PVC生产工艺.ppt

设计内容v聚氯乙烯工艺概述v氯乙烯合成工段工艺计算v总结聚氯乙烯工艺概述v1.原料乙炔的制备v2.氯乙烯单体合成v3.氯乙烯聚合原料乙炔制备 v工业上有许多种生产乙炔的方法，按原料来源可分为两大类：碳化钙法和烃类热裂解。碳化钙法又名电石法，是最古老且迄今仍在工业上普遍应用的乙炔生产方法。它是使电石与水在乙炔发生器中作用而制得乙炔：222222aCaCHOC OHCHv电石为固体物料,运输方便，制得乙炔浓度很高,只需简单精制即可使用。故碳化钙法应用比较普遍，既可大规模生产，也可少量发生以用于焊接或切割。 2.氯乙烯合成v生产方法：乙炔和氯化氢在氯化汞的催化作用下合成氯乙烯。v反应原理：v主反应： v副反应： 2CHCHHClCHCHCl23CHCHH OCHCHO工艺流程图 图图11 氯乙烯合成工艺流程氯乙烯合成工艺流程 1混合器； 2转化器；3水洗塔；4碱洗塔；5碱液槽；6气柜； 7预冷器；8冷凝器；9尾气冷凝器；10粗馏塔；11精馏塔； 12成品冷凝器；13氯乙烯贮槽；14受槽；15蒸出釜3.氯乙烯聚合 v 聚氯乙烯按聚合方法分四大类： 悬浮法聚氯乙烯 乳液法聚氯乙烯 本体法聚氯乙烯 溶液法聚氯乙烯v本设计采用悬浮法聚氯乙烯聚合方法 采用悬浮法生产PVC技术的优点： 易于调节品种 生产过程易于控制 设备和运行费用低 易于大规模组织生产设计参数v生产能力：10万t/a PVCv生产时间：8000h/年v收率：合成氯乙烯工段:94% 聚合工段:96%v单体产品规格：氯乙烯99.9% 乙炔0.001%v原料配比: 22:1:1.08C HHCl 物料衡算v 原料气混合：干燥乙炔来自乙炔工段，通过砂封与来自氯化氢工段的干燥氯化氢在混合器中混合。v计算出乙炔遇冷器、氯化氢遇冷器中和混合气脱去的水分干水水总nnn2PPOH 转化器 v乙炔转化成氯乙烯转化率：97.5%，v乙炔转化成二氯乙烷的转化率：1%。v计算出转化器生成氯乙烯量、二氯乙烷量、乙醛量，未转化乙炔量，未转化氯化氢量等。 净化水洗 v采用泡沫吸收过剩的氯化氢气体是26%的盐酸，被吸收下来的氯化氢回收率为98%。v气相带去水量：pppnnooHooHoH222总干碱洗塔 v采用1015%的 溶液洗涤氯乙烯气体，可以认为HCl全部洗去。碱洗后氯乙烯的含水量：v得出碱洗塔的组成，同理计算出机前冷却器出口气体含水量、物料组成 。NaOHpppnnooHooHoH222总干压缩机 把所处理的气体按纯氯乙烯计,假设一段气体出口温度45，假设二段出口温度为89。 与假设相近，即二段出口温度为86。kkppTT2111212)(全凝器v用5冷冻盐水把经过压缩机的氯乙烯气体在全凝器中冷却到25，顺流冷凝下来的氯乙烯未凝气体进入尾气冷凝器。v用试差法计算出液化率e，得出全凝器物料平衡数据。尾气冷凝器 v假设惰气全部随尾气排空，乙炔除被高沸塔顶氯乙烯产品微量带走外，皆进入尾气，氯乙烯和水在尾凝气中全部冷凝。v可用露点方程： 来求出尾气中 氯乙烯的组成，从而算出尾气带走的氯乙烯损失量01 kyiiv尾凝器进料有两股，即全凝气和低沸塔顶冷凝未凝气 ，尾凝器出料为尾凝器凝液和排空尾凝气，其物料平衡式： 由上式计算出尾凝器物料组成。VVVL尾尾全低v由低沸塔进料量和塔顶出气量可算出塔釜出料量，得出低沸塔物料平衡组成。塔釜出料被送到高沸塔。v进行物料平衡计算，得出高沸塔物料平衡组成。能量衡算v衡算内容： 热量横算 冷冻机制冷能力核算热量计算v计算出乙烯、氯化氢和混合气的显热、潜热和溶解热：v最后计算出气体在预冷器中需移除的热量：QQQ显潜ipi QGC T显rQG H潜QQQQ显溶水冷冻机制冷能力核算v采用盐水作冷质，温升为5,考虑15%损失，冷消耗量:v 循环水用量为 ：Q1.15Q冷PQGTC冷v计算出物料在预热器、混合器、吸收水冷却器、机前冷 却器、机后冷却器、全凝器 、尾凝器、成品冷凝器的显热、潜热、需移除的热量和 冷消耗量。 结论v电石法生成乙炔气v乙炔与氯化氢原料配比为1：1.08反应生成氯乙烯单体 v悬浮法聚合成聚氯乙烯 v此方案原料利用率最高，耗能最少，转化率最高，产量最大。谢谢各位老师！