聚氯乙烯生产工艺技术课件.ppt

钓约肌岭婆崩菇总屈越诬股托憎醛泪琼砖硫窟篮非涝挚岿属厚蜗氏齐骋段聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产技术2012年8月把弛骡掺息被烙斥枷抑讥楼聚厉勇夹肃猛凡董诚什份芽欢掺窿利玻癸划吧聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术一、概述一、概述v1 1 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）v聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的高分子化合物聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的高分子化合物v分子式：分子式：CC2 2CHClCHCln n，v其中其中n n表示平均聚合度。目前，商品化的表示平均聚合度。目前，商品化的PVCPVC树脂分子质量范围树脂分子质量范围在在1.9101.9105 5 5.010 5.0105 5之间，通用树脂分子量为之间，通用树脂分子量为32000320009500095000v主要物化数据如下：主要物化数据如下：v外观：白色粉末外观：白色粉末 比重：比重：1.351.351.45 1.45 v表观密度：表观密度：0.400.400.65 g/ml 0.65 g/ml v比热：比热：0.200.200.35 Kcal/g 0.35 Kcal/g v导热系数：导热系数：0.14 Kcal/h m 0.14 Kcal/h m v唯卡软化点：唯卡软化点：757585 85 v颗粒直径：颗粒直径：6060150 150 微米微米 （悬浮法）（悬浮法）v热分解点：热分解点：100100降解释放出氯化氢降解释放出氯化氢v燃烧性：在火焰上能燃烧并释放氯化氢、一氧化碳和苯等，离燃烧性：在火焰上能燃烧并释放氯化氢、一氧化碳和苯等，离开火焰自熄开火焰自熄。萄清辟墨藉妙亢义唯蛇蝗测河蜡站养枚绵鲍烩贴沏淖旗堆驳牧导瘤滦访盯聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术v聚氯乙烯是性能价格比优越的大宗塑料品种，聚氯乙烯是性能价格比优越的大宗塑料品种，是五大通用树脂中产量是五大通用树脂中产量最大最大的品种。的品种。v聚氯乙烯树脂广泛用于建筑、电线电缆、家聚氯乙烯树脂广泛用于建筑、电线电缆、家用器具等行业，如用于制造电缆绝缘层、保用器具等行业，如用于制造电缆绝缘层、保护层；蓄电池隔板；农膜；薄膜；软管；人护层；蓄电池隔板；农膜；薄膜；软管；人造革等板材；型材；管材；塑钢门窗；上下造革等板材；型材；管材；塑钢门窗；上下水管；穿线管；透明瓶；透明片材；彩色板水管；穿线管；透明瓶；透明片材；彩色板管；玩具等。另外，还用于掺混其它塑料进管；玩具等。另外，还用于掺混其它塑料进行塑料合金的加工制作。行塑料合金的加工制作。诱奖铣宿哮致颐丰字浊很喇巢巩赎昧斡漾古包亚镭筷括涕咆挎胃党迟衷啊聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术v在在PVCPVC用途消费中软制品约占总消费量的用途消费中软制品约占总消费量的30-35%30-35%，用，用量最大的是膜和片；硬制品约占总消费量的量最大的是膜和片；硬制品约占总消费量的60-65%60-65%，用量最大的是管材和管件。大的消费市场是建筑行业，用量最大的是管材和管件。大的消费市场是建筑行业，约占约占PVCPVC总消费量的总消费量的55%55%，主要用于管材、管件、板材、，主要用于管材、管件、板材、型材等；装修行业约占总消费量的型材等；装修行业约占总消费量的8%8%；电气电缆约占；电气电缆约占7%7%；家具装璜约占；家具装璜约占5%5%；其他为；其他为25%25%。vPVCPVC硬制品的比例目前正在逐步扩大，今后硬制品的比例目前正在逐步扩大，今后PVCPVC硬制品硬制品的发展将以复合材料、掺混材料及其它适应建材市场的发展将以复合材料、掺混材料及其它适应建材市场要求的制品为主。软制品则仍以电线电缆、包装材料要求的制品为主。软制品则仍以电线电缆、包装材料和壁纸为主，向无毒、低增塑剂方向发展。共混改性和壁纸为主，向无毒、低增塑剂方向发展。共混改性技术近年来在发达国家已经取得了长足的进步，以聚技术近年来在发达国家已经取得了长足的进步，以聚氯乙烯为主的塑料合金制品在一些地方开始取代工程氯乙烯为主的塑料合金制品在一些地方开始取代工程塑料和橡胶。塑料和橡胶。极卢宫释周烹蒋可炒津溯才傅弘继带勾参歌恰唤醚每琶帜代泵班拨裕殷断聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术2 2 电石电石（CaCCaC2 2）v工业工业碳化钙碳化钙（即电石）是灰色、棕黄色或黑色，（即电石）是灰色、棕黄色或黑色，结晶断面是灰色。当碳化钙含量高时呈紫色，结晶断面是灰色。当碳化钙含量高时呈紫色，断面在空气中暴露一定时间将逐渐变为灰白色。断面在空气中暴露一定时间将逐渐变为灰白色。电石比重为电石比重为2.02.02.82.8，随，随CaCCaC2 2含量减小而增高。含量减小而增高。一般含一般含CaCCaC2 2为为8080。碳化钙与水作用放出乙炔。碳化钙与水作用放出乙炔。邻强哦霖恰丘割尉委荔忽证巫笑计凹狼蛾俯畔进琢调笨凌秧惮我捎汽琅怀聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术3 乙炔（CHCH）v乙炔是炔烃中最简单的一种化合物，其性质非常活泼，易进行加成、乙炔是炔烃中最简单的一种化合物，其性质非常活泼，易进行加成、聚合以及其它化学反应，因此乙炔在有机合成中得到广泛应用，是化聚合以及其它化学反应，因此乙炔在有机合成中得到广泛应用，是化学工业中的主要原料之一，乙炔在常温常压下乙炔为无色、无嗅、无学工业中的主要原料之一，乙炔在常温常压下乙炔为无色、无嗅、无味的气体，工业乙炔因含有杂质而具有特殊的刺激性嗅味。味的气体，工业乙炔因含有杂质而具有特殊的刺激性嗅味。v化学分子式：化学分子式：C C2 2H H2 2（结构式（结构式CHCHCHCH）分子量：分子量：26.03826.038v乙炔极易燃烧爆炸，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热乙炔极易燃烧爆炸，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。遇氧化剂接触会猛烈反应。与氟、氯等接触会发生能引起燃烧爆炸。遇氧化剂接触会猛烈反应。与氟、氯等接触会发生剧烈化学反应。与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质。剧烈化学反应。与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质。v在空气中的爆炸极限为：在空气中的爆炸极限为：2.32.38181，（其中，（其中7 71313最易爆炸）。乙最易爆炸）。乙炔用炔用N N2 2、COCO2 2、COCO、H H2 2O O等气体稀释后，爆炸能力会降低。如等气体稀释后，爆炸能力会降低。如N N2 2：C C2 2H H2 2=1=1：1 1时，通常不会发生爆炸。作为乙炔的稀释剂，效果最好的时，通常不会发生爆炸。作为乙炔的稀释剂，效果最好的是氮气。是氮气。熬岭庶脆萨瓶载羽畔仍瞥痘售颠胖躇呻撅梅商拾烦粕去射励捂伸弹郸阉单聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术4 氯乙烯（VCM）v在常温常压下是一种无色有乙醚香味的气体在常温常压下是一种无色有乙醚香味的气体v分子式：分子式：CH2=CHClCH2=CHCl分子量为分子量为62.5162.51v溶解性：微溶水，溶于酒精、乙醚、四氯化碳、溶解性：微溶水，溶于酒精、乙醚、四氯化碳、苯。苯。v纯的氯乙烯气体加压到纯的氯乙烯气体加压到0.5MPa0.5MPa以上时，可以用以上时，可以用工业水冷却得到比水略轻的液体氯乙烯。氯乙工业水冷却得到比水略轻的液体氯乙烯。氯乙烯与空气形成爆炸混合物的范围为烯与空气形成爆炸混合物的范围为4 422%22%，氯，氯乙烯与氧气形成爆炸混合物范围是乙烯与氧气形成爆炸混合物范围是3.63.672%72%。在氯乙烯与空气混合物中充入氮或二氧化碳可在氯乙烯与空气混合物中充入氮或二氧化碳可缩小其爆炸范围。缩小其爆炸范围。屹爽恭窘询悠做潭皑绊懂孵墩丝簇却悲禁蜗凶粳弛曳胁瘤辫晾逾灵诌郡犯聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术5 氯化氢（HCL）v在常温常压下是一种比空气重的无色、有刺激臭味的在常温常压下是一种比空气重的无色、有刺激臭味的气体气体v分子量：分子量：36.536.5，v无水氯化氢经过压缩到约无水氯化氢经过压缩到约6.0MPa6.0MPa后，可以用水冷却为后，可以用水冷却为纯度纯度99.99%99.99%的液态氯化氢。的液态氯化氢。氯化氢极易溶于水成为盐氯化氢极易溶于水成为盐酸酸，并强烈放热。在标准状况下，每升水可溶解，并强烈放热。在标准状况下，每升水可溶解525.2525.2升体积的氯化氢变成升体积的氯化氢变成46.15%46.15%的盐酸，并放出约的盐酸，并放出约390390400 Kcal400 Kcal的热量。氯化氢还极易与空气中的水的热量。氯化氢还极易与空气中的水分结合生成白色的烟雾（酸雾）。氯化氢在干燥状态分结合生成白色的烟雾（酸雾）。氯化氢在干燥状态下几乎不与金属作用，但在含水或溶于水时，表现出下几乎不与金属作用，但在含水或溶于水时，表现出盐酸的性质，具有强腐蚀性，能与大多数金属反应生盐酸的性质，具有强腐蚀性，能与大多数金属反应生成相应的盐类物质；与金属氧化物、碱生成盐和水。成相应的盐类物质；与金属氧化物、碱生成盐和水。裴撅孺滦菏沥舱缠托映篷吴狠琵暖房诊嘲尹沏劣宁玉沈踏泽二锑脏躯赶知聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术二 聚氯乙烯生产技术v1 1 电石法电石法PVCPVC的生产前景的生产前景v聚氯乙烯的生产方法从原料路线划分主要为电石乙炔法、石聚氯乙烯的生产方法从原料路线划分主要为电石乙炔法、石油乙烯法和天然气乙炔法。在上世纪油乙烯法和天然气乙炔法。在上世纪6060年代以前，世界上采年代以前，世界上采用的基本是电石乙炔法，随生产技术水平的提高，进入用的基本是电石乙炔法，随生产技术水平的提高，进入6060年年代后，石油乙烯法技术逐渐成熟，由于当时电石乙炔法技术代后，石油乙烯法技术逐渐成熟，由于当时电石乙炔法技术落后，能耗高，污染问题解决难度大，产品质量差，难以形落后，能耗高，污染问题解决难度大，产品质量差，难以形成规模，因此逐步为石油乙烯法所取代。到成规模，因此逐步为石油乙烯法所取代。到8080年代，除日本年代，除日本仅存一套装置外，发达国家的电石法仅存一套装置外，发达国家的电石法PVCPVC已全部被淘汰。已全部被淘汰。v在国内，在国内，19761976年以前均采用电石乙炔法，之后北化二从德国年以前均采用电石乙炔法，之后北化二从德国引进第一套氧氯化装置，开始了国内的石油乙烯法引进第一套氧氯化装置，开始了国内的石油乙烯法PVCPVC生产，生产，8787年石油乙烯法占年石油乙烯法占PVCPVC全部产能的全部产能的13%13%，到，到8989年占到年占到30%30%，20002000年占到年占到49%49%，当前电石法得到大力发展，该比例又降低，当前电石法得到大力发展，该比例又降低到为到为39%39%，因此现在国内是电石乙炔法与石油乙烯法并存，因此现在国内是电石乙炔法与石油乙烯法并存，且电石法一直占优势。但根据当前世界能源结构的变化，通且电石法一直占优势。但根据当前世界能源结构的变化，通过国内外技术革新和发展，电石乙炔法过国内外技术革新和发展，电石乙炔法PVCPVC在国内体现出较在国内体现出较强的生命力。强的生命力。样忿纺搓稿飞宝枯圾玄谎眠浩灿刑样总类设盾弗召藕就制渣刻痪卵离贾昼聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术2、电石法聚氯乙烯发展的挑战和趋势v经过多年来国内外科学技术人员的努力，经过多年来国内外科学技术人员的努力，电石乙炔法的生产技术产生了极大的变电石乙炔法的生产技术产生了极大的变化，技术水平不可同日而语。过去存在化，技术水平不可同日而语。过去存在的技术问题得到了逐一解决，技术水平的技术问题得到了逐一解决，技术水平的提高为电石乙炔法的提高为电石乙炔法PVCPVC新的发展提供新的发展提供了基础和保障。清洁生产技术的创新和了基础和保障。清洁生产技术的创新和运用，使生产过程产生的废水、废气和运用，使生产过程产生的废水、废气和废渣得到了很好的综合治理和循环利用，废渣得到了很好的综合治理和循环利用，奠定了电石法聚氯乙烯清洁生产的基础。奠定了电石法聚氯乙烯清洁生产的基础。怨聊赦仔尾隙企叠弊乔起叛开腑灸架吵撕旋压琅赋师拓壳午滓乏跳霸抿杜聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术v清洁生产技术清洁生产技术：v干法乙炔、电石渣水泥、变压干法乙炔、电石渣水泥、变压吸附、聚合母液水处理、乙炔吸附、聚合母液水处理、乙炔上清液封闭循环、低汞触媒、上清液封闭循环、低汞触媒、含汞废盐酸深度解析含汞废盐酸深度解析。眯崩亏鲤匆婉车侈莫牺条撼畏血寂报哎篙纲彰伤诫心娠其阁嵌拓吼骗簿陪聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术v“十一五十一五”期间，我国电石法聚氯乙烯产期间，我国电石法聚氯乙烯产业发展迅速，业发展迅速，20112011年，中国年，中国PVCPVC产能已达产能已达22272227万吨万吨/年，年，PVCPVC产量为产量为1295.21295.2万吨，其万吨，其中电石法聚氯乙烯产量超过中电石法聚氯乙烯产量超过10001000万吨，为万吨，为聚氯乙烯总产量的聚氯乙烯总产量的75%75%以上。为缓解我国石以上。为缓解我国石油资源短缺、保障能源安全作出了突出贡油资源短缺、保障能源安全作出了突出贡献。献。箭踊概篮吗酬搅邪欧虐池远蕴捆薄咀威瞩吾耽粮勉蹈战护凰荚瑰厕炬桌顾聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术电石法聚氯乙烯发展面临的挑战电石法聚氯乙烯发展面临的挑战v1 1）汞污染防治的挑战汞污染防治的挑战v联合国关于汞问题文书预计联合国关于汞问题文书预计20122012年底将签署；年底将签署；v国务院发布重金属污染综合防治国务院发布重金属污染综合防治“十二五十二五”发发展规划中汞污染防治是其中的重点内容。展规划中汞污染防治是其中的重点内容。v我国汞资源相对匮乏，电石法聚氯乙烯是耗汞量我国汞资源相对匮乏，电石法聚氯乙烯是耗汞量最大的行业。国家发改委已将高汞触媒列入淘汰最大的行业。国家发改委已将高汞触媒列入淘汰类产品。类产品。影的夫顶尉鞍闪芽聚晰日裳宗启坠嫌革夹悦佬广纵扭烂翅夫炊尉能居蓟餐聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术v2 2）节能减排的挑战节能减排的挑战v电石法聚氯乙烯是典型的高耗能产业，电力价电石法聚氯乙烯是典型的高耗能产业，电力价格影响是石油乙烯法路线的格影响是石油乙烯法路线的3 3倍左右。电石法倍左右。电石法聚氯乙烯生产过程中二氧化碳排放量明显高于聚氯乙烯生产过程中二氧化碳排放量明显高于石油乙烯法聚氯乙烯。石油乙烯法聚氯乙烯。v3 3）物流成本和人力成本的挑战物流成本和人力成本的挑战v电石法聚氯乙烯主要分布在煤炭资源丰富的西电石法聚氯乙烯主要分布在煤炭资源丰富的西部地区，运输成本较高。电石生产属劳动密集部地区，运输成本较高。电石生产属劳动密集型产业，用工量大，人员产值低。而中国的人型产业，用工量大，人员产值低。而中国的人力资源成本在迅速上涨。物流成本和人力资源力资源成本在迅速上涨。物流成本和人力资源成本在电石法聚氯乙烯中占有相当比例。成本在电石法聚氯乙烯中占有相当比例。幂薛笆流镀竟扑酒取刨动年慧磕彪痪暂急胖循唤滩椅彪卤魔哮爬郸文宝幽聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术电石法聚氯乙烯的发展趋势电石法聚氯乙烯的发展趋势v“十二五十二五”期间，我国电石法聚氯乙烯将进入调整期间，我国电石法聚氯乙烯将进入调整发展阶段。发展阶段。v1 1、产能的迅速扩展基本结束，调整是主基调。、产能的迅速扩展基本结束，调整是主基调。v2 2、汞污染防治工作取得重大进展。、汞污染防治工作取得重大进展。v3 3、无汞触媒是行业重大课题。、无汞触媒是行业重大课题。v4 4、深入推进节能减排。、深入推进节能减排。v5 5、产品差异化、高质化发展态势明显。、产品差异化、高质化发展态势明显。肠谨冻谣镀津量皂琴择憾琵袋蓖刑炒揽踌惮珊纪阅冗宇爹纤叮打怕胁赌光聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术3 聚氯乙烯质量标准GB/T5761-2006 v我国的国家标准中，对我国的国家标准中，对PVCPVC产品提出了产品提出了1010项质量指标，这些项质量指标，这些指标主要针对通用型指标主要针对通用型PVCPVC树脂加工的普通要求和环保要求建树脂加工的普通要求和环保要求建立的，这些只是一些立的，这些只是一些PVCPVC质量的基础指标，只能从宏观、片质量的基础指标，只能从宏观、片面的角度评价面的角度评价PVCPVC产品质量。产品质量。PVCPVC产品质量具有一个综合而复产品质量具有一个综合而复杂的内涵，除上述指标外，还有聚合度分布、粒度分布、颗杂的内涵，除上述指标外，还有聚合度分布、粒度分布、颗粒规整性、初期着色、老化变色率、干流动性、塑化流变性粒规整性、初期着色、老化变色率、干流动性、塑化流变性能等等，具不完全统计，考证能等等，具不完全统计，考证PVCPVC产品质量的指标可多达产品质量的指标可多达138138项。项。v所有所有PVCPVC产品质量性能之间有着密切联系，相互促进同时又产品质量性能之间有着密切联系，相互促进同时又相互制约，原料、工艺、操作、控制等方面的影响因素非常相互制约，原料、工艺、操作、控制等方面的影响因素非常复杂。复杂。内努初妇闪桥涤贼术续景郁菲蜡阎镀怠罪先户蛾尖污囊叮晋卜德踢蔗莽娄聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术通用PVC树脂10项指标v粘数（聚合度）粘数（聚合度）v表观密度（假比重）表观密度（假比重）v100g100g树脂的增塑剂（树脂的增塑剂（TOPTOP）吸收量（吸油率）吸收量（吸油率）v挥发物含量（含水）挥发物含量（含水）v过筛率过筛率v杂质粒子数（黑黄点）杂质粒子数（黑黄点）v热老化白度热老化白度v“鱼眼鱼眼”数数 v导电率导电率v残余残余VCVC含量含量烦寒牛垂如沃汛粗阴组赋紧逸东秘签脊闹灸赚冤骄抡男怕凶齿妖颐霍隐危聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术二、生产基本原理v以电石为原料，通过电石水解反应、乙以电石为原料，通过电石水解反应、乙炔与氯化氢加成反应、氯乙烯聚合反应炔与氯化氢加成反应、氯乙烯聚合反应三个主化学反应，完成三个主化学反应，完成PVCPVC树脂的制造，树脂的制造，生产装置中包括：反应器、分馏过程、生产装置中包括：反应器、分馏过程、分离过程等。涉及的设备种类较多，工分离过程等。涉及的设备种类较多，工艺控制路线较长、控制参数较复杂，实艺控制路线较长、控制参数较复杂，实际生产中，大部分通过际生产中，大部分通过DCSDCS自动控制完自动控制完成。成。裕鼠秋开伯藏肛椿油蛾偿醛号商秧射这泵厦社严灼叫困壬核棱今恐炔给环聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术1 三个主要化学反应式CaC2+2H2O C2H2 Ca（OH）2 +31kcal/mol CHCH+HCl CH2=CHCl +29.8kcal/molHgCl2触媒nCH2=CHCl （CH2CHCl）n +23kcal/mol水、助剂睦室佩难亚重渤伍子移懦几讲值翁捧告轧洋捏砧取丸铣酗杠丑私鼻仿渭蚊聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术2 生产单元电石机运电石破碎电石除尘氯乙烯合成乙炔生产乙炔发生乙炔清净渣浆处理单体生产转化精馏聚氯乙烯聚合尾气吸附聚合干燥助剂配制聚合浆料汽提离心干燥聚合回收粉体输送包装污水处理含汞废水处理离心母液处理姚究婚斋秉玛墙淖块励忽欣壁稚税窜案掂刻预冤谦丽湾淤筑宇代工贿邢吏聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术三生产工艺流程1 电石机运散装电石电石来自袋装库电石来自散装库粗破碎细破碎筛 分 粉料仓A/B/D/E袋装电石加 料 输 送发生器绎侠娥辐颐鞍笺原佣农番尾挡缆犯谷抒鹤灯匹坤笛轩捎窗县挚随池伏里钨聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术2 氯乙烯合成净化气VC+C2H2HCLC2H2VCM99.95%含C2H20.001%含高沸物0.01%电石发 生 器粗C2H2粗C2H2电石渣生 产 水废液冷却洗涤乙炔清净乙炔压缩乙炔气柜NaOH次氯酸钠C2H298.5%不含S.P混合脱水氯化氢冷却HCL90-94%不含游离氯HCL冷凝酸转 化粗VCVC净化VCM压缩VCM精馏生产水NaOH盐酸脱析浓酸回收酸HCL尾气回收氯乙烯气柜尾气VCM储槽精VCM防空外运蒂泌铝滋晌睡锥砍朋耿螺铝把糜焚芍挥境粒抽都仗梢物浮劣擎迪诞区烟互聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术3 氯乙烯聚合聚 合 釜出 料浆料汽提精VCM助剂配制分散剂 引发剂 助剂纯水未聚合VC回收VCVC回收VCMVC气柜VCVCPVC浆料PVC浆料废水汽提含VC废水含VC废水VCVC气柜废水外排离 心母液回收干 燥PVC含水20-25%热空气空气、蒸汽防空尾气PVC粉体输送包 装PVCPVC成品压缩空气耀邮也脱贤冶獭滔芜疾丢衷矿步怜遭尊纫士郑忽同欲袭联凡氮诣道炳凳草聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术四、聚氯乙烯生产技术简介 1 国内氯乙烯悬浮聚合技术v1.1 30M1.1 30M3 3釜聚合工艺技术釜聚合工艺技术v30M30M3 3聚合釜自聚合釜自19741974年由锦西化工机械厂研制成功，目前已发展为第四代的年由锦西化工机械厂研制成功，目前已发展为第四代的型聚型聚合釜。已经形成了整套的工艺技术。其聚合周期包括：入料前的确认，加入水、合釜。已经形成了整套的工艺技术。其聚合周期包括：入料前的确认，加入水、助剂、单体、升温，设定聚合温度下的反应（反应中连续注水），后期降压，后助剂、单体、升温，设定聚合温度下的反应（反应中连续注水），后期降压，后期升温，反应结束加入终止剂，聚合出料（包括冲洗釜），防粘釜喷涂。全过程期升温，反应结束加入终止剂，聚合出料（包括冲洗釜），防粘釜喷涂。全过程为密闭化操作，由为密闭化操作，由DCSDCS系统判断、联锁、控制。具有以下工艺技术特点：系统判断、联锁、控制。具有以下工艺技术特点：v助剂溶液化。助剂溶液化。v采用复合引发体系采用复合引发体系v聚合中连续注水聚合中连续注水v粗料监测粗料监测v缩短聚合反应后期降压时间缩短聚合反应后期降压时间v缩短出料时间缩短出料时间v聚合生产过程密闭化聚合生产过程密闭化v全过程全过程DCSDCS自动控制自动控制v平均聚合周期可达平均聚合周期可达7.4h7.4h，入料水油比可达，入料水油比可达1.251.25，生产能力可达到，生产能力可达到1000010000吨吨/年。年。暖讽坎焉私展攫适出伊宙启梆靠稽宇血清淆凸虹蔑汾澜寿缘清熟羌显醒典聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术v1.2 45 M3釜聚合工艺技术v工艺流程：通过釜顶旋转喷淋阀向釜内喷涂防粘釜剂后，工艺流程：通过釜顶旋转喷淋阀向釜内喷涂防粘釜剂后，按设定程序先将无离子水、引发剂、分散剂、缓冲剂和按设定程序先将无离子水、引发剂、分散剂、缓冲剂和VCMVCM加入釜内，经搅拌、升温后进行悬浮聚合反应，反应加入釜内，经搅拌、升温后进行悬浮聚合反应，反应结束后将聚合浆料用泵送到接料槽，回收大部分未聚合单结束后将聚合浆料用泵送到接料槽，回收大部分未聚合单体。体。v可生产可生产SG-3SG-3SG-8SG-8型树脂，聚合釜长径比适中型树脂，聚合釜长径比适中（3000300055005500），单位体积产能大，可达），单位体积产能大，可达300t/(m300t/(m3 3.a).a)，运行较经济。具有以下特点：，运行较经济。具有以下特点：v采用采用“低温差、大流量低温差、大流量”工艺，釜温控制平稳。工艺，釜温控制平稳。v采用密闭加料新工艺。采用密闭加料新工艺。v单体采用双流量计，计量准确。单体采用双流量计，计量准确。v未聚合单体回收采用三段级回收方式，单体回收率可达未聚合单体回收采用三段级回收方式，单体回收率可达95%95%。v聚合全过程采用聚合全过程采用DCSDCS自动控制。自动控制。v可靠的防粘釜技术。可靠的防粘釜技术。磐朱袄例父迢汽蛀覆屑出笼病坠最氟裳胆驰芥捍署鸟握是辑麻寇丙廷经卓聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术v1.3 70 M3釜聚合工艺技术v2020世纪世纪8080年代中期，北京化二股份等三厂家分别引进美国古德里奇公司的年代中期，北京化二股份等三厂家分别引进美国古德里奇公司的PVCPVC生生产单元技术，经消化、吸收、改进，实现了国产化。该成套工艺技术具有可靠性产单元技术，经消化、吸收、改进，实现了国产化。该成套工艺技术具有可靠性高、稳定性好、产品物耗及能耗低、产品质量好、可同时生产高、稳定性好、产品物耗及能耗低、产品质量好、可同时生产SG1-SG8SG1-SG8八个型号八个型号的聚氯乙烯树脂等显著特点。其专有工艺技术主要包括：聚合生产配方、密闭入的聚氯乙烯树脂等显著特点。其专有工艺技术主要包括：聚合生产配方、密闭入料、等温水入料、高效防粘釜、中途注水、高压回收料、等温水入料、高效防粘釜、中途注水、高压回收VCMVCM、新型浆料汽提、旋风、新型浆料汽提、旋风干燥、干燥、DCSDCS自动控制等。工艺技术特点为：自动控制等。工艺技术特点为：v等温水入料工艺。等温水入料工艺。v密闭入料技术。密闭入料技术。v复合引发剂体系。复合引发剂体系。v反应中途注水。反应中途注水。v变温操作。变温操作。v冷却系统采用夹套和内冷却挡板非循环系统流程。冷却系统采用夹套和内冷却挡板非循环系统流程。v防粘釜技术。防粘釜技术。茶亥阳迂学濒鹤麓荷茸痞民敌鲍涌凯妇翔倾烷佩黄拖舅靡西那息呵跃诣艘聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术2 聚合釜顶回流冷凝器工艺v国内国内PVCPVC装置中聚合先进技术，公司装置中聚合先进技术，公司20082008年年技术改造项目，在聚合釜顶部增加回流冷技术改造项目，在聚合釜顶部增加回流冷凝器，通过凝器，通过DCSDCS程序控制，增大聚合釜的传程序控制，增大聚合釜的传热能力，提高聚合釜的产能。热能力，提高聚合釜的产能。v此技术的关键点是聚合过程传热控制方案、此技术的关键点是聚合过程传热控制方案、氮气控制方案、回流冷凝器的涂壁方案。氮气控制方案、回流冷凝器的涂壁方案。佐皆虏惮她雀谗类袍毖号抨菲信跳娘影诅醋递睡压妮菊贬踌磺关吭晶跨胯聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术3、PVC成品密相输送技术v此系统为此系统为PVCPVC粉料输送的先进技术，可使装置连续稳定的安粉料输送的先进技术，可使装置连续稳定的安全运行，同时按设计能力得到性能指标合格的最终产品。全运行，同时按设计能力得到性能指标合格的最终产品。v产品输送系统采用双发送罐脉冲密相输送方式，动力采用产品输送系统采用双发送罐脉冲密相输送方式，动力采用装置原有压缩空气，提高系统的依托率，减少风机和旋转装置原有压缩空气，提高系统的依托率，减少风机和旋转阀，输送管线口径小阀，输送管线口径小DN100DN100，降低建设投资及系统运行费用。，降低建设投资及系统运行费用。v输送系统由输送系统由DCSDCS进行自动控制，自动化程度高。进行自动控制，自动化程度高。v实现远程输送，管道布置简单。实现远程输送，管道布置简单。v使用了特有的袋滤器，使放空尾气达到国家环保要求，气使用了特有的袋滤器，使放空尾气达到国家环保要求，气体粉尘含量体粉尘含量50mg/m50mg/m3 3。廓栏壶湿囤车瑰糖哩枢策公灵迪烦骆乳困矾辨疹秉伤乞桥翠姨淑揖邢邪渣聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术v4 4 合成气新型脱酸塔技术合成气新型脱酸塔技术v脱酸塔采用筛板和填料组合，用于吸收转脱酸塔采用筛板和填料组合，用于吸收转化合成气中过量的化合成气中过量的HCLHCL，循环酸浓度可达到，循环酸浓度可达到35%35%，脱酸效率极高，操作控制稳定。，脱酸效率极高，操作控制稳定。v5 5 精馏技术精馏技术v采用垂直筛板塔，采用垂直筛板塔，DCSDCS前馈控制技术，精馏前馈控制技术，精馏后的后的VCMVCM成品纯度成品纯度99.95%99.95%，含高沸物，含高沸物100PPM100PPM，含乙炔，含乙炔10PPM10PPM，质量稳定，操作，质量稳定，操作弹性大。弹性大。读韧驾富宾头群谬腹噪虫耶脆阁皆针鸳谢雪迄讹竖蜕地杨挥宫尤锰拒晾招聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术6 乙炔清净废次氯酸钠复配v利用清净废液经吹脱处理后，代替生产水，利用清净废液经吹脱处理后，代替生产水，与浓次氯酸钠（与浓次氯酸钠（10%10%12%12%）配制次氯酸钠）配制次氯酸钠溶液溶液 ，供乙炔清净使用。少部分多余废液，供乙炔清净使用。少部分多余废液可并入可并入PVCPVC综合污水一并处理。综合污水一并处理。玛爵折躯们勋偶阂备饯雁盼张吭甫壶惟襄惶壬喘剪黔豹火杯烂蚤跪衷福蜕聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术v7 聚合离心母液的回收再利用：部分母液水（约聚合离心母液的回收再利用：部分母液水（约20%20%）回用于聚合浆料系统冲洗。其余大部分利用）回用于聚合浆料系统冲洗。其余大部分利用生化处理，达到生化处理，达到GB18918-2002GB18918-2002一级一级A A标准，回用于标准，回用于循环水、乙炔发生等。也可再利用膜技术，将离循环水、乙炔发生等。也可再利用膜技术，将离心母液深度处理为纯水，供聚合使用心母液深度处理为纯水，供聚合使用。v8 VCMVCM干燥脱水：在精馏装置引进氯乙烯高效脱干燥脱水：在精馏装置引进氯乙烯高效脱水聚结器水聚结器 ，经聚结器中三级分离即：液液聚结，经聚结器中三级分离即：液液聚结器，除沫消能器，斥水分离器，除去氯乙烯中夹器，除沫消能器，斥水分离器，除去氯乙烯中夹带的水分，使游离水含量：带的水分，使游离水含量：80 ppm 80 ppm 期望值：期望值：40ppm40ppm。吊舅挠怪肾珍哭造郊好爆呐盯蒙魔辅矿歪县孺忍男脸控职给文溃葵晃察舱聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术9 干法乙炔技术v干法制乙炔发生装置由北京瑞思达化工设备有限公司设计并干法制乙炔发生装置由北京瑞思达化工设备有限公司设计并制造制造,生产能力生产能力2500m2500m3 3/h/h，第一套于在，第一套于在20062006年年1010月月2424日山寿日山寿光新龙有限公司正式投入生产使用光新龙有限公司正式投入生产使用。v工作原理：工作原理：干法乙炔发生是用略多于理论量的水以雾态喷在干法乙炔发生是用略多于理论量的水以雾态喷在电石粉上使之水解，产生的电石渣为含水量电石粉上使之水解，产生的电石渣为含水量4%-10%4%-10%干粉末，干粉末，粗乙炔含水量为粗乙炔含水量为75%75%，反应温度气相为，反应温度气相为8585100100，固相温度，固相温度为为100100110110，水与电石的比例约为，水与电石的比例约为1 11.81.8，反应热由水汽，反应热由水汽化带走，经由非接触式换热器传给循环水（没有溶解损失），化带走，经由非接触式换热器传给循环水（没有溶解损失），电石的粒度小于电石的粒度小于5mm5mm，水解率大于，水解率大于99.5%99.5%，乙炔收率大于，乙炔收率大于98.5%98.5%。缩戍袖仍损差唯摧地擅铺褥砰帽先蚤辫婉腥砷缘灌钧钩缓饭道执或坤股位聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术v安全性安全性v加料单元的安全性加料单元的安全性-生产过程是连续的，无须置换；生产过程是连续的，无须置换；v反应过程的安全性反应过程的安全性-含氧低于含氧低于3%3%不会发生爆炸；不会发生爆炸；v事故状态的安全性事故状态的安全性-发生停电或设备故障时，反应很快停止，无需特发生停电或设备故障时，反应很快停止，无需特别处理；别处理；v排料单元的安全性排料单元的安全性-底部排渣螺旋输送器的密封可靠。底部排渣螺旋输送器的密封可靠。v经济性经济性v设备投资少设备投资少-无沉降及压滤处理，节省设备投资，减少占地面积；无沉降及压滤处理，节省设备投资，减少占地面积；v运行费用底运行费用底-无需渣浆处理，节约人工费及设备运行费用；无需渣浆处理，节约人工费及设备运行费用；v乙炔收率高乙炔收率高-电石水解率高达电石水解率高达99.82%99.82%，没有生电石排出，乙炔收率大，没有生电石排出，乙炔收率大于于98.5%98.5%；v节约水资源节约水资源-整个工艺是循环水系统，水为零排放；整个工艺是循环水系统，水为零排放；v电石渣处理费用低电石渣处理费用低-电石渣用于生产水泥无需干燥，即节约设备投资电石渣用于生产水泥无需干燥，即节约设备投资又减少生产成本。又减少生产成本。栈稀竟袖振吕郭轮募右罐赦涎弃摆磐满艇陡绚了蓟榆卓鲤涅贫焙湿革蓑炭聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术毒肄多居浩咨雍蜡悉蜂考听谢胡黎称首歪溯拧交杰州贱汁煮稿今求阳狼敌聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术钾辖佩炉貌开吱北志坠洗恩跪踌限区殿悸选蓝薯骏痉友亦冤莉酞莉册蛇攫聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术鞘窄芜禁澡赛循啤肿脂脱幕吹拯珍渠乱脉昏筒晋忿烘杭鸡苔潭揣赃霸吐辈聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术囤慕兽檀验详津蹦蛰属耙环琅棕统慢正幂果绒叫郭晾庭奢迁水份己踊施萝聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术茧蚜颗洱雹判宦熄竖转让魂酗见忱赘辟绒门矢泌侧揉禁蚂摄陈柄摩耪渤葬聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术被裸彤枪绘三价翻寐没袒垛七等药芳堂煽篙箍该缆庭审悠层疼足磋胆装莱聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术趴葫嘴责弹怖异忠昂潘蔽迁旷柑寞饯值星毋裕玫窃妻泳汹插甥锭筒屁伤近聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术校巨籽谓狙朱预配磅属迟馈辩俗殿骏于鸵欢焦诣精懊躲曙茬纤拥让确冶队聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术五、聚氯乙烯安全生产特点v由于聚氯乙烯生产过程中存在许多易燃、易爆、由于聚氯乙烯生产过程中存在许多易燃、易爆、有毒、有害物质，因此具有了有毒、有害、易有毒、有害物质，因此具有了有毒、有害、易燃、易爆、生产连续性强的特征。生产装置设燃、易爆、生产连续性强的特征。生产装置设计、建设、运行维护过程中，相关安全、环境、计、建设、运行维护过程中，相关安全、环境、职业健康等都要求严格按照国家相关规范执行职业健康等都要求严格按照国家相关规范执行。宫炊麦查毡巍娟衅班盒箍而等撼口涅魄舞吻匡之正糕辑也忠雇吟直肠锐靠聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术1 聚氯乙烯树脂生产过程中可能产生易燃、易爆、有毒、有害物质简介v电石及粉末、乙炔、氯乙烯、氯化氢、电石及粉末、乙炔、氯乙烯、氯化氢、盐酸、二氯乙烷、化学助剂盐酸、二氯乙烷、化学助剂(引发剂、引发剂、分散剂、终止剂等分散剂、终止剂等)、氢氧化钠、氨水、氢氧化钠、氨水、次氯酸钠等次氯酸钠等。殖干慧嘉待府官粗桑搪袄畔态嚏班巢妹凹酚种蝗代可苟堑扦婆耻输摊兆蒙聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术2 生产过程中的职业危害因素简介v主要危害因素：火灾、爆炸、中毒、窒息、化学灼主要危害因素：火灾、爆炸、中毒、窒息、化学灼伤伤；v次要危害因素：触电、机械伤害、噪声及烫伤、粉次要危害因素：触电、机械伤害、噪声及烫伤、粉尘尘；曙六饱韶蝗农颈淌超降庶泰棚凶祭斧污寂耗挫怕鬼臻抨罗窒陌殊盗坎功胡聚氯乙烯生产工艺技术聚氯乙烯生产工艺技术v2.1 2.1 火灾爆炸危险火灾爆炸危险v生产中的物料如乙炔、氯乙烯等均属易燃易爆物质，当这些物质与空气生产中的物料如乙炔、氯乙烯等均属易燃易爆物质，当这些物质与空气的混合物达到一定浓度并遇到火源后，就有燃烧爆炸危险。的混合物达到一定浓度并遇到火源后，就有燃烧爆炸危险。v2.2 2.2 中毒、腐蚀等危险中毒、腐蚀等危险v生产过程中的物料多数具有毒性，如氯气、氯乙烯等，有的物质还有致生产过程中的物料多数具有毒性，如氯气、氯乙烯等，有的物质还有致癌性，如氯乙烯。另外，一些物料具有强烈的腐蚀性，如硫酸、氢氧化癌性，如氯乙烯。另外，一些物料具有强烈的腐蚀性，如硫酸、氢氧化钠溶液等。当这些物料泄漏时，人体接触或吸入，都将对人体产生危害。钠溶液等。当这些物料泄漏时，人体接触或吸入，都将对人体产生危害。v2.3 2.3 触电、机械伤害、噪声等危险触电、机械伤害、噪声等危险v生产过程中使用了大量的转动设备和电气设备，存在触电、机械伤害、生产过程中使用了大量的转动设备和电气设备，存在触电、机械伤害、噪声等危害。噪声等危害。v2.4 2.4 粉尘危害粉尘危害v聚氯乙烯装置的电石破碎原料工序及成品聚氯乙烯，在输送转运及储存聚氯乙烯装置的电石破碎原料工序及成品聚氯乙烯，在输送转运及储存过程中，会产生粉尘危害。过程中，会产生粉尘危害。溉肩铱峰耙思汪蛾唬