PVC生产工艺介绍
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六、 VCM工艺——转化工艺
工艺原理
干燥的混合气进入转化器,在氯化汞触媒的存在下,氯化氢和乙炔 反应生成氯乙烯,反应方程式为:
反应机理为: · 乙炔先与氯化汞加成形成氯乙烯氯汞
· 此中间物不稳定遇氯化氢即分解生成氯乙烯
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六、 VCM工艺——转化工艺 转化主要副反应: C2H2+H2O CH3CHO C2H3Cl+HCl C2H4Cl2 触媒中毒副反应: HgCl2+H2S HgS+2HCl 3HgCl2+PH3 (HgCl)3P+3HCl 混合器过氯副反应: Cl2+C2H2 C2HCl+HCl 压缩机局部温度高分解反应: C2H4Cl2 C2H3Cl+HCl
衬里层材料:橡胶
衬里层厚度:6mm 1.乙炔进口 4.液体分配盘 7.液位计 2.集液盘 5.次钠进口 8.乙炔出口 3.栅板 6.人孔 9.手孔
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二、乙炔工艺——配制工艺
工序任务
将电解送过来的浓次钠进入浓次钠储
槽,由浓次钠泵打到浓次钠高位槽,通过 文丘里反应器用水进行配制,通过加入适
量的一次水和盐酸来控制次钠的有效氯在
1t电石产生压滤干渣:1.157/0.65=1.78
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四、VCM工艺——二合一工艺 岗位任务:
调节氢气与氯气配比,将氯气和氢气在
二合一炉灯头燃烧,生产出合格的氯化氢,
经冷却降温后送至转化,供合成转化岗位使
用。
转化岗位不使用氯化氢时,合成的氯化
氢经冷却后用稀酸吸收生成盐酸。
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四、VCM工艺——二合一工艺 反应原理:氢气和氯气只有在加热、 明亮的光线照射下或触媒的存在的条件下, 才会迅速反应生产氯化氢,其主反应式为:
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乙炔工艺——清净工艺
工艺原理
清净原理:利用次氯酸钠将杂质气氧化,反应式如下:
4NaClO+H2S→H2SO4+4NaCl 4NaClO+PH3→H3PO4+4NaCl 4NaClO+AsH3→H3AsO4+4NaCl 中和原理:利用10~15%NaOH溶液将酸雾洗脱,反应 式如下: 2NaOH+H2SO4→Na2SO4+2H2O 3NaOH+H3PO4→Na3PO4+3H2O 3NaOH+H3AsO4→Na3AsO4+3H2O
干渣吸热量:Q5=[(800/64+100/56) × 74+100] ×1.087×55=69200kJ
反应消耗水:0.8/64 × 36+0.1/56 × 18=0.482t 散热需补水:(1620+99.3-48.4-557.7-69.2)/4.182/55=4.539t
渣浆含固量:1.157/(4.539+1.157)=20.31%
0.375 MP
耐压试验压力: 0.275 MPa
0.4艺
关键控制点
H2:Cl2(体积比): (1.05~1.1):1 氯化氢纯度: 合成炉出口温度: 氢中含氧: 90~95% (无游离氯) 400~600℃ 0~0.4%(体积分数)
块冷进口温度:
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五、VCM工艺——冷冻工艺 主要物料和设备 主要物料:乙二醇溶液、氯化钙溶液、冷冻机油、 NH3(-33.5 ℃)、R22(二氟一氯甲烷、-40.82 ℃) 主要设备:螺杆式压缩机、油气分离器、油冷却 器、冷凝器、蒸发器、气液分离器
油气分离器
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六、VCM工艺——转化工艺 岗位任务:通过四个工序合成并处理得到一定纯度的 高压氯乙烯气体
H2+Cl2 2H2+O2
2Fe+3Cl2
2HCl↑+44.126kJ/mol
副反应:
2H2O
2FeCl3
Fe+2HCl
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FeCl2
四、 VCM工艺——二合一工艺 HCl合成方框流程图
电解氢处 理 氢气缓冲罐 氯气缓冲罐 阻火器 合成炉
电解氯处 理
转化 空冷器 氯化氢缓冲罐 石墨冷 降膜 吸收
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二、乙炔工艺——清净工艺
工艺流程图
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二、乙炔工艺——清净工艺
设备参数:
主要设备
设计压力:0.088MPa(水洗塔0.055MPa) 工作压力:0.08MPa(水洗塔0.05MPa) 设计温度: 40 ℃(水洗塔90℃)
工作温度: 40 ℃(水洗塔90℃)
填 料 塔
物料名称: 次钠、碱液或一次水、乙炔 全容积:25 m3
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一、乙炔工艺——破碎工艺
方框流程图
电石库 1#皮带
5#皮带
粗破机
2#皮带
细破机
乙炔发生
4 、6 、7 、 8#皮带
料仓
3#皮带
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一、乙炔工艺——破碎工艺
工艺流程图
新粗 破机
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一、乙炔工艺——破碎工艺
主要设备和关键控制点 主要设备: 粗破机 关键控制点:
粗破机排料粒度: 100~150mm
细破机排料粒度: 15~50mm
坐斗
上斗
下斗
发生器
渣浆分 离器
安全水封
乙炔 乙炔 乙炔
逆水封
气柜
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冷却塔
水洗塔
正水封
二、乙炔工艺——发生工艺
工艺流程图
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二、乙炔工艺——发生工艺
主要设备
相关参数: 最高工作压力:0.015MPa 最高工作温度:90℃ 物料名称:电石、水、乙炔、水蒸气 物料特征:易燃易爆,中度危害 全容积:48m3 搅拌功率:5kW 搅拌轴转数:1.5~2转/分
岗位任务:压滤岗位将经过沉降的渣浆用压滤 机压滤,进行固液分离,清液部分冷却回收使用, 电石渣外运。同时将电石渣外送电厂和污水站,平 衡沉降池浓度和清液使用,避免漫液。
关键控制点:
沉降池搅拌电流: <5.8A
干渣含水:
清液温度: 沉降池浓度:
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<35%
<50℃ <24%
三、乙炔工艺物料衡算
假设电石含CaC280%,CaO10%,其它杂质10%,发气量300m3/t,乙 炔收率0.95,以1t投入生产为例。
脱水工序:将氯化氢和乙炔按照1.05~1.1:1的分子 配比进行混合,通过冷冻盐水降温和酸捕脱水至≤0.0 7%,再预热至70~80 ℃送往转化工序; 转化工序:控制转化器反应温度110~180 ℃,得到 纯度高于84%的氯乙烯气体,除汞后送往净化系统; 净化系统:气体降温并脱除CO2和HCl等杂质气; 压缩系统:将冷却脱水后的VC气体压缩至0.6MPa左 右,送往精镏岗位。
1.搅拌轴 4.耙臂 图1 乙炔发生器
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2.人孔 5.括板
3.溢流口 6.挡板
7.溢流口 10.乙炔出口
8.排渣口 9.电石入口 11.气相平衡管
二、乙炔工艺——清净工艺 工序任务:
乙炔气从正水封进入水洗塔和冷却塔 进行洗涤冷却,冷却后的乙炔气一路进 气柜,一路经水环泵加压后进入第一清 净塔,第二清净塔。乙炔在1#和2#清净 塔与次氯酸钠逆流接触,除去气体中的 硫、磷杂质。经清净后乙炔气呈酸性, 进入中和塔被碱液中和,中和塔出来的 乙炔气纯度达到98.5%以上,经过冷却器 冷却后,送往转化工序。
0.065~0.12%之间, PH值为7~8。用次
钠泵打入次钠高位槽,经过高位槽用次钠
循环泵打入各清净塔。
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二、乙炔工艺——配制工艺
工艺流程图
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二、乙炔工艺——配制工艺
设计压力:常压 工作压力:常压
主要设备
设计温度:常温
设计温度:常温 主要受压元件:PVC 1.一次水入口 2.酸入口
3.浓次钠入口 文丘里反应器
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PVC生产工艺简介
Character
授课人:刘海燕
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第一部分
盐;
行业生产工艺概述
PVC两种生产工艺介绍
一是电石法,主要生产原料是电石、煤炭和原
二是乙烯法,主要原料是石油。 国际市场上PVC的生产主要以乙烯法为主,而 国内受富煤、贫油、少气的资源禀赋限制,则主要 以电石法为主。 前几年,由于石油价格不断攀升,电石法PVC 生产工艺得到了飞速发展,到2008年底,电石法PV C产能约占我国PVC总产能的70%以上。
110~180℃
五、VCM工艺——冷冻工艺 岗位任务:
通过冰机制取-35℃冷媒水供精馏尾气 冷凝器、转化脱水
通过冰机制取0℃冷媒水供转化(净化 系统、机前冷、酸冷却器)、聚合(挡板水、 夹套水、CN1Fa、b、聚合助剂冷却器)、 乙炔(冷凝器、水环泵水冷器)、精馏(成 品冷凝器、全凝器、高塔顶、低塔顶、残塔 冷凝器)。 保证各用水岗位的用循环水量,控制 水温,适时倒泵,观察各泵运转情况,保证 水质。
两种工艺的物料流程
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电石法PVC工艺生产成本
电石法PVC生产成本构成
电石消耗 氯化钠消耗 电耗 一次水消耗 触媒消耗 其它乙二醇、氯化钙、引发剂、分散剂、 终止剂等辅材消耗
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电石法PVC工艺生产成本
电石消耗计算
电石 电石 发气 乙炔 乙炔 VCM 精镏 PVC 吨位 量 收率 纯度 转化 收率 转化 PVC产 电石 t L/kg % % 率% % 率% 量t 消耗 1 300 95 98.5 98.5 99 98 0.697 1.434 1 285 95 98.5 98.5 99 98 0.663 1.509 1 265 95 98.5 98.5 99 98 0.617 1.623 1 235 95 98.5 98.5 99 98 0.548 1.830 PVC产量M=m*q/24.04*x1*x2*x3*0.0625*x4*x5