电石法PVC生产工艺分析.ppt

电石法聚氯乙烯生产工艺电石法聚氯乙烯工艺1聚氯乙烯发展概况1.1.1聚氯乙烯的物化性质1.1.2聚氯乙烯的性能优点1.1.3聚氯乙烯的用途1用于制作电缆电线的绝缘层、保护层、蓄电池隔板及氯纶纤维等软制品。2薄膜（农膜、雨衣、工业包装材料）、软管、鞋料以及人造革等。3硬质管、硬板、透明瓶、包装硬软片及塑料印花纸。4唱片、管件、焊条、纱管、玩具、透明硬片。5墙板、窗框、其他阻燃类建筑材料及电器外壳等。6过氯乙烯树脂、增塑PVC及消光剂等。1.3聚氯乙烯的生产工艺1.3.1石油乙烯二步氧氯化法工艺上图即为典型的石油乙烯二步氧氯化法生产氯乙烯单体的工艺方框图。石油裂解所得乙烯经过精制后，在吸附有氯化铜的催化剂的作用下，在固定床反应器内同氯化氢和氧气反应生成粗EDC和水。生成的EDC精制后进行热裂解而得到粗氯乙烯。得到的粗氯乙烯气分离出氯化氢气和EDC气后再经过酸碱洗和压缩精馏等精制措施得到纯净的氯乙烯单体。分离出的氯化氢气和EDC气分别回送至前工序回用。相关反应如下：氧氯化法：CH2=CH2+2HCl+1/2O2ClCH2CH2Cl+H2OEDC热裂解：2ClCH2CH2Cl2CH2=CHCl+2HCl1.3.2电石乙炔法工艺工业盐1、电石法PVC生产工艺流程简图CaCO3→CaO+CO2CaO+3C→CaC2+CO—113.3kcal/molCaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2C2H2+HCL→C2H3ClnC2H3Cl→(CH2-CHCl)n纯度100%的碳化钙几乎是无色透明的晶体，通常说的电石是指工业碳化钙，其除了含大部分碳化钙外，还有少部分其他杂质。电石的颜色则随所含的碳化钙纯度不同而不同，有灰色、棕黄色或黑色的。电石还能导电，其导电性与温度和碳化钙纯度有关，纯度越高导电性能越好。1.4国内外聚氯乙烯发展概况新疆煤炭预测资源总量2.19万亿吨，占全国煤炭资源总量40.6%资源量居全国之首2乙炔的制备和清净任务一乙炔的生产2电石水解反应原理乙炔乙炔清净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#清净塔与次氯酸钠溶液逆流接触，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，送往转化工序影响乙炔发生的因素（3）发生器压力的影响3电石水解反应主要设备喷淋预冷器：设置于发生器顶部减少乙炔气夹带的电石渣浆；降温预冷、分担冷却塔负荷。预冷器所用水自顶部喷入，由底部流入发生器作为反应用水。冷却塔：一般采用喷淋塔或填料塔。直接喷入冷却水吸收并降低粗乙炔气温度，气体中大部分水蒸汽冷凝；乙炔经冷却降温利于清净塔次氯酸钠溶液对磷、硫杂质的吸收。气柜：发生器与清净两系统的缓冲。特别是在加料系统出现故障时，能在短时间内保证清净系统和后续氯乙烯合成系统的连续操作。3HCL的制备4氯乙烯的制备和净化一混合脱水2.混合脱水的原理利用冷冻方法混合脱水，是利用盐酸冰点低，盐酸上水蒸汽分压低的原理，将混合气体冷冻脱酸，以降低混合气体中水蒸气分压来降低气相中水含量，达到进一步降低混合气体中的水分至所需要的工艺指标。在乙炔与氯化氢混合冷冻脱水工艺中，由于原料气中水分溶解HCL后，盐酸浓度高达40%左右，混合气体的含水量取决于该温度下的40%盐酸溶液上的蒸气分压，混合气温度越低，水分含量也越小。在混合冷冻脱水过程中，冷凝的40%盐酸，除少量是以液膜状自石墨冷却器列管内壁流出外，大部分呈极微小的“酸雾”（直径在几微米以下）悬浮于混合气流中，形成“气溶胶”，用一般气液相分离设备是捕捉不到的，而采用浸渍3%～5%憎水性有机硅树脂的5～10um的玻璃棉，可以将其大部分分离下来。冷冻混合脱水关键是温度的控制，温度高混合气体含水分达不到工艺要求，会腐蚀碳钢设备和管道，还会在转化器内同乙炔反应生成乙醛类的缩合物（黏稠状），使触媒结块堵塞转化器列管，部分触媒失去作用，转化系统阻力增大；温度太低，低于浓盐酸的冰点（-18℃），则盐酸结冰，该冰塞堵塞设备管道，系统阻力增大、流量下降，严重时流量将为零，无法继续生产。因此，冷冻温度不能低于-18℃。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触媒：高效环保多元复合型氯化汞触媒（IV型）该触媒用密闭法工艺制造，采用酸化处理后的活性炭浸渍氯化高汞溶液后干燥制成，并加入了多种助催化剂配方，该种触媒在热稳定性、抗毒性、抗积炭、抗结块、环保等方面都比较好。HgCl2：10.5～12.5%助催化剂：2.04～3.15%水分含量：≤0.3%机械强度：≥95%装填