聚氯乙烯的合成

1、五氯乙烯工段1基本生产原理:乙快与氯化氢的反应，反应式如下：HCl + C2 H 2 呻2 C2 H Cl反应温度为80180C，催化剂为HgCl 2，活性炭是催化剂的载体，转化率为90%左右。2生产工艺流程乙快与氯化氢反应之前要通过热水预热，以提高反应的反应速率和转化率。预热后进入反应 器进行氯乙烯合成反应，反应后含有未反应的乙快、氯化氢气体及二氯乙烷气体等的混合气 体进入冷却器，一次冷凝温度为5C，冷凝下的气体去低沸塔除去乙快气体回收氯化氢。二 次冷凝温度为-30C，高沸塔除杂质和二氯乙烷.残余的氯化氢通过三层组合水洗塔除去，底 层得到浓酸，中层得到稀酸，上层进一步用水稀释。之后经过碱洗彻

2、底进一步除去氯化氢。 最终产物气体通过内装有胶玻璃的除雾器过滤水分子和氯化氢而得到合格的产品氯乙烯。3主要设备介绍转化器为乙炔与氯化氢反应的场所，内装有活性炭和HgCl2作为催化剂，反应温度为90180C.组合水洗塔经分离后的混合气体仍含有部分HC1,通过组合水洗塔除去。组合水洗塔分三层，底层得到 浓酸，中层得到稀酸，上层进一步用水稀释。碱洗塔碱洗塔作用为进一步除去少量的HC1杂质。除汞器HC1和C2H2反应是以HgCl2作为催化剂，HgC12常温下即会微量挥发，为防止HgC12在转化温 度下挥发离开反应器造成污染，用装有活性炭的除汞器吸附挥发出的HgC12。除汞器内活性 炭每两年换一次。石墨

3、冷却器列管式，降低温度除雾器网状列管式，列管外面包裹硅胶纤维棉，外壳走水，除去气体中酸雾4主要操作工艺参数合成气含乙炔=1.0%合成气含氯化氢37%水洗塔出酸浓度28.0332.03%水洗塔浓酸液位3080%碱液含碳酸钠10%碱液含氢氧化钠510%单体含乙炔=10ppm单体含高沸物=200ppm水洗塔循环酸进塔温度=25摄氏度稀酸循环槽液位3080%精馏转化率97%六聚合工段1基本生产原理CH 三 CH + HCl CH 2 = CHClnCH2 + CHCl 加聚反应 (CH2-CHC1)氯乙烯在引发剂的作用下的聚合反应。采用的聚合方式为乳液聚合和微悬浮法。乳液聚合是生产糊树脂的方法，通常采

4、用的引发剂有硫酸亚铁和吊白块。乳液聚合过 程是把氯乙烯单体水溶性引发剂水乳化剂及非离子型表面活性剂加入聚合釜中，在40 55 C下聚合达到预定转化率(85 %90 %)时停止聚合反应，聚合物胶乳经喷雾干燥，即得 产品。回收未聚合单体悬浮聚合是一种成熟的工艺，典型的悬浮聚合过程是向聚合釜中加入无离子水和悬浮 剂， 加入引发剂后密闭聚合釜，真空脱除釜内空气和溶于物料中的氧，然后加入单体氯乙烯 之后开始升温，搅拌，反应开始后维持温度在50C左右，压力0. 88- 1. 22 MPa，当转化 率达到70%左右开始降压，在压力降至0. 13 0. 48 MPa时即可停止反应。聚合完毕抽出未 反应单体，料

5、浆进行汽提，回收氯乙烯单体。汽提后的料浆进行离心分离，使聚氯乙烯含水 25%，再进入干燥器干燥至含水0. 3% 0.4%，过筛后即得产品，。2生产工艺流程：糊树脂聚合过程：向聚合釜中加防垢剂PAC、HDW、从孔加入小料DI01，然后加 乳液种子ES和微悬浮种子MS，再加助剂硫酸铜，先一次性加8m3的PVC单体，再 连续添加PVC单体，一段时间后加活化剂ACT，升温结束后脱出不凝性气体。再连续 加入乳化剂EM、EM3、BUF。加入消泡剂ANF,自压脱气和真空脱气后，进行后稳定 处理，加入em2、EM3 EM5聚合完毕后出料。乳液聚合工艺流程:O的,CW?DilODrr-jno成吧糕卜群 蒙联心I

6、心邕怔3：E-.盛CD MI岬 JdXerw*辙型一C：l EI-：L 1一-二!-3腿3主要生产设备介绍聚合釜制备高分子化合物的主要设备。一般是立式圆柱形高压釜，带有夹套，以便通入蒸汽或冷水来加热或冷却。用于乳液聚合的，内有不锈钢的水平桨式搅拌器，由电动机通过传动装置和减速器传动。釜的外壁常用碳钢制成，内衬不锈钢，也有衬搪瓷的。聚合时可以单釜间歇生产，也可以是多釜串联连续生产。聚合 的下部进入下一釜的上部。釜上装有温度、压力等仪表，以及进出料 聚合的，则釜内不装搅拌器，且不串联。此外，还有在长方形金属箱的浅盘中，以一 定的速度流入而进行聚合的。泡沫分离器利用设计独特的射流器与设计精巧的内部结

7、构，使气水充分混合，并在水中产生大 量的微气泡(直径小于1.0mm)。由于微气泡气液交界面的表面张力及静电吸附作用，从 水中粘附托起分离出来，从而达到净化水的目的离心混合槽PVC料浆由汽提岗位离心混合槽进料泵打至干燥岗位离心混合槽。其中的PVC料浆 通过搅拌，保持悬浮状态（4）旋风干燥机热气流夹带被干燥的物料颗粒以切线方向进入旋风干燥器内，沿热壁产生旋 转运动，使物料颗粒处于悬浮旋转运动状态而进行干燥。器壁根据需要可设蒸汽 夹套。干燥过程大为强化。此外，由于颗粒与器壁撞击而有所粉碎，气固相的接 触面积增大，也强化了干燥过程。从离心混合槽过来的悬浮状PVC料浆由离心机给料泵均匀打入离心机。通过离

8、心作用， 分离的母液进入母液沉降池，离心后得到湿PVC料，通过一、二级螺旋输送器和送到气流干 燥塔。空气经过滤器除尘，鼓风机加压，空气加热器将这股强大的气流加热至150c左右， 送进气流干燥塔底部进口；在气流干燥塔中，气流携带着二级螺旋输送器送进的PVC湿料， 高速上升，并进行高速传质传热，湿料颗粒中表面水份迅速汽化，并被热气流带走，热气流 温度降至70 C左右。气流携带物料沿切线方向高速进入脉冲旋风干燥床，在床内物料颗粒和气流在离心力和 中心孔作用下，经多次分离和混合，长时间传质传热，颗粒脱去内部结合水，达到干燥要求， 成为合格产品。（5）旋风分离器旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介

9、质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。净化天然气通过设 备入口进入设备内旋风分离区，当含杂质气体沿轴向进入旋风分离管后，气流受 导向叶片的导流作用而产生强烈旋转，气流沿筒体呈螺旋形向下进入旋风筒体， 密度大的液滴和尘粒在离心力作用下被甩向器壁，并在重力作用下，沿筒壁下落 流出旋风管排尘口至设备底部储液区，从设备底部的出液口流出。旋转的气流在 筒体内收缩向中心流动，向上形成二次涡流经导气管流至净化天然气室，再经设 备顶部出口流出。旋风干燥机出来的气流携带干燥成品进入旋风分离器，进行气固分离，PVC颗粒经一级 旋振筛与二级旋振筛，粗（渣）料筛除，合格产品进入

10、中间料仓，经发送罐发送至大料 仓，包装出库。废气经抽风机与消音器后排入大气。4主要操作工艺参数（1）种子生产的工艺技术条件项目|指标|种子种类微悬浮法种子乳液种子初始真空压力0.06Mpa0.06Mpa均化控制温度20 C反应控制温度42.5+-0.5 C55+-0.5C开始脱气压力0.4Mpa0.45Mpa自压回收终止压力0.05Mpa0.05Mpa真空脱气时间30min30min（2）聚合生产的工艺技术条件PB1302PB1702PB1152PB1202PE1131初始真空压力（Mpa）-0.06-0.06-0.06-0.06-0.06聚合温度54+-0.5C51+-0.5C58.5+-0

11、.5C54+-0.5C54+-0.5C开始脱气压力（Mpa）0.450.50.50.450.45脱气温度60 C60 C60 C60 C60 C自压回收压力终止（Mpa）0.050.050.050.050.05真空终止压力（Mpa）0.050.050.050.050.05雾化器：180 C研磨温度：9001000C年产量：6万吨粒径：0.10.2 um固含量55%干燥后树脂中VCM残留量小于5ppm七干燥与包装工段1基本生产原理在气流干燥树脂过程中,树脂颗粒在气流中的运动分为加速运动阶段和等速运动阶段。气流干燥过程中，加速运动阶段，树脂颗粒受到的曳力与浮力之和大于重力，具有向上的加 速度，因此

12、树脂颗粒与气流的相对运动速度是一个变量；随着树脂颗粒运动速度的增加，曳 力逐渐变小，直至3个力的矢量和为零，树脂颗粒进入等速运动阶段，此时气流与树脂颗粒 间的相对速度为一个常数。在干燥后期，当固体物料的上升速度接近乃至达到气流速度时，对流传热系数大大减 小，干燥效率降低，只有在旋流干燥过程中不断改变气固两相的相对速度，增加树脂粒子周 围边界层处的湍流强度，扩大气固两相的接触面积和时间，从而达到最终干燥效果。2工艺流程雾化器干燥器袋滤器成品储槽小料场振动筛来自浆料槽的浆料通过雾化器直接加热再经过干燥器干燥。再到袋滤器吹空气使聚 氯乙烯糊树脂下来到旋风分离器，而含尘气体穿过袋状滤布，以除去其中的尘

13、粒。除 尘后的PVC树脂（含水量约20%）再进入旋风分离器除去含湿量较大的热风（树脂含湿量降 至3%），再通过旋转阀均匀出料，从旋风分离器中进入研磨机研磨，使颗粒粒径均匀，大小符合要求。然后再依次经一级、二级振动筛筛分使小颗粒聚氯乙烯糊树脂落到小料场。然后进入第二袋滤器进行气固分离而除尘。得到的干燥 PVC成品用正压气流输送系 统送至成品储槽。料仓内的成品PVC经自动包装机包装、过秤、含铁和重量检查后被码垛 机自动码垛，然后用叉车运至PVC库房存放。2主要设备介绍(1)袋滤器使含尘气体穿过袋状滤布，以除去其中的尘粒的设备优点：能除去1以m以下的微尘、除尘效率高。缺点：投资费用高、清灰麻烦、用于

14、处理湿度高的气体时，应注意气温须高于露点。适用：在旋风分离器后作为末级除尘设备。(2 )振动筛振动筛工作时，两电机同步反向旋转使激振器产生反向激振力，迫使筛体带动筛网做纵 向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程，从而完成物料筛分作业。4主要操作工艺参数袋滤器电动阀开度：80%振动筛电机转数473 r/min电流1.10A 速度480八乙炔生产工段1基本生产原理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H2S、磷化氢PH3、砷化氢，而带有特殊的臭味，有麻醉作用，高浓度吸入可引起单纯窒息。熔点(118.656kPa )-80.8 C，沸点-84C，相对密度 0.62

15、08(-82/4 C)，折射率 1.00051， 折光率1.0005 (0 C)，闪点(开杯)-17.78 。，自燃点305 C。在空气中爆炸极限2.3%-72.3% (vol)。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。微溶于水， 易溶于乙醇、苯、丙酮等有机溶剂。电石水解反应原理CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2+130KJ/mol(31kcal/mol)由于工业电石含有大量杂质,CaC2在水解反应的同时，还进行一些副反应，生成相应的杂气体，其反应式如下：CaO+2H2OCa(OH)2+63.6kJ/m

16、olCaS+2H2OCa(OH)2+H2SfCa3P2+6H2O3Ca(OH)2+2PH3fCa3N2+6H2O3Ca(OH)2+2NH3fCa2Si+4H2O2Ca(OH)2+SiH4fCa3As2+6H2O3Ca(OH)2+2AsH3f清净原理：上述水解反应中，生成的粗乙快气中含有硫化氢、磷化氢等杂质气体，在清净时主要进行如下化反应.H2S+4NaClOH2SO4+4NaClPH3+4NaClOH3PO4+4NaClSiH4+4NaClOSiO2+2H2O+4NaClAsH3+4NaClOH3AsO4+4NaCl上述反应生成的H2SO4 、H3PO4等酸类物质，部份夹带于气体中，进入中和塔

17、，在塔内与氢氧化钠进行中和反应，主要的反应式如下：H3PO4+3NaOHNa3PO4+3H2OH2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O生成的盐类物质溶解于液相中，通过排碱时排放2工艺流程乙快发生 系统乙快气柜乙快冷凝乙快中和系统系统次钠配制系统用电动葫芦将装有电石的吊斗提升到加料平台，地磅称量后加入第一、第二贮斗。第 二贮斗内的电石通过电磁振动给料器连续加入发生器内，电石在发生器内遇水反应生成的粗 乙快气体从顶部逸出，经洗泥桶正水封后进入发生器出口总管。再经过四台并联的洗涤塔， 塔内用废次钠液和补充的上清液作喷淋液，将上升的粗乙快气洗涤、降温、塔顶出来的气体 汇集在总管内，总管一端联接10

18、00m3乙快气柜，另一端为压缩机进口管。发生器内水解反应放出的热量和产生的渣浆，借废次钠泵注入的废次钠液维持发生器温度， 稀渣浆由溢流管不断排出以维持发生器液位，电石渣由耙齿耙至发生器锥形底部，经排渣考 克间歇排放。残渣与渣浆一起流至排渣场处理。当发生器压力高时，乙快气由安全水封自动排空；当压力过低时，气体由气柜经逆水封进入 发生器，以保持发生器内正压。由总管来的乙快气体，经SK-30、SKA-303压缩机或纳氏泵加压后进入机后冷却器，用工业 水冷却后的乙快气体，进入三组并联的清净系统（每组由两台清净塔，一台中和塔串联构成） 在塔内粗乙快气与氢氧化钠溶液或NaClO溶液逆向接触反应，以除去粗乙

19、快气中的硫、磷等 杂质气体。从中和塔塔顶出来的乙快气体汇集在总管内，通过乙快预冷器用+5C水冷却后又 进入三台并联的固碱干燥器，脱水后的精乙快气纯度达98%以上，送到合成工序使用。由纯水工段送来的15%的碱液进入浓碱贮槽，定期用碱泵抽至中和塔内循环使用。来自烧碱 装置的浓次氯酸钠液送至次氯酸钠贮槽，浓次氯酸钠液和工业水分别计量进入次氯酸钠配制 槽上的静态混合器。在静态混合器内浓次氯酸钠液被稀释成0. 10%左右的次氯酸钠液，供 清净塔使用。用次氯酸钠液清净的原理，乃是利用它的氧化性，将粗乙快气中的硫化氢、磷 化氢、砷化氢等杂质氧化成为酸性物质，再进一步处理除去。其反应式如下：4NaClO+H2

20、S=H2SO4+4NaCl 4NaClO+PH3=H3PO4+4NaCl自浓次钠高位槽来的浓次钠，与氯水（或氯气）、水一起分别经流量计计量后进入混合 器内配制，配制好的新鲜次钠液流入配制槽，分析合格后，用新鲜次钠泵连续送到次钠高 位槽供清净 岗位使用，当高位槽内液位低时，报警器启动，此时应加大高位槽次钠补充 量；当液位过高时， 则自动溢流回配制槽内，以保持配制槽和高位槽内的次钠量。 自次钠高位槽来的新鲜次钠液，经清净泵加压后送入2#清净塔塔顶，经2#清净塔底流出 的次钠液再用清净泵加压后后送入1#清净塔塔顶，经1#清净塔底流出的浓度很低的次钠 液，可部份回到2#塔泵前进口，用泵继续送到2#塔顶

21、，循环使用，也可全部直接进入洗 涤泵，与补充的上清液混合后送到洗涤塔顶，供洗涤塔喷淋使用。3主要设备介绍(1)乙块发生器水和电石进行化学反应产生一定压力乙炔气体的装置。乙炔发生器按压力分类：低压式压力小于 0.007MPa,中压式压力为 0.007MPa 0.13MPa。乙炔发生器严禁安置在锻打、铸造和热处理等加工车间和正在运行的锅炉房内， 不应布置在高压线下和起重机械滑线处，也不准布置在靠近空气压缩机处、通风机的 吸口处、避雷针接地导体附近以及可能由高处上方(如烟囱、高空作业点等)飞出烟 火和受坠落物打击处。乙炔发生器与明火、散火花的地点、高压电源线以及其它热源 应保持水平距离10m以上发生

22、器的构造应当保证器内的所有气体能够完全释放出来，以便在重装电石之前能够把剩余空气吹净。应装设必要并符合要求的安全装置，安全装置有阻火装胃、 防爆泄压装置及指示装置等。安全装置的装设部位应符合要求。发生器有6层隔板，6层耙齿，不停翻动有利于电石与水充分接触，反应温度为8090摄氏度。进料时，电石上进，水下进；废渣由下排除，混有h2s，ph3杂质的乙炔气体由上口排出进入气液分离器。(2)泥浆分离器顶部有喷淋头，内部是空的，分离器截面比管道直径大，泥浆由于重力作用从上往下。冷却器散热装置，气体下进上传出，冷却水上进下出，顶部喷过量水，吸收气体本身热水蒸 汽冷凝生成的热。气液分离器气液分离器可安装在体

23、压缩机的出入口用于气液分分馏塔顶冷凝冷却器后气相除雾， 各种气体水洗塔，吸收塔及解析塔的气相除雾等。清净塔乙炔气由冷却塔顶部出来进入水环泵，加压送入1#清净塔和2#清净塔，用次氯酸钠溶液直 接喷淋，使粗乙炔中的PH3、H2S等杂质氧化成H3PO4、H2SO4等酸性物质中和塔用10-15%的碱液出去乙烯气体中所含有的酸性气体杂质。气体下进上出，碱液上进下出冷凝塔利用管外的喷淋水部分蒸发式吸收盘管内高温下气态制冷剂的热量而使管内蒸气逐渐由气 态变为液态。气体上进下出，管外水喷淋。乙块气柜进气时气柜能沿导轨螺旋上升，当气柜输入气量小于出气量时去，气柜内气体减 少，气体密度降低，压力下降。这时气柜在自身重力作用下沿导轨下降，气柜压力恢 复