（工艺技术）年产万吨PVC的氯乙烯合成工段的工艺设计

毕业设计（论文题 作 陈学 化学化专 化学工程与工学 指导教 仇明毕业设计（论文） 化学化 化 系（教研室系（教研室）主任 （签名 学生姓名 陈 学号 专业 化学工程与 设计（论文）题目及专题 学生设计（论文）时间：自2013年3月19日开始至2013年65设计（论文）PVC设计（论文）提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）发题时间： 年3月1毕业设计（论文）指导人评定成绩 毕业设计（论文）评阅人评定成绩 毕业设计（论文）日期 学生 学号 班级 题目 提交毕业设计（论文）设计（论文）设计（论文）[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）计（论文）（签名（签名（签名答辩成绩 总评成绩 PVC置送来的干燥氯化氢气体和从乙炔装置送来的精制乙炔气体在这里合成反应生来满足聚合的需要。关键词：合成、PVC、VCdpoint;Thefactoryfloor-PVC）99%VCM4器，用+5℃水和-35℃盐水（尾气冷凝器下水40%点介绍了采用电石乙炔法生产PVC单体——氯乙烯的工艺过程，产量为年产2013524第一章聚氯乙烯的概况及主要合成方法-聚氯乙烯的概况-英文名-分子式-聚氯乙烯的特性-聚氯乙烯工业的发展概况-聚氯乙烯制品的开发与应用技术-聚氯乙烯的合成方法-第二章聚氯乙烯的工艺过程-主要原料和产物的物化性质-电石-氯化氢：-乙炔：-氯乙烯：-其他辅助原料-活性炭-氢氧化钠-氯化汞触媒-氯气-去离子水-分散剂-其他助剂-链终止剂-链转移剂-抗鱼眼剂-防粘釜剂-工艺流程的介绍-乙炔工段-氯化氢工段-氯乙烯工序-聚合岗位-气体岗位-压缩冷凝回收-离心干燥及包装-第三章工艺计算-物料衡算-计算依据：-热量衡算-衡算方法-标况下有关物化数据表-计算：-第四章主要设备的设计与选型-石墨冷却器的选型-已知条件-计算两流体的平均温度差-石墨预热器的选型：-已知条件：-计算两流体的平均温度差-石墨冷却器Ⅱ的选型-已知条件：-计算两流体的平均温度差-转化器的设计-转化器的主要工艺参数-计算：-泡沫水洗塔的设计-由泡沫水洗塔的物料衡算得已知条件-主要设备一览表-第五章主要管道管径计算和选型-HCl乙炔气进料管-I多筒过滤器进料管-转化器进料管-转化器出料管-II5.840%盐水进料管-循环水管-石墨预热器-转化器-部分管道一览表-第六章合成工段中三废的产生及处理-氯化汞触媒的产生中毒机理及处理-氯化汞触媒的产生[1]-氯化汞中毒机理-HgCl2尾排氯乙烯外逸的产生中毒机理及处理：-尾排氯乙烯外逸的产生-中毒机理：-VC废水的处理：-废水排放标准-废水的处理方法：-其他三废的处理-第七章安全生产防火技术-厂区安全生产特点：-乙烯合成的安全技术-原料及中间提的闪点、自燃点、爆炸范围-乙炔爆炸：-氧化爆炸-分解爆炸：-乙炔的化合爆炸-氯乙烯的燃烧性能：-安全措施：-第八章经济分析-基本介绍-预计产品成本-经济分析-PVC产品成本及部分厂家的成品价格-结论-致谢-英文名：PolyvinylChlorideResin分子式②比重Ⓒ比热200℃以上时完全分解。130℃以上时变成皮革状，长期加热后分解脱出氯化氢而变色。PVC光性能：PVC电性能：化学稳定：机械性能：PVC10MPa雨衣、台布、包装材料、农用薄膜等PVC聚氯乙烯(VC)是世界上实现工业化时间最早、应用范围最广的通用型热塑性塑料。从三、四十年代开始实际应用以来，其产量一直稳居塑料工业之首。后来，由于聚烯烃发展速度更快，199660PVC29%以上。到上世纪30%60以及聚合技术不断地更新，使聚氯乙烯工业获得迅猛的发展。2004（PE（PP（PS（PVC（ABS121.6117.1122.78.89%。2%的增长3%。我国聚氯乙烯(PVC)50PVC19583000、PVCPVCPVCPVC100PVCPVCPVCPVCPVCPVCPVCPVCPVCPVC、PVCPVC早实现工业化的塑料品种之一。在世界众多的塑料品种中，PVC3087.8%。（S-PVC80%，其次为自由基乳液聚合和微悬浮聚合法产品（E-PVC。悬浮聚合多采用（±0.2℃子粘并，需加入分散剂，在粒子表面形成保护层。生产工艺流程（见图1.1。50℃0.88～1.22MPa70%0.13～0.48MPa之间。聚合完毕抽出未反应单体，料浆进行汽提，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。生产工艺流程简述 合成（转化）+H2O+NaOH+NaOH反应，即得聚合产物，回收未聚合单体。聚合产物为乳胶状，乳液粒径0.05～7%～12%时即将物料送入后聚合釜继续反应，e.CaC2化学纯的碳化钙几乎是无色透明的结晶体，工业用电石呈灰色、棕黄色或黑色。不溶于所有有机溶剂中，熔点2300℃（纯电石，含CaC280%时熔点为1.0%，MgO0.4%。、分子式：HClb.标准状况下比重为1.639kg/m2，低温低压下可以成为液体，熔点为-114℃，沸点为-85.03℃e.、分子式：C2H226处乙炔分解，就能迅速扩展到全部气体中。加工业气体乙炔的压力在147kPa(1.47bar)773～823K723K(并有接触物质存在时，可能发生爆炸。(3)、规格纯度、分子式：CH2＝CHCl62.50沸点：-13.9℃熔点：-c.3.6～26.4%(体积)(3)、规格[3]（见表表2.1——800～1000m2的表面积，这一数值又称为活性炭的比表面积。活性炭的这一特性表2.2吸苯率≥30%700—规格（GB209—93）NaOH≥30.0%NaCl含量白色易碎结晶体，比重5.4276℃301℃，易升华（200～300）℃毒性：高毒，对肾脏毒性作用明显。MCD29mg/kg。纯的升汞粉末(无规格（表2.3硫化氢沉淀物2.490.101Mpa沸点为–34.05℃，144℃，7.709Mpa。90mg/可致剧烈咳嗽，水分含量pH5～8.5≤0.2mg/L50～60℃A、叔丁基工艺流程的介绍发生。经破碎好的电石装进电石吊斗，推到提升口，由电动葫芦吊到三清净。由发生器送来并经冷却的乙炔气，经水环压缩机加压到NaOCl却到-12℃～-18℃40%盐酸雾沫由分离器内93%以上的硫酸作液封和润滑。硫酸随氯化氢排混合脱水工序HCL﹣35℃盐水下进行冷却到﹣14℃±2℃HCL40%合成转化。水洗、碱洗、氯乙烯压缩。HCLVC7℃5℃1（EDC）为主的高沸物进入残液槽，定期压送废液处理塔，将残液中的VC+5℃5℃水分配台流入蒸发器，液氨变成1.5Mpa（表压）左右的过热气态7℃水送到合成工序。溴化锂水溶液作为吸收剂，常设和低温下强烈地DSCVCMVCM因聚合反应的收率≤85%，故釜内有未参加聚合反应的氯乙烯单体，经过聚0.3～0.5MPA℃水和﹣35℃盐水经5KPa～0.3Mpa300日产量小时产量：2×105/4C3g

ClCH2C85%。 转化器：（乙炔转化率CH≡CH图3.1（见表3.1）表3.1

表3.2图3.240%盐酸的形式排出，部分则夹带与气流中。[10]表3.3质量质量38%，H2O：2.3184×（1-表3.4质量质量———表3.5出料/出 质量 3.395%。[3]表3.6质量质量———表3.7质量表3.8质量（不循环）20%的盐酸。表3.9质量质量———图3.43.10质量质量HCl（除去的3.11质量质量———HCl（碱洗掉的———20%———38%———40%5%标况下有关物化数据[5]见表3.12比热续表比热盐酸-3.13质量质量——40%C（l）=4.175kJ(kg·℃)-C水（冷凝热）=-2229.4636kJ(kg·℃)-C40%盐酸=3214kJ(kg·℃)-Q125℃，Q3：HCl生 40%盐酸时，HCl的水溶液的生成热3544kcal·kmol-1=3544×4.1868=148351.84kJ·kmol-1HCl水液化放出的热∴Q4=Q乙炔＋Q氯化氢＋Q氧气＋Q水蒸气＋Q=1.352×4312.932×（-13-25）＋0.8581×6538.4056×（-13-（-13-25）＋1.88837×2.3184×（-13-25）＋3214×1.65（-13-∴0＋Q2＋4907.476=-∴Q2=-Q5=-3.14入方出方----3.15质量C(g)=1.884kJ(kg·℃)-1Q1：进料温度-15℃，Q1=0Q4=Q乙炔＋Q氯化氢＋Q氧气＋Q水3.16入方出方3.17质量质量——根据：此处热损失率为进口温度：75℃，出口：110℃，75℃C=1.894kJ(kg·℃)-1C(g)=1.907kJ(kg·℃)-1C=0.242kJ(kg·℃)-1Q175℃，Q1=0Q4=Q氯乙烯＋Q乙炔＋Q氯化氢＋Q水(g)＋Q=0.8502×9849.244×（110-75）＋1.894×215.6466×（110-0.242×2.297×（110-3.18入方出方-3.19质量110℃为计算标准。C(g)=1.9046kJ(kg·℃)-1C=1.000kJ(kg·℃)-1Q1110℃，Q1=0Q4=Q氯乙烯+Q乙炔+Q氯化氢+Q水(g)+Q 25- 25-+0.8623×785.3103×（25-+1.9046×0.4637×（25-110）+1.000×2.297×（25-∴0+Q2+0=-3.20入方出方--进口温度：-35℃，出口温度：-∴Q=3.214×m×[-20-（-∴需水量m=1238824.1461÷4.226÷（110-出口温度：110℃∴需水量m=19666969.9÷4.226÷（110-出口温度∴需水量m=852068.68÷4.2÷（95-3.21热量质量293712.3523kg查文献K=100w/（m2·℃）型号：CHA1200-305（F，A查文献[7]4-K=100w/（m2·℃）型号：CHA1300-350（F，A查文献（四壳程查文献K=100w/（m2·℃）型号：CHA1000-150（F，AΦ32mm。选择氯乙烯转化器反应管材质为A3钢,转化器内有Φ57mm×3.5mm×3m(直径×壁厚×长度)的列管613根,换热面积288.723m2。管间距a=84mm,反应混合气进口0.049Mpa,0.1MPa。因此ΔtM=(Δt2－Δt1)/㏑(Δt2/Δt1)=(51－20)/㏑(51/20)=33K=40W/(m2.℃)N=S/288.723=14.3348∵A﹥A400mm[7]，Dn，式中：PcPc=1.0MPa；查文献[7]Q235-B100℃的[σ]150=113MPaSn=S+C1+C2=12.56+2+0.25=14.81mm手孔PN0.6MPa,图4.1泡沫水洗塔的设计由泡沫水洗塔的物料衡算得已知条件即表表4.2V=m/VS3078.8801kg/h HT0.4m,hLD=1.1m10mm， a.TTeV=0.22 Ao/Aa=0.1n=8500×1.25=10625塔身：，材料：A310mm主要设备一览表（见表表4.3HCl根据文献[12]P——压力查文献[12]查文献[12]石墨冷却器I的进料管 查文献[12]查文献[12]查文献[12]表5.1查文献[12]II查文献[12]5.840%查文献[12]查文献[12]查文献[12]查文献[12]查文献[12]部分管道一览表（见表表5.240%氯化汞触媒的产生SH二硫基（-S-S-H）具有很高的亲合性，一般认为-Hg-S-S0.02mg/Ｌ。当除汞器内活性碳吸附汞达到饱和时，尾排氯乙烯外逸的产生VCM10%左右，大致损失标VCM在肝微粒的作用下形成氧化氯乙烯。现已证明：VCM胱、肽氨酸结果使人体对毒物和致癌气的抵抗降低；VCMVCM[17]（如表表6.1各国有关VCM VCM；VCMpH废水排放标准[17]（见表表6.2NH3-PHCODCrCrCODBODC02原料及中间提的闪点、自燃点、爆炸范围表7.1小于-0.019氧气中 延时间为 -

——— ———自燃点——指危险品未与火源（火或火星）1kg50172kJ11～13200～300℃时，1.5atm1kg8451.68kJ9～13氯乙炔（CH=CCl）HClC。表7.2氯乙烯的燃烧性能表VCM（VCM：C2H2）的缩小中高速流动摩擦产生静电积蓄而起火爆炸的可能，一般液体的流速不超过4～第八章经济分析137.4%PVC68.5%的电石为：根据本设计具体情况，及查阅相关资料，本设计的原材料消耗（见表表8.1蒸 蒸说明：1.2.蒸的其他消耗，如：清洗管道、设备，取暖等考虑在内 10000800018001200200080025000电石法制取聚氯乙烯的产品成本（如表8.2）——蒸———————————Ⓒ近几年，由于原材料价格