【8A文】PVC生产工艺介绍

,00000000,两种工艺的物料流程,电石法PVC工艺生产成本,电石法PVC生产成本构成 电石消耗 氯化钠消耗 电耗 一次水消耗 触媒消耗 其它乙二醇、氯化钙、引发剂、分散剂、终止剂等辅材消耗,电石法PVC工艺生产成本,电石消耗计算,PVC产量M=m*q/24.04*x1*x2*x3*0.0625*x4*x5 电石消耗=m/M,我厂电石法PVC工艺岗位流程图,一、乙炔工艺破碎工艺,0000000000,岗位任务：将采购进的原料电石经过粗破 碎机、细破碎机破碎，生产出粒度合格的电 石，经皮带机运送到料仓，供乙炔发生岗位 使用。 工作原理：利用电机带动破碎机运转，破 碎机的固定颚板和活动颚板通过挤压将电石 破碎到适宜粒度。,一、乙炔工艺破碎工艺,方框流程图,新粗破机,一、乙炔工艺破碎工艺,工艺流程图,一、乙炔工艺破碎工艺,主要设备和关键控制点,二、乙炔工艺发生工艺,工序任务,保证发生器温度和压力在指标 范围内，将粒度合格的电石颗粒加 入发生器，与水进行反应，生成乙 炔气送往下工序，并通过水和渣浆 将热量和废料排走。,二、乙炔工艺发生工艺,工作原理,主反应式如下： CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2 副反应式： CaO+2H2OCa(OH)2 CaS+2H2OCa(OH)2+H2S Ca3P2+6H2O3Ca(OH)2+2PH3 Ca3N2+6H2O3Ca(OH)2+2NH3 Ca2Si+4H2O2Ca(OH)2+SiH4 Ca3As2+6H2O3Ca(OH)2+2AsH3,二、乙炔工艺发生工艺,方框流程图,二、乙炔工艺发生工艺,工艺流程图,二、乙炔工艺发生工艺,主要设备,图1 乙炔发生器,相关参数： 最高工作压力：0.015MPa 最高工作温度：90 物料名称：电石、水、乙炔、水蒸气 物料特征：易燃易爆，中度危害 全容积：48m3 搅拌功率：5kW 搅拌轴转数：1.52转/分,1.搅拌轴 2.人孔 3.溢流口 4.耙臂 5.括板 6.挡板 7.溢流口 8.排渣口 9.电石入口 10.乙炔出口 11.气相平衡管,二、乙炔工艺清净工艺,乙炔气从正水封进入水洗塔和冷却塔进行洗涤冷却，冷却后的乙炔气一路进气柜，一路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。,工序任务：,清净原理：利用次氯酸钠将杂质气氧化，反应式如下： 4NaClO+H2SH2SO4+4NaCl 4NaClO+PH3H3PO4+4NaCl 4NaClO+AsH3H3AsO4+4NaCl 中和原理：利用1015%NaOH溶液将酸雾洗脱，反应式如下： 2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O 3NaOH+H3PO4Na3PO4+3H2O 3NaOH+H3AsO4Na3AsO4+3H2O,乙炔工艺清净工艺,工艺原理,二、乙炔工艺清净工艺,工艺流程图,二、乙炔工艺清净工艺,主要设备,设备参数： 设计压力：0.088MPa（水洗塔0.055MPa） 工作压力：0.08MPa（水洗塔0.05MPa） 设计温度: 40 （水洗塔90） 工作温度: 40 （水洗塔90） 物料名称: 次钠、碱液或一次水、乙炔 全容积：25 m3 衬里层材料：橡胶 衬里层厚度：6mm 1.乙炔进口 2.集液盘 3.栅板 4.液体分配盘 5.次钠进口 6.人孔 7.液位计 8.乙炔出口 9.手孔,填料塔,二、乙炔工艺配制工艺,工序任务,将电解送过来的浓次钠进入浓次钠储 槽，由浓次钠泵打到浓次钠高位槽，通过 文丘里反应器用水进行配制，通过加入适 量的一次水和盐酸来控制次钠的有效氯在 0.0650.12%之间， PH值为78。用次 钠泵打入次钠高位槽，经过高位槽用次钠 循环泵打入各清净塔。,二、乙炔工艺配制工艺,工艺流程图,二、乙炔工艺配制工艺,主要设备,文丘里反应器,设计压力：常压 工作压力：常压 设计温度：常温 设计温度：常温 主要受压元件：PVC 1.一次水入口 2.酸入口 3.浓次钠入口,二、乙炔工艺,关键控制点,电石粒度： 1550mm 发生器温度： 8090（正常生产时） 发生压力： 315kPa 乙炔纯度： 98.5%，不含S、P（硝酸银试纸 不变色） 次钠有效氯： 0.0650.12% 次钠pH： 78 加料： 每斗分析C2H21%,三、乙炔工艺压滤工艺,岗位任务：压滤岗位将经过沉降的渣浆用压滤机压滤，进行固液分离，清液部分冷却回收使用，电石渣外运。同时将电石渣外送电厂和污水站，平衡沉降池浓度和清液使用，避免漫液。,关键控制点： 沉降池搅拌电流： 5.8A 干渣含水： 35% 清液温度： 50 沉降池浓度： 24%,三、乙炔工艺物料衡算,假设电石含CaC280%，CaO10%，其它杂质10%，发气量300m3/t，乙炔收率0.95，以1t投入生产为例。 产热量：CaC2反应放热： Q1=1×106×0.8/64×129.6=1620000kJ CaO反应放热：Q2=1×106×0.1/56×63.56=99300kJ 传热量： 乙炔吸热量：Q3=1×300/24.04×0.95×26×1.848×85=48400kJ 水蒸汽吸热量：Q4=0.58/(1.083-0.58) ×308/26×1000×40.8=557700kJ 干渣吸热量：Q5=(800/64+100/56) × 74+100 ×1.087×55=69200kJ 反应消耗水：0.8/64 × 36+0.1/56 × 18=0.482t 散热需补水：（1620+99.3-48.4-557.7-69.2）/4.182/55=4.539t 渣浆含固量：1.157/（4.539+1.157）=20.31% 1t电石产生压滤干渣：1.157/0.65=1.78,四、VCM工艺二合一工艺,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。 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。,四、VCM工艺二合一工艺,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氢，其主反应式为： H2+Cl2 2HCl+44.126kJ/mol 副反应： 2H2+O2 2H2O 2Fe+3Cl2 2FeCl3 Fe+2HCl FeCl2,四、 VCM工艺二合一工艺,HCl合成方框流程图,四、 VCM工艺二合一工艺,HCl合成方框流程图,尾气吸收塔,四、 VCM工艺二合一工艺,主要设备合成炉的关键参数,设备内 夹套内 最高工作压力: 0.08MPa 0.35MPa 设计压力： 0.22MPa 0.375 MPa 耐压试验压力： 0.275 MPa 0.47 MPa 换热面积： 27m2 全容积： 15.5m 3 材质： 碳钢,四、 VCM工艺二合一工艺,关键控制点 H2:Cl2（体积比）： （1.051.1）:1 氯化氢纯度： 9095% （无游离氯） 合成炉出口温度： 400600 氢中含氧： 00.4%（体积分数） 块冷进口温度： 110180,五、VCM工艺冷冻工艺,岗位任务： 通过冰机制取-35冷媒水供精馏尾气冷凝器、转化脱水 通过冰机制取0冷媒水供转化（净化系统、机前冷、酸冷却器）、聚合（挡板水、夹套水、CN1Fa、b、聚合助剂冷却器）、乙炔（冷凝器、水环泵水冷器）、精馏（成品冷凝器、全凝器、高塔顶、低塔顶、残塔冷凝器）。 保证各用水岗位的用循环水量，控制水温，适时倒泵，观察各泵运转情况，保证水质。,五、VCM工艺冷冻工艺,冷冻水制取工作原理及流程：通过螺杆式压缩机 将气态制冷剂压缩为高压气体，再在冷凝器中经过循 环水将气态制冷剂冷凝为液态，最后在蒸发器内制冷 剂和载冷剂进行换热，制冷剂蒸发带走热量，通过控 制蒸发压力，将载冷剂冷却到合格温度外送。 循环水工作原理及流程：从各用户来的循环水在 凉水塔内经喷头喷成雾状水，经凉水塔风机抽起空气 带走循环水的热量，回到循环水池内，被冷却后的循 环水，经泵加压后，送往各用户。如此往复循环。,五、VCM工艺冷冻工艺,主要物料和设备,主要物料：乙二醇溶液、氯化钙溶液、冷冻机油、NH3（-33.5 ）、R22（二氟一氯甲烷、-40.82 ） 主要设备：螺杆式压缩机、油气分离器、油冷却器、冷凝器、蒸发器、气液分离器,油气分离器,六、VCM工艺转化工艺,岗位任务：通过四个工序合成并处理得到一定纯度的高压氯乙烯气体,脱水工序：将氯化氢和乙炔按照1.051.1：1的分子配比进行混合，通过冷冻盐水降温和酸捕脱水至0.07%，再预热至7080 送往转化工序； 转化工序：控制转化器反应温度110180 ，得到纯度高于84%的氯乙烯气体，除汞后送往净化系统； 净化系统：气体降温并脱除CO2和HCl等杂质气； 压缩系统：将冷却脱水后的VC气体压缩至0.6MPa左右，送往精镏岗位。,六、 VCM工艺转化工艺,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,转化主要副反应： C2H2+H2O CH3CHO C2H3Cl+HCl C2H4Cl2 触媒中毒副反应： HgCl2+H2S HgS+2HCl 3HgCl2+PH3 (HgCl)3P+3HCl 混合器过氯副反应： Cl2+C2H2 C2HCl+HCl 压缩机局部温度高分解反应： C2H4Cl2 C2H3Cl+HCl,六、 VCM工艺转化工艺,转化岗位方框流程图,六、 VCM工艺转化工艺,六、 VCM工艺转化工艺,主要设备一,酸雾捕集器,工作容积 19m3 换热面积 20 夹 套 罐 内 设计压力 0.55MPa 0.088MPa 工作压力 0.5MPa 0.08MPa 设计温度 -35 -35 工作温度 -35 -14 物 料 冷冻盐水 乙炔、氯化氢,六、 VCM工艺转化工艺,关键设备参数二,换热面积 591m2 壳程 管程 设计压力：0.55 MPa 0.08 MPa 工作压力：0.5 MPa 0.05 MPa 设计温度 ：100 150 工作温度 ： 9099 100185 物料名称： 热水 氯乙烯 氯化 汞 活性炭,关键控制点,六、 VCM工艺转化工艺,分子比C2H2:HCl=1:1.051.1 2#石墨冷凝器 气相出口-12-16 转化器前混合器含水00.07%(抽查) 混合器温度042、45报警50紧停 合成反应温度110180（新触媒温度0150） 配碱浓度NaOH 815% 换碱浓度NaOH 05% Na2CO3810% (冬天510%) 气柜含氧: 1% 气柜