3. 润滑剂：润滑剂在加工时从内部析至表面，形成一层膜， 使制品与设备之间的粘结力降低，称为外润滑作用，润滑剂 也可降低塑料中各组分在加工中的内磨擦，增加塑料的流动 性，降低熔体粘度，称为内润滑作用。
外润滑剂：石腊，低分子量聚乙烯，矿物油及硅油；
内润滑剂：硬脂酸，硬脂酸单甘油酯，硬脂酸木糖醇酯。
气阀，抽瓶内余氯，抽完后关闭真空阀，打开来料阀，充
满后关闭来料阀、瓶阀，开启真空阀，抽包装管内氯气、 拆下夹头，再将满瓶吊到规定地点。作好包装记录。
主要塑料品种的工业化历史
• • • • • • • • • • • • • • • • • • 1868 1909 1919 1926 1927 1929 1931 1935 1936 1936 1936 1938 1938 1939 1939 1941 1943 1947 硝酸纤维素(1833) 酚醛树脂(1872) 酪素塑料(1897) 苯胺甲醛树脂(1892) 醋酸纤维(1865) 聚醋酸乙烯(1912) 聚丙烯酸甲酯(1880) 乙基纤维素(1913) 聚氯乙烯(1872) 聚甲基丙烯酸甲酯(1932) 聚乙烯醇缩醛(1928) 聚苯乙烯(1839) 聚酰胺66(1935) 高压聚乙烯(1933) 聚偏氯乙烯(1933) 不饱和聚酯树脂(1937) 聚四氟乙烯 (1938) 环氧树脂(1934) • • • • • • • • • • • • • • • • • • 1948 1948 1948 1953 1954 1957 1958 1958 1958 1959 1960 1962 1965 1965 1965 1965 1969 1973 聚丙烯腈(1893) 腊丁苯(ABS)树脂 聚三氟氯乙烯(1934) 聚对苯二甲酸乙二烯(1941) 低压聚乙烯(1952) 聚丙烯(1954) 聚环氧乙烷(1859) 聚碳酸酯(1956) 氯化聚醚(1950) 聚甲醛(1926) 聚邻(间)苯二甲酸二丙烯酯(1946) 乙丙塑料 1963 聚苯并咪唑(1959) 聚苯醚(PPO)(1964) 聚矾 聚甲基戊烯(TPX) 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 聚丁烯
三大合成材料
PVC产能分布
2007年世界聚氯乙烯产量分布 2008年中国聚氯乙烯产量分布
典型的PVC生产工艺流程
煤炭 ﹢ 石灰石
工业盐 水
电 解
生石灰 ﹢ 蓝炭或焦炭
烧碱 ﹢ 氯气 ﹢ 氢气
电石 ﹢
水
氯化氢 ﹢
造纸、纺织、 印染、化纤、 氧化铝等
乙炔
VCM 煤化工 PVC
聚合
氯碱化工
电石法聚氯乙烯产业工艺流程示意图
4. 填充剂：使用碳酸钙、钛白烯、陶土、石棉等作为聚氯乙 烯的填充剂不但可以降低价格，还使聚氯乙烯的硬度、电绝 缘性提高；缺点是冲击强度、伸长率下降，熔体粘度增加使 成型困难。
成本核算
聚氯乙烯成本经验计算方法
电石法PVC生产成本 =[（电石成本+氯气成本）/0.8+管理费用]*1.17 =[（1.5*电石价格+0.76*氯气单价）/0.8+管理费用]*1.17 乙烯法PVC成本计算 =[（乙烯成本+氯气成本）/0.6+管理费用]*1.17 =1.95（0.5*乙烯价格+0.65*氯气单价）+管理费用*1.17
钛冷却器用5～8℃的冷冻水间接逆流冷却，使其温度降至 12-15℃ ，用除雾器除去其杂质和水雾。 • 低温氯气依次进入第一填料塔、第二填料塔、第三填料塔 分别用80～85%、85～90%、95～98%的硫酸逐级进行干燥，
将氯气中含水量降至200 ppm以下，干燥后的氯气经泵前捕
沫器捕沫，除去氯气中夹带的酸雾，经氯压机压缩后送至各 用氯部门。
通过浓碱泵加压输送到降膜蒸发器，经分配进入14根降膜浓
缩管中，液膜在下降过程中与高温熔盐进行热交换，沸腾、 脱水呈熔融碱，制成片碱，包装入库，即为99%片碱。
氯氢处理工艺
• 从离子膜电槽来的60-90℃含有杂质及饱和水蒸汽的湿氯气， 首先用工业水冷却的循环氯水在第一氯水洗涤塔中洗涤，再
用5-8℃冷冻水冷却循环氯水在第二氯水洗涤塔中洗涤，进入
烯首先和氯气反应生成1，2-二氯乙烷， 1，2-二氯乙烷加
热分解生成氯乙烯，反应式为：
F6Cl2 FeCl 3
CH2
CH2+Cl2
△
CH2Cl-CH2Cl
CH2Cl-CH2Cl
CH2=CHCl+HCl
在氧作用下，乙烯被氢氯化，生成1，2-二氯乙烷：
1 CuCl22 CH 2 CH 2 2 HCl O2 CaCl CH 2Cl CH 2 Cl H 2 O2 2
氯碱工业生产的基本过程
氯碱工序
• 钙法除硝工艺 • 盐水一次精制工艺 • 隔膜电解工艺 • 离子膜电解工艺 • 蒸碱工艺 • 72%、99％固碱工艺
• 氯氢处理工艺
• 液氯工艺
钙法除硝
2H2O+CaCl2＋Na2SO4→CaSO4· 2H2O↓＋2NaCl
盐水一次精制工艺
钙的去除：Ca２＋ ＋ CO3２－ → CaCO3 ↓
常用助剂
1. 稳定剂：阻止或延缓高分子材料降解的一类助剂； 中和氯化氢
铅类： PbO+2HCl
PbCl2+H2O
OOCR
金属 Ca 皂类：
+2HCl OOCR
CaCl2+2RCOOH
有机 锡类：
R Sn R
OOCR' +2HCl OOCR'
R Sn R
Cl +2R'COOH Cl
环氧类：
CH O
蒸碱工艺
72%、99％固碱工艺
• 从蒸发工序送来的45%碱到原料碱储桶，经原料碱泵抽到
一台螺旋板预热器预热后送至原料碱高位槽，原料碱高位槽
的碱液靠静压差进入升膜蒸发器，蒸发后碱液经下碱管进入 碱液封缶流入片碱机弧形锅内，由片碱机切片成为片状烧碱。 • 采用强制循环将32%原料碱浓缩到50%，经两台加热面积 为70m2的升膜蒸发器将碱液浓度提高到60%进入浓碱贮槽，
氯碱工业概述
氯碱工业生产方法以电解为主，其生产工艺经历了水银法一 隔膜法一离子膜法3个发展阶段；
•
• 19世纪中期，电解食盐水生产氯气和烧碱技术取得专利，并 于1890年实现了工业化；电解最初采用石墨阳极，消耗快且 电耗高，1968年实现了金属阳极工业化。 • 1952年开始开发离子膜法烧碱生产技术，1966年，美国Du Pont公司开发出太空燃料电池用的全氟磺酸阳离子交换膜， 即Nation膜，并于1972年成功地将这种离子膜应用于氯碱电 解生产中。 • 特点：能耗高；氯和碱的平衡；腐蚀与污染严重。
2. 增塑剂：为提高其加工性、柔韧性或延展性而加入的低挥 发性的一类物质； 邻苯二甲酸酯类：邻苯二甲酸二丁酯，二丁酯，DBP，
邻苯二甲酸二辛酯，二辛酯，DOP； 磷酸酯类： 磷酸三甲酚酯，TCP，磷酸三苯酯，TPP；
脂肪二元酸酯类：己二酸二辛酯，DOA，癸二酸二辛酯； 环氧酯类： 环氧大豆油
CH
HCl
CH OH
CH Cl
胺类：
RNH2 + HCl
RNH2Cl
醇盐：
ROM+HCl
ROH+MCl
硫醇盐：
RSM+HCl
RSH+MCl
取代不稳定氯原子
R Sn R SR + SR' C Cl R R Sn Cl SR + C SR'
饱和PVC中的不饱和键
R SH+
CH=CH
CH2
CH SR
绿 色 化 工 专 家，真 诚 合 作 伙 伴！
氯 碱 及 PVC 生 产 工 艺
技术中心 ·徐慧远
公司简介
创建于1944年
中国制造业企业五百强 中国石油和化学工业百强 西南最大氯碱化工企业 四川省突出贡献工业企业 省市重点优势企业 82万吨/年聚氯乙烯、74 万吨/年烧碱、1.5万吨/ 年水合肼、电石、水泥、 三聚磷酸钠、黄磷、甲酸 钠、甲酸、三氯乙烯 2011年产值102亿，利税 2.27亿
镁的去除：Mg２＋ ＋ 2OH → Mg(OH)2 ↓
－
FeCl3絮凝剂
隔膜电解工艺
• 阳极 ： 2Cl- - 2e → Cl2
• 阴极 ： 2H+ + 2e → H2
• 总反应式： 2NaCl + 2H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH
离子膜电解工艺
• 阳极 ： 2Cl- - 2e → Cl2 • 阴极 ： 2H+ + 2e → H2 • 总反应式： 2NaCl + 2H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH
H2CCHClFra bibliotek电石法聚氯乙烯循环经济产业链
原油 工业盐 水 电 解 烧碱 ﹢ 氯气
石脑油
乙烯 EDC VCM
裂解 聚合
PVC
造纸、纺织、印染 化纤、氧化铝等
直接氯化或 氧氯化（氧 氯化与HCL 反应）
氯碱化工
石化
乙烯法聚氯乙烯工艺流程示意图
乙烯法生产PVC原理
乙烯在氯乙烯的生产中已大部分取代乙炔作原料。乙
液氯工艺
• 由氯氢处理来的原氯进入预冷器 ( 管程 ) 与尾氯 ( 壳程 ) 进行 热交换，经氯气分配台进入液化机组的换热器。氯气将热 量放给氟利昂(-35℃)，被冷凝成液体。液氯和不凝气体一 并进入气液分离器。液氯从分离器下侧到贮槽，气体从分 离器上部到盐酸，污物从分离器底部到排污槽。 • 将检验合格的液氯钢瓶吊到磅称上，并关好夹头，开启氯
VCM聚合工艺
VCM单体