聚氯乙烯和双氧水概述课件.ppt

聚氯乙烯和双氧水概述第1页，此课件共41页哦一、聚氯乙烯 PVC与PE、PP、PS、ABS并称世界五大通用树脂，且以其突出的性价比在社会生活当中得到了广泛的应用 聚氯乙烯树脂（PVC）是重要的有机合成材料。它是三十年代初实现工业化的。从三十年代起，聚氯乙烯产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。现在聚氯乙烯塑料虽退居第二位，但产量仍占塑料总产间的四分之一以上。六十年代以前，单体氯乙烯的生产基本是以电石乙炔为主，六十年代初乙烯氧氯化法生产氯乙烯工业化后，各国转向了以更便宜的石油为原料。由于聚氯乙烯的原料很大部分是制碱工业必然伴生的副产物氯气，因此它是发展氯碱工业、平衡氯气的重要产品之一。所以PVC在塑料中的比重虽有下降，但仍保持了较高的增长速度。我国于1958年开始工业生产聚氯乙烯，产量0.3万吨，1962年达到2.4万吨。其后，我国很多地方都建立了聚氯乙烯生产厂，81年产量上升到37.2万吨，84年为50万吨，88年达到63.8万吨，随后不但数量稳步增加，同时品种增多，质量上升。聚氯乙烯的发展1、聚氯乙烯基本介绍第2页，此课件共41页哦 英文名称：Polyvinyl Chloride，化学结构式：（CH2-CHCL）n PVC树脂的结构 第3页，此课件共41页哦PVC的颗粒形态100um0.02-0.05um 一次粒子1-2um 二次粒子，亚颗粒第4页，此课件共41页哦聚氯乙烯的性能 聚氯乙烯树脂多为白色粉料或粒料，塑化后且有透明性，比重约为1.4g/cm3。难熔，离火即灭，火焰上端呈黄色，下端绿色，冒黑烟，燃烧时变软，发出刺激性酸味，滴下胶质，胶质能拉丝。聚氯乙烯树脂的软化点低，约75-80，大多数制品长期使用温度不宜超过55，特殊配方的可达90。聚氯乙烯树脂具有比较高的稳定性。第5页，此课件共41页哦 聚氯乙烯树脂，物理外观为白色粉末，无毒、无臭。相对密度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，二甲苯等溶剂，化学稳定性很高，具有良好的可塑性。除少数有机溶剂外，常温下可耐任何浓度的盐酸、90%以下的硫酸、50-60%的硝酸及20%以下的烧碱。聚氯乙烯在100以上开始分解并缓慢放出HCl，随着温度上升，分解与释放HCl速度加快，致使聚氯乙烯变色。物理化学性质：第6页，此课件共41页哦石油化石油化工路线工路线 当前，除中国大陆和印度的少量装置之外，全球所有聚氯乙烯装置均采用以石油化工所生产的乙烯基类单体产品为原料的乙烯法（单体法）生产工艺煤化工煤化工路线路线 截至2008年底，中国国内聚氯乙烯总产能的75%为以煤化工为基础的电石法聚氯乙烯装置。中国电石法聚氯乙烯装置的总能力已经占到了全球聚氯乙烯装置总能力的25%甚至更高。2、聚氯乙烯生产的原料工艺路线第7页，此课件共41页哦工业盐烧碱氯气电解氯碱化工造纸、纺织、印染、化纤、氧化铝等氢气氯化氢煤炭生石灰电石石灰石蓝炭或焦炭水乙炔VCM含汞触媒PVC聚合煤化工电石法聚氯乙烯产业工艺流程示意图电石法聚氯乙烯产业工艺流程示意图第8页，此课件共41页哦乙炔的氢氯化法：制造氯乙烯的乙炔主要是通过电石得到的，将石灰（CaO）在电炉中加热至2000，可生成电石（碳化钙）。电石和水作用立即放出乙炔，反应式为：乙炔和氯化氢化氯汞存在下制得氯乙烯：第9页，此课件共41页哦单体氯乙烯通式：单体氯乙烯通式：CH2=CHCH2=CHX X 单体（单体（monomer）第10页，此课件共41页哦氢气氢气+氯气氯气合成炉合成炉块孔石墨冷却器块孔石墨冷却器列管石墨冷却器列管石墨冷却器除雾气除雾气送至氯乙烯工序送至氯乙烯工序电石电石电石仓电石仓两个贮斗两个贮斗发生器发生器碱洗塔碱洗塔冷却塔冷却塔水环压缩水环压缩机机水分离器水分离器清净一塔清净一塔清净二塔清净二塔中和塔中和塔冷却器冷却器旋风分离旋风分离器器送至氯乙烯工序送至氯乙烯工序HCLHCL缓冲罐缓冲罐HCL预冷器预冷器+乙炔沙封乙炔沙封混合器混合器石墨冷却器石墨冷却器多孔过滤器多孔过滤器预热器预热器转化器转化器除汞器除汞器冷却器冷却器水洗组合塔水洗组合塔碱洗塔碱洗塔汽水分离器汽水分离器机前冷却器机前冷却器单压机单压机机后冷却器机后冷却器全凝全凝器器水分离器水分离器低塔加料槽低塔加料槽低沸塔低沸塔高沸塔高沸塔成品冷却器成品冷却器单体贮槽单体贮槽氯乙烯单体合成工艺路线氯乙烯单体合成工艺路线第11页，此课件共41页哦聚合釜聚合釜-料浆排放槽料浆排放槽-料浆槽料浆槽-料浆贮槽料浆贮槽-料浆进料泵料浆进料泵-节能器节能器-气提塔气提塔-出料泵出料泵-节能器节能器-干燥器干燥器-离心料浆离心料浆槽槽-进料泵进料泵-离心机离心机-上下搅拢上下搅拢-气液干燥铜气液干燥铜-旋风干燥旋风干燥床床-一级旋风分离器一级旋风分离器-二级旋风分离器二级旋风分离器-抽风机抽风机旋振筛旋振筛-中间料仓中间料仓-大料仓大料仓-自动包装线自动包装线-外卖外卖聚氯乙烯合成工艺路线聚氯乙烯合成工艺路线第12页，此课件共41页哦第13页，此课件共41页哦产业布局产业布局乙烯法生产装置难以深入内地能源结构能源结构缺油、贫气、富煤电石法聚氯乙烯工艺进步电石法聚氯乙烯工艺进步能耗、污染的有效控制第14页，此课件共41页哦3、生产方法、生产方法悬浮聚合是世界聚氯乙烯的最主要生产工艺，全球聚氯乙烯生产能力中90%以上采用悬浮聚合法工艺本体聚合法发展较晚，国内仅宜宾天原部分采用乳液乳液法法主要用于生产聚氯乙烯糊树脂，非普通型号聚氯乙烯悬浮悬浮法法本体本体法法第15页，此课件共41页哦悬浮法聚合简介：悬浮法聚合简介：采用去离子水作连续相，通过搅拌、借助分散剂（或称保护胶如明胶，聚乙烯醇等）的作用是防止单体液滴发生聚结而保持稳定，否则可能聚合成大块而使反应失败。不同的分散剂和搅拌状态可以使树脂的颗粒形态度生很大变化，若单体液滴受极好的保护，液滴一旦形成就完全稳定，独立进行聚合反应，转变成固体粒子，相互之间完全没有聚结作用，得到树脂颗粒很细，孔隙率很低，多为球状。如果液滴受到的保护程度适中，液滴虽不能自由聚结，但在聚合过程中有一定程度的聚结发生，将得到较疏松、不太规则的颗粒。使用单一的明胶作分散剂容易成紧密的树脂，而聚乙烯醇作分散剂。第16页，此课件共41页哦截至2008年，世界PVC产能4338万吨。我国08年的PVC总产能为1603.2万吨/年，占全球的36.96%,其中乙烯法365万吨/年，占总产能的22.78%；而电石法PVC总产能1238.2万吨/年，占总产能的77.22%，占全球的28.54%。4 4、当前、当前PVCPVC面临形势面临形势第17页，此课件共41页哦第18页，此课件共41页哦第19页，此课件共41页哦第20页，此课件共41页哦第21页，此课件共41页哦 全全球球需需求求：考考虑虑到到金金融融危危机机带带来来的的影影响响，未未来来几几年年需需求求增增长长速速度度可可能能放放缓缓，预预计计到到2012015 5年年需需求求将将增增加加至至40004000万吨以上万吨以上,可能保持在可能保持在2-4%2-4%。中国到2015年总需求量可达到1500万吨以上，增涨速度8%左右。未来几年世界聚氯乙烯需求增长未来几年世界聚氯乙烯需求增长第22页，此课件共41页哦第23页，此课件共41页哦19911991年以来中国年以来中国GDPGDP走势图走势图第24页，此课件共41页哦宏观经济及其对宏观经济及其对PVCPVC市场的影响市场的影响如果宏观经济形势好，对于PVC需求和消费就好，市场价格也比然较为理想。反之就会比较差。近几年世界GDP增长率变化情况2005200620072008（08.11）2009（09.01）世界世界4.45.04.93.31.1发发达达经济经济2.63.02.71.3-1.0美国美国3.12.92.20.5-1.5欧元区欧元区1.62.82.61.4-2.0日本日本1.92.42.11.4-1.6发展经济7.17.87.96.74.9中国中国10.411.611.99.08.0/5.4第25页，此课件共41页哦第26页，此课件共41页哦第27页，此课件共41页哦第28页，此课件共41页哦 PVC进口量自2003年达到一个高峰后，开始出现下降。第29页，此课件共41页哦中国聚氯乙烯产能情况中国聚氯乙烯产能情况产能增长速产能增长速度放缓度放缓第30页，此课件共41页哦我国各省我国各省PVCPVC生产比重生产比重第31页，此课件共41页哦第32页，此课件共41页哦目前我国目前我国PVCPVC生产厂家布局生产厂家布局第33页，此课件共41页哦聚氯乙烯型材、管材聚氯乙烯薄膜聚氯乙烯包装材料人造革等聚氯乙烯日常用品聚氯乙烯电缆料聚氯乙烯板、片材聚氯乙烯主要应用领域聚氯乙烯主要应用领域第34页，此课件共41页哦2008年中国国内聚氯乙烯价格变化曲线年中国国内聚氯乙烯价格变化曲线两种工艺路线两种工艺路线PVC价格趋同价格趋同第35页，此课件共41页哦电价电价政策性的调整政策性的调整季节性的调整季节性的调整电价每上涨电价每上涨2分，电石成本上涨分，电石成本上涨70元元/吨吨物流物流易燃易爆危险化学品的运输受限易燃易爆危险化学品的运输受限季节性的运输困难季节性的运输困难各种特殊时期各地不同的管制措施各种特殊时期各地不同的管制措施原料原料煤炭、蓝炭煤炭、蓝炭/焦炭（焦炭（0.8）、生石灰（）、生石灰（0.7-0.9）均与煤炭价格直接相关均与煤炭价格直接相关依照电石法依照电石法PVC吨耗吨耗电石指标，电石吨电石指标，电石吨价格每上涨价格每上涨100元，元，电石法电石法PVC的原材料的原材料成本上涨成本上涨150元元/吨，甚吨，甚至更高至更高电石法生产电石法生产PVCPVC影响因素影响因素第36页，此课件共41页哦中国电石工业产能分布中国电石工业产能分布第37页，此课件共41页哦注：注：表示主要表示主要PVC消费市场的位置消费市场的位置国内聚氯乙烯主要消费市场集中于东南沿海一带冬季北方聚氯乙烯消费量减少明显第38页，此课件共41页哦二、双氧水19571957年年年年,在上海首在上海首在上海首在上海首 先采用电解法进行小批量生产。经过三十多年的实践先采用电解法进行小批量生产。经过三十多年的实践先采用电解法进行小批量生产。经过三十多年的实践先采用电解法进行小批量生产。经过三十多年的实践,在科在科在科在科研、应用等方面取得了突破性进展研、应用等方面取得了突破性进展研、应用等方面取得了突破性进展研、应用等方面取得了突破性进展,尤其是在化工部黎明化工研究院厂和有关生产企尤其是在化工部黎明化工研究院厂和有关生产企尤其是在化工部黎明化工研究院厂和有关生产企尤其是在化工部黎明化工研究院厂和有关生产企业的积极配合下业的积极配合下业的积极配合下业的积极配合下,使我国蒽醌法双氧水生产技术达到或接使我国蒽醌法双氧水生产技术达到或接使我国蒽醌法双氧水生产技术达到或接使我国蒽醌法双氧水生产技术达到或接 近了国外先进水平。近了国外先进水平。近了国外先进水平。近了国外先进水平。蒽醌法蒽醌法蒽醌法蒽醌法蒽醌法是生产过氧化氢的主要方法。其工艺为烷基蒽醌与有机溶剂配制成工作蒽醌法是生产过氧化氢的主要方法。其工艺为烷基蒽醌与有机溶剂配制成工作蒽醌法是生产过氧化氢的主要方法。其工艺为烷基蒽醌与有机溶剂配制成工作蒽醌法是生产过氧化氢的主要方法。其工艺为烷基蒽醌与有机溶剂配制成工作溶液，在压力为溶液，在压力为溶液，在压力为溶液，在压力为0.30MPa0.30MPa，温度，温度，温度，温度55556565、有催化剂存在的条件下，通入氢气进、有催化剂存在的条件下，通入氢气进、有催化剂存在的条件下，通入氢气进、有催化剂存在的条件下，通入氢气进行氢化，在行氢化，在行氢化，在行氢化，在40404444下与空气（或氧气）进行逆流氧化，经萃取、再生、精制与浓缩制下与空气（或氧气）进行逆流氧化，经萃取、再生、精制与浓缩制下与空气（或氧气）进行逆流氧化，经萃取、再生、精制与浓缩制下与空气（或氧气）进行逆流氧化，经萃取、再生、精制与浓缩制得质量分数为得质量分数为得质量分数为得质量分数为20%-30%20%-30%的过氧化氢水溶液产品。其主要反应：的过氧化氢水溶液产品。其主要反应：的过氧化氢水溶液产品。其主要反应：的过氧化氢水溶液产品。其主要反应：2-2-乙基蒽醌乙基蒽醌乙基蒽醌乙基蒽醌+H2=2-+H2=2-乙基乙基乙基乙基-9,10-9,10-蒽二酚（钯催化）蒽二酚（钯催化）蒽二酚（钯催化）蒽二酚（钯催化）2-2-乙基乙基乙基乙基-9,10-9,10-蒽二酚蒽二酚蒽二酚蒽二酚+O2=2-+O2=2-乙基蒽醌乙基蒽醌乙基蒽醌乙基蒽醌+H2O2+H2O2总反应：总反应：总反应：总反应：H2+O2=H2O2H2+O2=H2O2（2-2-乙基蒽醌、钯催化）乙基蒽醌、钯催化）乙基蒽醌、钯催化）乙基蒽醌、钯催化）1、双氧水的、双氧水的发展和工艺简介发展和工艺简介第39页，此课件共41页哦水分子的结构H-O极性共价键 2、双氧水和水的结构比较、双氧水和水的结构比较第40页，此课件共41页哦双氧水分子结构非平面型分子含非极性共价键和极性共价键的极性分子第41页，此课件共41页哦