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化工专业毕业设计开题报告

主要内容:对年产5万吨PVC生产装置——合成转化工段单体合成工序的初步设计。包括以下具体内容:
1、设计说明书部分
(1)生产原料及产品性质的资料分析;
(2)工艺路线的比较与选择;
(3)单体合成工序设备类型的选择和设计;
(4)物纸部分
(1)工艺流程图;
目的:
通过对该课题的研究与设计,结合毕业实习,让学生的理论知识得以巩固,实践能力得以提高,从而全面提高学生掌握知识和运用知识的综合技能,为将来的工作打下扎实的基础。
意义(包括应用前景):
聚氯乙烯(PVC)的易燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、水汽低渗透性好,此外,综合机械性能、制品透明性、电绝缘性、隔热、消声、消震性好,是性价比最为优越的通用型材料。因此用途极为广泛,可用来生产建筑材料,包装材料、电子材料、日常消费品等,在工业、农业、建筑、交通运输、电力、电讯和包装等各领域获得广泛应用。
20世纪30年代,德国格里斯海姆电子公司基于氯化氢与乙炔加成,首先实现了氯乙烯的工业生产。初期,氯乙烯采用电石,乙炔与氯化氢催化加成的方法生产,简称乙炔法。以后,随着石油化工的发展,氯乙烯的合成迅速转向以乙烯为原料的工艺路线。1940年,美国联合碳化物公司开发了二氯乙烷法。为了平衡氯气的利用,日本吴羽化学工业公司又开发了将乙炔法和二氯乙烷法联合生产氯乙烯的联合法。1960年,美国陶氏化学公司开发了乙烯经氧氯化合成氯乙烯的方法,并和二氯乙烷法配合,开发成以乙烯为原料生产氯乙烯的完整方法,此法得到了迅速发展。乙炔法、混合烯炔法等其他方法由于能耗高而处于逐步被淘汰的地位。由于我国具有丰富廉价的煤炭资源,因此用煤炭和石灰石生成碳化钙电石,然后电石加水生成乙炔的路线具有明显的成本优势,我国的VCM生产目前仍以乙炔法工艺路线为主,采用气相工艺[5]。
我国聚氯乙烯(PVC)工业起步于50年代,第一个PVC装置于1958年在锦西化工厂建成投资,生产能力为3000吨/年[1]。到目前为止,我国有PVC树脂生产企业80余家,总生产能力达220万吨/年。PVC由氯乙烯(VCM)聚合而成,工业生产一般采用4种聚合方式:悬浮法、本体法、乳液法和微悬浮法。其中悬浮法PVC树脂产量最高,占80%。VCM悬浮聚合是以水为介质、加入VCM、分散剂、引发剂、pH值调节剂等,在搅拌和一定温度条件下进行聚合。现在,国内引进PVC生产技术及设备的项目有二十项左右,其中生产能力最大的两套设备是上海氯碱股份有限公司和齐鲁总公司的年产20万吨悬浮法PVC树脂装置,及北京化工二厂、锦西化工厂、福州化工二厂引进的悬浮法PVC树脂生产技术,这些技术和设备的引进,使我国PVC树脂的生产技术和水平有了很大的提高,带动了我国PVC工业的发展[2]。
中国聚氯乙烯工业有着广阔的发展前景,中国地大物博、人口众多,为聚氯乙烯产品提供了广大的市场。
中国PVC制品市场需求浅析:
1、中国PVC树脂需求大,供不应求,仍需大量进口
2、高性能PVC专用树脂供不应求
3、PVC制品生产品种门类繁多,应用范围广阔,市场需求强劲。
4、塑料建材持续快速发展
(1)PVC管材消费量最大,市场前景好
目前,我国PVC工业经过4、50年来的发展,不论在理论上研究和生产实践上都取得了巨大的进步。国内PVC行业在消化吸收国外先进技术和设备的同时,不断自主创新开发,形成了具有世界先进水平的国产化PVC生产技术。2003年国内扩建和新建PVC生产装置中70立方米聚合釜占主导地位,同时在工艺技术方案上采用先进的生产配方技术、密闭入料技术、防黏釜技术、新型汽提技术、新型干燥技术和DCS控制技术等,提高了生产装置的自控水平和生产效率,提高了产品质量,大幅度降低了原辅材料和能源消耗。
国内外现状及水平:
聚氯乙烯(PVC)是五大热塑性合成树脂之一,塑料制品是最早实现工业化的品种之一。2002年世界总产能约为3400万吨,消费量约为2800万吨;2009年世界生产能力已上升到约3900万吨,需求量约为3700万吨;2010年世界生产能力为4300万吨,需求量4200万吨。尽管目前世界对PVC生产和制品的环保制约政策越来越严厉,但由于性能优良,生产成本低廉,仍具有较强的活力,特别在塑料门窗、塑料管道等建材领域。
毕业设计(论文)开题报告书
课题名称5万t/aPVC生产装置——合成转化工段单体合成工序的初步设计
学生姓名刘军
学号1040902015
系、年级专业生物与化学工程系2010级化学工程与工艺
指导教师戴友志
职称高级工程师
2013年12月25日
课题的来源:
本课题由指导教师根据中盐株洲化工集团有限公司(PVC厂)氯乙烯单体合成工序的生产工艺来确定的。
(2)合成反应釜的设备图。
(2)PVC型材门窗向大规模化、高品质方向发展
(3)塑料防水材料发展势头强劲
5、农用塑料制品需求量近两倍增长
需求的明显改善与成本强劲支撑使得PVC行业步入景气时光,PVC期价将高位运行。当前,国内PVC管道中小企业加工能力主要集中在PVC排水管。“十二五”期间房屋建筑与市政工程仍提供稳定内需,将拉动PVC排水管的市场需求增长。未来一段时间内,PVC管道市场需求量仍然会受到建设需求拉动而不断的增长,尤其是在一大批保障房建设完工的到来。但值得注意的是PVC管道企业还应该结合实际情况对产品结构进行调整,以环保和质量为核心重点开发符合市场需求的建材产品,这样才能在塑料管道市场上立与不败之地。据GIA称,中国PVC市场需求的持续增长以及美国住宅市场的复苏将刺激全球PVC消费增长。
但我国PVC工业与发达国家相比还存在装置规模、生产技术、产品品种和消费结构等多方面的差距。今后国内PVC行业发展的趋势将朝着生产规模大型化、原料路线多样化、生产技术高新化、产品品种专业化、环保水平先进化等几个方向发展[8]。
生产装置的大型化带来工艺技术和控制方案上的更高要求。单条生产线能力的提高对于设备的大型化提出了更新的要求,如离心机、汽提塔、干燥器、压缩机等单台设备处理能力都需要进一步提高,国内设备制造和开发企业应对此做大量的工作。
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