙炔的凈化乙炔混合物凈化采用化學(xué)反應(yīng)方法.用具有氧化性的次氯酸鈉作為凈化劑,通過(guò)氣體吸收塔,除去雜質(zhì).

用次氯酸鈉液體凈化后，存在反應(yīng)產(chǎn)物：磷酸、硫酸，必須對(duì)粗乙炔進(jìn)行中和反應(yīng)。H3PO4+3NaOH→Na3PO4+3H2OH2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2OCO2+2NaOH→Na2C