氯碱工艺样式第二级第三级第四

1、氯碱生产工艺氯碱生产工艺湖北宜化化工股份有限公司湖北宜化化工股份有限公司氯碱事业部氯碱事业部王中华王中华二二OOOO九年七月九年七月目目 录录1. 前前 言言2. 烧碱烧碱工工艺艺3. VCM工艺工艺4. PVC工艺工艺前前 言言氯碱工业氯碱工业氯碱工业以盐为原料，电解工业盐水制成烧碱、氯碱工业以盐为原料，电解工业盐水制成烧碱、盐酸、氯气、氢气，氯气进一步制成以聚氯乙盐酸、氯气、氢气，氯气进一步制成以聚氯乙烯为代表的多种耗氯产品，目前我国生产烯为代表的多种耗氯产品，目前我国生产200多种耗氯产品，主要品种多种耗氯产品，主要品种70多个。多个。 氯碱工业是国民经济的重要组成部分，是基础氯碱工业是

2、国民经济的重要组成部分，是基础化工原材料的生产供应行业，其碱、氯、酸等化工原材料的生产供应行业，其碱、氯、酸等产品广泛地应用于建材、化工、冶金、造纸、产品广泛地应用于建材、化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业，在整个国家工业体系中占纺织、石油等工业，在整个国家工业体系中占据着十分重要的基础性地位。据着十分重要的基础性地位。 前前 言言氯碱工业氯碱工业万吨万吨200020012002200320042005200620072008373534261915131110010002000300040005000010203040全球全球PVC产能产能中国中国PVC产能产能产能占全球比例（产能占全球比例

3、（R）中国已成为世界氯碱生产大国中国已成为世界氯碱生产大国前前 言言主要生产过程主要生产过程工业盐工业盐电解电解氯气氯气烧碱烧碱氢气氢气HClC2H2转化转化C2H3Cl聚合聚合PVC电石法或乙烯法电石法或乙烯法电石或电石或乙烯乙烯前前 言言主要产品主要产品1. 氢氧化钠（烧碱、火碱、苛性钠）氢氧化钠（烧碱、火碱、苛性钠）分子式：NaOH，分子量：40。纯的无水氢氧化钠为白色不透明的固体，质脆易溶于水并放出大量的热，在空气中易潮解，且吸收CO2生成碳酸氢钠和碳酸钠。熔点：318.4,沸点：1390。相对密度（水=1）为2.12。氢氧化钠的水溶液为水白色或浅色不透明溶液，呈强碱性，有强烈的腐蚀性

4、，它以灼伤的方式作用于人体组织，可溶解蛋白，形成碱性变性蛋白。对眼睛、皮肤有很强的腐蚀性作用。浓度越高、温度越高，腐蚀作用越强。化学性质：氢氧化钠是强碱，与酸发生剧烈反应，在潮湿空气中与锌、铝、锡、和铅金属生成可燃气体。与湿气或水接触可能产生热量。烧碱在国民经济中有广泛应用，许多工业部门都需要烧碱。使用烧碱最多的部门是化学药品的制造，其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。另外，在生产染料、塑料、药剂及有机中间体，旧橡胶的再生，制金属钠、水的电解以及无机盐生产中，制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等，也要使用大量的烧碱。前前 言言主要产品主要产品2. 氯气氯气分子式：Cl2，分子量：7

5、1。黄绿色带有刺激性气味的气体，属有毒气体。相对密度（空气=1）2.48，相对密度（水=1）1.47，沸点-34.5，熔点-101，饱和蒸气压506.62kPa（10.3）；临界温度144，临界压力7.71MPa。本品略溶于水，易溶于碱液，遇水时有腐蚀性。氯气是一种有毒气体，它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和盐酸，对上呼吸道黏膜造成有害的影响：次氯酸使组织受到强烈的氧化；盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀，使呼吸道黏膜浮肿，大量分泌黏液，造成呼吸困难，所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽。症状重时，会发生肺水肿，使循环作用困难而致死亡。由食道进入人体的氯气会使人恶心、呕吐、

6、胸口疼痛和腹泻。氯气在生产区允许浓度1mg/m3。前前 言言主要产品主要产品2. 氯气氯气化学性质：化学性质非常活跃,除惰性气体外,几乎可以与各种元素直接化合。氯也能和许多化合物起反应，在自然界以游离状态存在的氯是极少的，大多数以无机化合物形式存在。（1）氯气与水反应在常温下，氯气微溶于水，生成少量的盐酸和次氯酸。Cl2+H2O HClO+HCl（2）氯气与各种金属反应生成氯化物2Fe+3Cl2 点燃 2FeCl3(棕色的烟) 在有水存在时，金属氯化物会水解生成盐酸，加速管道腐蚀，所以氯气在干燥之前不能使用铁质材料。（3）氯气与氢气反应氢气在氯气中燃烧或受到光照生成氯化氢气体（4）氯气与碱溶液

7、反应Cl22NaOH NaClNaClOH2O前前 言言主要产品主要产品2. 氯气氯气 用途：主要下游产品氯PVC建材氯苯系列农药医药制冷剂化妆品肥皂洗涤剂农药次氯酸钠氯化苄漂粉精氯乙酸光气ECH氯化橡胶氯化高聚物洗涤剂消毒剂医药化妆品草甘磷汽车零件油墨建材家具橡胶弹性体涂料TDIMDI聚氨酯甘氨酸CMC食品环氧树脂合成甘油防冻液电缆护套医药涂料香料电子电气元件氯甲烷有机硅电线电缆薄膜建材三氯氢硅多晶硅光伏能源甲烷氯化物氯代系列PCL3PO聚醚涂料粘结剂前前 言言主要产品主要产品3. 氢气氢气分子式：H2，分子量：2。无色无臭气体。工业用本品纯度：工业98.0%，高纯99.999%。熔点：-2

8、59.2，沸点：-252.8，饱和蒸气压：13.3kPa（-257.9）。化学性质：氢气是可燃性气体，与空气或氯气均可形成易燃和易爆的混合物，其与空气混合爆炸极限为4.1%74.1%（体积%）；与氯气混合的爆炸极限为587.5% （体积%）；氢氧混合物中，氢的爆炸极限为4.595%（体积%）。用途：石油精炼、电子、食品、化工生产、航天等行业前前 言言主要产品主要产品4. 乙炔乙炔分子式：C2H2，分子量：26。纯乙炔为无色无味的易燃、有毒气体。而电石制的乙炔因混有硫化氢、磷化 氢 、 砷 化 氢 , 而 带 有 特 殊 的 臭 味 。 乙 炔 的 沸 点 ： - 8 3 . 6 ， 熔 点（1

9、18.656kPa）：-80.8 。乙炔在易燃易爆性能上和氢气很相似，在空气中爆炸极限2.3%-72.3%。在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险，受热、震动、电火花等因素都可以引发爆炸，因此不能在加压液化后贮存或运输。乙炔微溶于水，易溶于乙醇、苯、丙酮等有机溶剂。在15和1.5MPa时，乙炔在丙酮中的溶解度为237g/L，溶液是稳定的。因此，工业上是在装满石棉等多孔物质的钢桶或钢罐中，使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入，以便贮存和运输。化学性质：由于乙炔分子中的三键结构，乙炔气体具有很活泼的化学性质，它可以和氢气、氯气、氯化氢、水等进行加成反应，还能在适当条件下发生二聚、三聚和四聚作

10、用。此外，乙炔还能进行一系列有机反应。因此，以乙炔为基础可以制取各种塑料、橡胶和纤维的有机原料，如氯乙烯、乙醛、醋酸乙烯、丙烯腈、氯丁二烯等。前前 言言主要产品主要产品5. 氯乙烯氯乙烯氯乙烯简称VC，液氯乙烯简称VCM。分子式：C2H3Cl，分子量：62.5。无色、易液化具有醚样气味气体，熔点：-159.8，沸点： -13.4，临界温度142，临界压力5.22MPa。相对密度（水=1）：0.91，相对蒸气密度（空气=1）：2.15。与空气混合爆炸下限：3.6%，爆炸上限：31.0%。本品微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多数有机溶剂。本品用作塑料原料及用于有机合成，也用作冷冻剂等。本品车间空气

11、中最高容许浓度（MAC）我国为30mg/m3。前前 言言主要产品主要产品5. 聚氯乙烯聚氯乙烯氯乙烯通过链式聚合反应生成聚氯乙烯(PVC)。聚氯乙烯是应用最广泛的热塑性高分子材料之一，是我国第一大通用型合成树脂材料。由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点，目前，PVC已经成为应用领域最为广泛的塑料品种之一，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用。前前 言言宜化氯碱宜化氯碱目前，宜化化工股份有限公司拥有年产10万吨烧碱的离子膜烧碱装置和年产12万吨PVC的电石法PVC生产装置。宜化集团：烧碱工艺烧碱工艺化化盐

12、盐二次二次盐盐水水精制精制电电 解解 蒸蒸 发发氯处氯处理理氢处氢处理理液化、液化、充装充装三合一三合一送二合一送二合一岗岗位位原盐原盐Cl2H232%烧碱烧碱48%烧碱烧碱液氯液氯高纯盐酸高纯盐酸淡盐水淡盐水淡淡盐盐水水脱氯脱氯外外销销外外销销自用、自用、内转内转、外外销销供供电电解解使用使用 烧碱工艺烧碱工艺化盐工艺化盐工艺1. 岗位任务岗位任务 将原盐通过加入一定量的氢氧化钠、将原盐通过加入一定量的氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡等精制剂后，采用沉降碳酸钠、氯化钡等精制剂后，采用沉降经过滤的办法制得合格的一次盐水供电经过滤的办法制得合格的一次盐水供电解使用。解使用。烧碱工艺烧碱工艺化盐工艺化盐工

13、艺2. 工艺原理工艺原理原盐中除了含有大量的原盐中除了含有大量的NaCl之外之外,还含有还含有Ca2+、Mg2+、SO42-等化学杂质和机械杂质。这些杂质在化盐过程中，也被带进等化学杂质和机械杂质。这些杂质在化盐过程中，也被带进盐水中，用含有杂质的盐水进行电解，直接影响电流效率及离子膜盐水中，用含有杂质的盐水进行电解，直接影响电流效率及离子膜的使用寿命，影响氯碱生产的经济效益。因而除掉这些杂质，生产的使用寿命，影响氯碱生产的经济效益。因而除掉这些杂质，生产合格的精制盐水在氯碱生产中显得尤为重要。合格的精制盐水在氯碱生产中显得尤为重要。用用BaCl2除除SO42- ： Ba2+SO42- = B

14、aSO4用用Na2CO3和和NaOH溶液除溶液除Ca2+、Mg2+：Ca2+ + CO32-=CaCO3Mg2+ + 2OH-=Mg(OH)2CaCO3、Mg(OH)2为沉淀物，加入为沉淀物，加入TXY（絮凝剂）溶液后（絮凝剂）溶液后可胶溶，携同沉淀，且沉淀速度加快可胶溶，携同沉淀，且沉淀速度加快。烧碱工艺烧碱工艺化盐工艺化盐工艺3. 流程方框图流程方框图配水槽配水槽换热器换热器化盐桶化盐桶溜槽溜槽1#反应桶反应桶2#反应桶反应桶TXY反应桶反应桶道尔澄清桶道尔澄清桶送送电解电解原盐原盐精盐水贮槽精盐水贮槽B 精盐水受槽精盐水受槽过滤器过滤器精盐水贮槽精盐水贮槽A盐泥受槽盐泥受槽压滤机压滤机反

15、洗水槽反洗水槽加入加入TXYBaClBaCl2 2加入加入NaOH加入加入Na2CO3烧碱工艺烧碱工艺化盐工艺化盐工艺烧碱工艺烧碱工艺化盐工艺化盐工艺4. 主要工艺指标主要工艺指标溶盐温度（出口）：溶盐温度（出口）：6065盐水含铵：盐水含铵：1mg/l（无机铵）（无机铵）4mg/l（总铵）（总铵）精、粗盐水精、粗盐水NaCl浓度：浓度：300315g/l精盐水精盐水SS：10ppm游离氯：游离氯：0精盐水含精盐水含Ca2+、Mg2+ ： 10mg/l烧碱工艺烧碱工艺电解工艺电解工艺1. 岗位任务岗位任务1.1 盐水过滤岗位盐水过滤岗位将化盐岗位送来的一次精制盐水通过过滤器的过滤，将一次精制盐

16、水中的固体将化盐岗位送来的一次精制盐水通过过滤器的过滤，将一次精制盐水中的固体悬浮物含量降低到悬浮物含量降低到1ppm以下，以除去盐水中的大部分固体颗粒，同时调节盐水以下，以除去盐水中的大部分固体颗粒，同时调节盐水的的pH值和温度，以保证下工序螯合树脂塔的正常运转。值和温度，以保证下工序螯合树脂塔的正常运转。1.2 螯合树脂塔岗位螯合树脂塔岗位将将pH值为值为8.59.5之间的过滤盐水通过螯合树脂塔吸附盐水中的杂质金属阳之间的过滤盐水通过螯合树脂塔吸附盐水中的杂质金属阳离子，制取合格的二次精制盐水。通过螯合树脂塔的再生恢复树脂的性能使树脂循离子，制取合格的二次精制盐水。通过螯合树脂塔的再生恢复

17、树脂的性能使树脂循环使用，保证二次精制盐水质量合格。环使用，保证二次精制盐水质量合格。1.3 电解岗位（电解岗位（200工序）工序）将合格的二次精制盐水送到电解槽进行电解，阳极生产出符合要求的氯气，阴将合格的二次精制盐水送到电解槽进行电解，阳极生产出符合要求的氯气，阴极生产出合格的液碱和氢气，湿氯气和氢气送氯处理岗位和氢处理岗位，阳极淡盐极生产出合格的液碱和氢气，湿氯气和氢气送氯处理岗位和氢处理岗位，阳极淡盐水送淡盐水脱氯岗位水送淡盐水脱氯岗位,阴极产生的阴极产生的32%碱液送蒸发岗位。碱液送蒸发岗位。1.4 淡盐水脱氯岗位（淡盐水脱氯岗位（160工序）工序）将电解产生的含氯淡盐水进行真空和化

18、学脱氯，将脱氯后的脱氯盐水送往化盐将电解产生的含氯淡盐水进行真空和化学脱氯，将脱氯后的脱氯盐水送往化盐岗位做化盐配水。岗位做化盐配水。 烧碱工艺烧碱工艺电解工艺电解工艺2. 工艺原理工艺原理2.1 盐水过滤岗位工艺原理盐水过滤岗位工艺原理盐水过滤采用碳素烧结管的多孔性进行微孔过滤，经过过滤以后，盐水过滤采用碳素烧结管的多孔性进行微孔过滤，经过过滤以后，10m以上的微小颗粒大部分被除去，以上的微小颗粒大部分被除去，Mg2+和和Ca2+的含量得到降低；过滤的含量得到降低；过滤之前须将碳素管上预涂具有支撑、分散作用之前须将碳素管上预涂具有支撑、分散作用-纤维素，形成过滤层，过滤层纤维素，形成过滤层，

19、过滤层到一定厚度时进行反洗，过滤结束后通过返洗清洗掉粘附有悬浮物的过滤层保到一定厚度时进行反洗，过滤结束后通过返洗清洗掉粘附有悬浮物的过滤层保持碳素管的备用。持碳素管的备用。2.2 螯合树脂塔岗位工艺原理螯合树脂塔岗位工艺原理螯合树脂也是一种离子交换树脂，与普通的交换树脂不同的是，它吸附螯合树脂也是一种离子交换树脂，与普通的交换树脂不同的是，它吸附金属离子后形成环状结构。以亚胺基乙酸为例，吸附金属离子发生以下反应：金属离子后形成环状结构。以亚胺基乙酸为例，吸附金属离子发生以下反应：R-NCH2-COONaCH2-COONa+ M2+R-NCH2-COOCH2-COOM+ 2Na+烧碱工艺烧碱工

20、艺电解工艺电解工艺2. 工艺原理工艺原理2.3 电解岗位工艺原理电解岗位工艺原理电解槽通直流电，利用电解食盐水原理，从阳极产生氯气和淡盐水，从阴电解槽通直流电，利用电解食盐水原理，从阳极产生氯气和淡盐水，从阴极产生氢气和烧碱。极产生氢气和烧碱。+离子膜离子膜NaOH (32wt%l)NaCl (190220g/l)Cl-H2OCl2H2OH-H2ONa+OH-Cl-H2Cl2H2ONaCl (300315g/l)阴极阴极阳极阳极阳极反应：阳极反应： 2Cl- - 2e Cl2 阴极反应：阴极反应： 2H2O + 2e 2OH- + H2总反应：总反应： 2H2O + NaCl 2NaOH +

21、Cl2 + H2烧碱工艺烧碱工艺电解工艺电解工艺2. 工艺原理工艺原理2.3 电解岗位工艺原理电解岗位工艺原理离子交换膜的主体材料为全氟聚合物，膜体中有活性基团，如离子交换膜的主体材料为全氟聚合物，膜体中有活性基团，如SO3-和和COO-，同一个带正电荷的对离子，同一个带正电荷的对离子Na+形成静电键。由于磺酸基团具有亲水性形成静电键。由于磺酸基团具有亲水性能，而使膜在溶液中溶胀膜体结构变松，从而造成许多微细弯曲的通道，使其能，而使膜在溶液中溶胀膜体结构变松，从而造成许多微细弯曲的通道，使其活性基团中对离子活性基团中对离子Na+可以与水溶液中的同电荷的可以与水溶液中的同电荷的Na+进行交换。与

22、此同时膜进行交换。与此同时膜中的活性基团中固定阴离子基团具有排斥中的活性基团中固定阴离子基团具有排斥Cl-和和OH-的能力，从而获得高纯度的的能力，从而获得高纯度的氢氧化钠溶液。水化钠离子从阳极室穿过离子膜迁移到阴极室时，水分子也伴氢氧化钠溶液。水化钠离子从阳极室穿过离子膜迁移到阴极室时，水分子也伴随迁移，此外还有部分随迁移，此外还有部分OH-和和Cl-受电荷的吸引和扩散作用迁移，发生负反应。受电荷的吸引和扩散作用迁移，发生负反应。2.4 淡盐水脱氯岗位工艺原理淡盐水脱氯岗位工艺原理从电解槽阳极出来的淡盐水中溶解从电解槽阳极出来的淡盐水中溶解了饱和氯气。淡盐水在送化盐岗位前须饱和氯气。淡盐水在

23、送化盐岗位前须将其中溶解的氯脱除。将其中溶解的氯脱除。l真空脱氯真空脱氯l化学脱氯化学脱氯加入加入Na2SO3烧碱工艺烧碱工艺电解工艺电解工艺一次盐一次盐水槽水槽过滤器过滤器过滤盐过滤盐水槽水槽成品碱槽成品碱槽树脂塔树脂塔精制盐精制盐水槽水槽循环淡盐循环淡盐水槽水槽 阴极阴极 阳极阳极脱氯塔脱氯塔循环碱槽循环碱槽氢气去氢处理氢气去氢处理氯气去氯处理氯气去氯处理脱氯淡盐脱氯淡盐水去化盐水去化盐32%烧碱去烧碱去蒸发蒸发一次盐水一次盐水自自化盐化盐纯水纯水高纯盐酸高纯盐酸3. 流程方框图流程方框图烧碱工艺烧碱工艺电解工艺电解工艺烧碱工艺烧碱工艺电解工艺电解工艺烧碱工艺烧碱工艺电解工艺电解工艺4.

24、主要工艺指标主要工艺指标过滤盐水质量过滤盐水质量SS1ppm精制盐水质量精制盐水质量Ca2+Mg2+20ppb电槽阴极出液电槽阴极出液NaOH浓度浓度31.532. 5%(m/m)电解槽温度电解槽温度 8090电解氯气纯度电解氯气纯度 Cl297%(V/V) O2/Cl23%(V/V) H2/Cl20.1%(V/V)氢气纯度氢气纯度 H299%(V/V)烧碱工艺烧碱工艺氯氢处理工艺氯氢处理工艺1. 岗位任务岗位任务1.1 氯处理岗位氯处理岗位将电解送来的高温湿氯气经除沫、除水、降温、干燥成合格将电解送来的高温湿氯气经除沫、除水、降温、干燥成合格的干氯气加压输送给后工段使用。的干氯气加压输送给后

25、工段使用。1.2 氢处理岗位氢处理岗位将电解送来的高温湿氢气，经冷却塔冷却，分离除水加压后将电解送来的高温湿氢气，经冷却塔冷却，分离除水加压后送至后面的工段。送至后面的工段。1.3 次钠岗位次钠岗位将所有将所有Cl2装置检修、开停车时产生的装置检修、开停车时产生的Cl2处理吸收，突然断处理吸收，突然断电及不正常情况事故电及不正常情况事故Cl2的处理，液化尾气和的处理，液化尾气和PVC来的废来的废Cl2的的吸收处理。吸收处理。烧碱工艺烧碱工艺氯氢处理工艺氯氢处理工艺2. 工艺原理工艺原理2.1 氯处理岗位工艺原理氯处理岗位工艺原理湿氯气由氯气总管至氯气处理时，温度湿氯气由氯气总管至氯气处理时，温

26、度80左右，带有大量饱左右，带有大量饱和水蒸气，含有水份的湿氯气容易生成盐酸和次氯酸，次氯酸可分和水蒸气，含有水份的湿氯气容易生成盐酸和次氯酸，次氯酸可分解成初生态的氧和盐酸，初生态的氧具有强烈的氧化作用，再加上解成初生态的氧和盐酸，初生态的氧具有强烈的氧化作用，再加上盐酸的作用，使湿氯气具有较强烈的腐蚀性，必须将氯气中的水份盐酸的作用，使湿氯气具有较强烈的腐蚀性，必须将氯气中的水份除去，一般氯中含水在除去，一般氯中含水在0.04%以下方能满足要求。以下方能满足要求。氯气经过冷却至氯气经过冷却至1215后，用硫酸来干燥，干燥过程可以理后，用硫酸来干燥，干燥过程可以理解为传质的单元操作：吸收过程

27、。氯气中的水蒸汽和硫酸在一定条解为传质的单元操作：吸收过程。氯气中的水蒸汽和硫酸在一定条件下接触，而使水蒸汽溶解于硫酸中，而氯气是惰性气体不溶解于件下接触，而使水蒸汽溶解于硫酸中，而氯气是惰性气体不溶解于硫酸。硫酸。烧碱工艺烧碱工艺氯氢处理工艺氯氢处理工艺2. 工艺原理工艺原理2.2 氢处理岗位工艺原理氢处理岗位工艺原理从电解出来的氢气为水蒸汽所饱和的湿氢气，带有少量的碱雾，从电解出来的氢气为水蒸汽所饱和的湿氢气，带有少量的碱雾，这些对后工段都有较大的影响，必须对其进行冷却、水洗，以达到降这些对后工段都有较大的影响，必须对其进行冷却、水洗，以达到降低水份和去除碱雾的目的。氢气处理的原理是通过氢

28、气的洗涤，使氢低水份和去除碱雾的目的。氢气处理的原理是通过氢气的洗涤，使氢气温度降低，氢气中水蒸汽分压降低，同时达到去除氢气中水份和碱气温度降低，氢气中水蒸汽分压降低，同时达到去除氢气中水份和碱雾的目的。雾的目的。2.3 次钠岗位工艺原理次钠岗位工艺原理 利用碱液吸收氯气的特性吸收氯气利用碱液吸收氯气的特性吸收氯气2OH- + Cl2 ClO- + Cl- + H2O烧碱工艺烧碱工艺氯氢处理工艺氯氢处理工艺3. 流程方框图流程方框图氯处理：氯处理：氯气洗氯气洗涤塔涤塔钛冷钛冷钛冷钛冷水雾分水雾分离器离器填料塔填料塔泡罩塔泡罩塔氯气压氯气压缩机缩机气液分气液分离器离器酸雾捕酸雾捕集器集器氯气分氯

29、气分配台配台氯气去二合氯气去二合一、三合一、一、三合一、液化岗位液化岗位烧碱工艺烧碱工艺氯氢处理工艺氯氢处理工艺4. 主要工艺指标主要工艺指标干燥氯气纯度干燥氯气纯度 97%（VOL）氯中含水氯中含水 400ppm出系统氢气纯度出系统氢气纯度 99%，含氧小于，含氧小于0.5%（VOL）成品次钠碱含量成品次钠碱含量 13%烧碱工艺烧碱工艺蒸发工艺蒸发工艺1. 岗位任务岗位任务将电解岗位所送来的将电解岗位所送来的32%烧碱一部分通过蒸发烧碱一部分通过蒸发器加热提浓到器加热提浓到48%后外卖；其余部分后外卖；其余部分32%烧碱存烧碱存放储槽，控制液位，送给相关用户岗位使用，剩余外放储槽，控制液位，

30、送给相关用户岗位使用，剩余外卖。卖。烧碱工艺烧碱工艺蒸发工艺蒸发工艺2. 工艺原理工艺原理烧碱蒸发是借蒸汽加热的作用来提高碱液的温度，使碱液中所烧碱蒸发是借蒸汽加热的作用来提高碱液的温度，使碱液中所含的溶剂（水）部分汽化，以提高溶液中溶质碱的浓度的物理过程。含的溶剂（水）部分汽化，以提高溶液中溶质碱的浓度的物理过程。电解产生的电解产生的32%烧碱通过双效逆流降膜蒸发系统，采用蒸汽烧碱通过双效逆流降膜蒸发系统，采用蒸汽加热蒸发，得到加热蒸发，得到48%的烧碱。的烧碱。双效：两次蒸发双效：两次蒸发逆流：蒸汽和物料采用逆流流程逆流：蒸汽和物料采用逆流流程降膜：碱液在蒸发器中沿管壁呈膜状蒸发。降膜：碱

31、液在蒸发器中沿管壁呈膜状蒸发。烧碱工艺烧碱工艺蒸发工艺蒸发工艺3. 流程方框图流程方框图电解来电解来32%32%碱碱效蒸发器效蒸发器效分离器效分离器效碱泵效碱泵效效段换热器段换热器效效段换热器段换热器效蒸发器效蒸发器效分离器效分离器效碱泵效碱泵48%成品冷却器成品冷却器48%碱槽碱槽表面冷凝器表面冷凝器真空泵真空泵效阻汽排液槽效阻汽排液槽蒸汽冷凝液槽蒸汽冷凝液槽送化盐送化盐生蒸汽生蒸汽效阻汽排液槽效阻汽排液槽冷凝液槽受槽冷凝液槽受槽烧碱工艺烧碱工艺蒸发工艺蒸发工艺烧碱工艺烧碱工艺蒸发工艺蒸发工艺4. 主要工艺指标主要工艺指标效温度：效温度： 管程管程138145效温度：效温度： 管程管程658

32、048%碱出碱温度：碱出碱温度：405048%碱浓度：碱浓度： 48.1%烧碱工艺烧碱工艺主要控制指标主要控制指标项目项目指标指标生产烧碱产量(折百)275t/天电解耗盐量1.480t/t折百碱耗电2450kWh/t48%烧碱耗蒸汽0.4t/t安全氯中含水400ppm氯中含氢0.3%三氯化氮300ppm质量32%烧碱氯化钠含量40ppm32%烧碱铁离子含量1ppm48%烧碱氯化钠含量50ppm48%烧碱铁离子含量4ppmVCM工艺工艺乙炔工艺乙炔工艺1. 岗位任务岗位任务1.1 破碎岗位破碎岗位将采购进的原料电石经过粗破碎机、细破碎机破碎，生产出粒将采购进的原料电石经过粗破碎机、细破碎机破碎，

33、生产出粒度合格的电石经皮带机运送到料仓供乙炔发生岗位使用。度合格的电石经皮带机运送到料仓供乙炔发生岗位使用。1.2 乙炔发生岗位乙炔发生岗位以电石为原料，采用湿式发生、喷淋冷却、次钠清净、碱液中以电石为原料，采用湿式发生、喷淋冷却、次钠清净、碱液中和的方法生产出合格的乙炔气，供氯乙烯转化工序使用。电石渣和的方法生产出合格的乙炔气，供氯乙烯转化工序使用。电石渣浆送至压滤岗位。浆送至压滤岗位。1.3 压滤岗位压滤岗位将经过沉降的渣浆一部分送电厂脱硫和污水站；一部分用压滤将经过沉降的渣浆一部分送电厂脱硫和污水站；一部分用压滤机压滤，进行固液分离，清液部分冷却后乙炔发生岗位使用，电机压滤，进行固液分离

34、，清液部分冷却后乙炔发生岗位使用，电石渣外运。石渣外运。VCM工艺工艺乙炔工艺乙炔工艺2. 工艺原理工艺原理电石在发生器内与水发生反应生成乙炔气，同时放出大量电石在发生器内与水发生反应生成乙炔气，同时放出大量热。因工业电石不纯，其中杂质与水能起反应，放出相应的杂热。因工业电石不纯，其中杂质与水能起反应，放出相应的杂质气体：质气体：主反应式如下：主反应式如下：CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2副反应式：副反应式：CaO+2H2OCa(OH)2CaS+2H2OCa(OH)2+H2SCaP2+6H2O3Ca(OH)2+2PH3Ca3N2+6H2O3Ca(OH)2+2NH3Ca2Si+4H2O

35、2Ca(OH)2+SiH4Ca3As2+6H2O3Ca(OH)2+2AsH3VCM工艺工艺乙炔工艺乙炔工艺2. 工艺原理工艺原理清净原理：即利用次氯酸钠的强氧化性质，将乙炔中的硫化清净原理：即利用次氯酸钠的强氧化性质，将乙炔中的硫化氢、磷化氢等杂质氧化成酸性物质而除去，其反应式如下：氢、磷化氢等杂质氧化成酸性物质而除去，其反应式如下：4NaClO+H2SH2SO4+4NaCl4NaClO+PH3H3PO4+4NaCl4NaClO+AsH3H3AsO4+4NaCL中和操作是用浓度为中和操作是用浓度为1015%的的NaOH溶液，将清净后溶液，将清净后的气体喷淋，使各种酸类物质形成可溶性的钠盐而除去

36、，其反的气体喷淋，使各种酸类物质形成可溶性的钠盐而除去，其反应式如下：应式如下：2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O3NaOH+H3PO4Na3PO4+3H2O3NaOH+H3AsO4Na3AsO4+3H2OVCM工艺工艺乙炔工艺乙炔工艺3. 流程方框图流程方框图电石库电石库粗破机粗破机1#皮带皮带细破机细破机2#皮带皮带3#皮带皮带料仓料仓坐斗坐斗 4#皮带皮带上斗上斗 下斗下斗 发生器发生器渣浆分离器渣浆分离器水洗塔水洗塔乙炔乙炔冷却塔冷却塔气柜气柜水环泵水环泵渣浆池渣浆池 清净清净I塔塔清净清净II塔塔中和塔中和塔渣浆压滤渣浆压滤乙炔送转乙炔送转化化VCM工艺工艺乙炔工艺乙炔工艺

37、VCM工艺工艺乙炔工艺乙炔工艺4. 主要工艺指标主要工艺指标电石粒度：电石粒度： 1550mm发生器温度：发生器温度： 8090（正常生产时）（正常生产时）发生压力：发生压力： 315kPa乙炔纯度：乙炔纯度： 98.5%，不含，不含S、P（硝酸银试纸不变色）（硝酸银试纸不变色）VCM工艺工艺二合一工艺二合一工艺1.岗位任务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。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

38、冷却后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。稀酸吸收生成盐酸。VCM工艺工艺二合一工艺二合一工艺2. 工艺原理工艺原理反应原理：氢气和氯气只有在加热、明亮的光线照反应原理：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：氢，其主反应式为：H2+Cl2 2HCl+44.126JVCM工艺工艺二合一工艺二合一工艺3. 流程方框图流程方框图阻火器阻火器合成炉合成炉空冷器空冷器氯化氢氯化氢缓冲罐缓冲罐石墨冷石墨冷转化转化降膜降膜吸收吸收电解电解氯气缓氯气缓冲罐冲罐氢气缓氢气缓冲罐

39、冲罐电解电解VCM工艺工艺二合一工艺二合一工艺VCM工艺工艺二合一工艺二合一工艺4. 主要工艺指标主要工艺指标H2:Cl2（体积比）：（体积比）： （1.051.1）:1氯化氢纯度：氯化氢纯度： 9095% 合成炉出口温度：合成炉出口温度： 400600VCM工艺工艺转化精馏工艺转化精馏工艺1. 岗位任务岗位任务1.1 转化岗位转化岗位二合一送来的氯化氢和乙炔送来的乙炔按二合一送来的氯化氢和乙炔送来的乙炔按1:1.051.10的配的配比在混和器混合，经脱水、预热后从上层进入转化器，在氯化汞触媒比在混和器混合，经脱水、预热后从上层进入转化器，在氯化汞触媒的催化作用转化为氯乙烯。粗氯乙烯经水洗、中

40、和后用压缩机送往精的催化作用转化为氯乙烯。粗氯乙烯经水洗、中和后用压缩机送往精馏岗位。馏岗位。1.2 精馏岗位精馏岗位由压缩机来的由压缩机来的0.50.7MPa的粗氯乙烯气体经冷凝液化形成液的粗氯乙烯气体经冷凝液化形成液态粗态粗vc至粗单体贮槽。粗至粗单体贮槽。粗vcm经精馏低塔和精馏高塔分别分离除去经精馏低塔和精馏高塔分别分离除去低沸物和高沸物后，冷凝成纯度低沸物和高沸物后，冷凝成纯度99.99%的的vcm，至精单体贮槽供，至精单体贮槽供聚合使用。聚合使用。VCM工艺工艺转化精馏工艺转化精馏工艺2. 工艺原理工艺原理2.1 转化工艺原理转化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

41、，氯化氢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：和乙炔反应生成氯乙烯，反应方程式为：反应机理为：反应机理为： 乙炔先与氯化汞加成形成氯乙烯氯汞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此中间物不稳定遇氯化氢即分解生成氯乙烯VCM工艺工艺转化精馏工艺转化精馏工艺2. 工艺原理工艺原理2.2 精馏工艺原理精馏工艺原理液体混合物的精馏过程，是基于组成混合物的不同物质具有不液体混合物的精馏过程，是基于组成混合物的不同物质具有不同的挥发度，即不同物质在相同压力下具有不同的蒸汽压和不同的同的挥发度，即不同物质在相同压力下具有不同

42、的蒸汽压和不同的沸点，利用恒压不同温度下各物质在气相里的组成和液相里的组成沸点，利用恒压不同温度下各物质在气相里的组成和液相里的组成之差异来使各物质相互分离的过程。之差异来使各物质相互分离的过程。精馏过程必须依靠以下两个条件：精馏过程必须依靠以下两个条件： 由塔底加热釜（或称再沸器）使物料产生上升的蒸汽；由塔底加热釜（或称再沸器）使物料产生上升的蒸汽； 由塔顶冷凝器使部分蒸汽冷凝为向下流的液体（又称回流）由塔顶冷凝器使部分蒸汽冷凝为向下流的液体（又称回流）VCM工艺工艺转化精馏工艺转化精馏工艺3. 流程方框图流程方框图转化：转化：2#泡泡沫塔沫塔氯化氢氯化氢乙炔乙炔混合混合器器1石墨冷石墨冷2

43、石墨冷石墨冷1酸雾酸雾捕集器捕集器2酸雾酸雾捕集器捕集器预热预热器器前台转前台转化器化器浓酸槽浓酸槽稀酸槽稀酸槽后台转后台转化器化器除汞器除汞器1#石墨冷石墨冷2#石墨冷石墨冷1#泡泡沫塔沫塔碱洗塔碱洗塔气水分气水分离器离器压缩机压缩机机前冷机前冷却器却器机后冷机后冷却器却器VC送送精馏精馏VCVCM工艺工艺转化精馏工艺转化精馏工艺压缩压缩预冷预冷器器全凝器全凝器A尾气冷尾气冷凝器凝器A缓冲缓冲罐罐膜回收膜回收系统系统尾气冷尾气冷凝器凝器B水分离器水分离器全凝器全凝器B3. 流程方框图流程方框图精馏精馏粗单体储粗单体储槽槽精馏精馏低塔低塔精馏精馏高塔高塔成品冷却器成品冷却器精单体储精单体储槽槽精精VC送聚合送聚合液相液相气相气相VCM工艺工艺转化精馏工艺转化精馏工艺VCM工艺工艺转化精馏工艺转化精馏工艺VCM工艺工艺转化精馏工艺转化精馏工艺4. 主要工艺指标主要工艺指标分子比：分子比： C2H2:HCl=1:1.051.1合成反应温度：合成反应温度： 110180粗氯乙烯纯度：粗氯乙烯纯度： 82%合成气总管合成气总管(后台后台)： HCl 27%、C2H23%精氯乙烯