《PVC生产工艺》PPT课件.ppt

年产10万吨PVC生产 氯乙烯车间工段设计,设计内容,聚氯乙烯工艺概述氯乙烯合成工段工艺计算总结,聚氯乙烯工艺概述,1.原料乙炔的制备2.氯乙烯单体合成3.氯乙烯聚合,原料乙炔制备,工业上有许多种生产乙炔的方法，按原料来源可分为两大类：碳化钙法和烃类热裂解。碳化钙法又名电石法，是最古老且迄今仍在工业上普遍应用的乙炔生产方法。它是使电石与水在乙炔发生器中作用而制得乙炔：,电石为固体物料,运输方便，制得乙炔浓度很高,只需简单精制即可使用。故碳化钙法应用比较普遍，既可大规模生产，也可少量发生以用于焊接或切割。,2.氯乙烯合成,生产方法：乙炔和氯化氢在氯化汞的催化作用下合成氯乙烯。反应原理：主反应：副反应：,工艺流程图,图11 氯乙烯合成工艺流程 1混合器；2转化器；3水洗塔；4碱洗塔；5碱液槽；6气柜；7预冷器；8冷凝器；9尾气冷凝器；10粗馏塔；11精馏塔；12成品冷凝器；13氯乙烯贮槽；14受槽；15蒸出釜,3.氯乙烯聚合,聚氯乙烯按聚合方法分四大类：悬浮法聚氯乙烯 乳液法聚氯乙烯 本体法聚氯乙烯 溶液法聚氯乙烯本设计采用悬浮法聚氯乙烯聚合方法,采用悬浮法生产PVC技术的优点：,易于调节品种 生产过程易于控制 设备和运行费用低 易于大规模组织生产,设计参数,生产能力：10万t/a PVC生产时间：8000h/年收率：合成氯乙烯工段:94%聚合工段:96%单体产品规格：氯乙烯99.9%乙炔0.001%原料配比:,物料衡算,原料气混合：干燥乙炔来自乙炔工段，通过砂封与来自氯化氢工段的干燥氯化氢在混合器中混合。计算出乙炔遇冷器、氯化氢遇冷器中和混合气脱去的水分,转化器,乙炔转化成氯乙烯转化率：97.5%，乙炔转化成二氯乙烷的转化率：1%。计算出转化器生成氯乙烯量、二氯乙烷量、乙醛量，未转化乙炔量，未转化氯化氢量等。,净化水洗,采用泡沫吸收过剩的氯化氢气体是26%的盐酸，被吸收下来的氯化氢回收率为98%。气相带去水量：,碱洗塔,采用1015%的 溶液洗涤氯乙烯气体，可以认为HCl全部洗去。碱洗后氯乙烯的含水量：得出碱洗塔的组成，同理计算出机前冷却器出口气体含水量、物料组成。,压缩机,把所处理的气体按纯氯乙烯计,假设一段气体出口温度45，假设二段出口温度为89。与假设相近，即二段出口温度为86。,全凝器,用5冷冻盐水把经过压缩机的氯乙烯气体在全凝器中冷却到25，顺流冷凝下来的氯乙烯未凝气体进入尾气冷凝器。用试差法计算出液化率e，得出全凝器物料平衡数据。,尾气冷凝器,假设惰气全部随尾气排空，乙炔除被高沸塔顶氯乙烯产品微量带走外，皆进入尾气，氯乙烯和水在尾凝气中全部冷凝。可用露点方程：来求出尾气中 氯乙烯的组成，从而算出尾气带走的氯乙烯损失量,尾凝器进料有两股，即全凝气和低沸塔顶冷凝未凝气，尾凝器出料为尾凝器凝液和排空尾凝气，其物料平衡式：由上式计算出尾凝器物料组成。,由低沸塔进料量和塔顶出气量可算出塔釜出料量，得出低沸塔物料平衡组成。塔釜出料被送到高沸塔。进行物料平衡计算，得出高沸塔物料平衡组成。,能量衡算,衡算内容：热量横算 冷冻机制冷能力核算,热量计算,计算出乙烯、氯化氢和混合气的显热、潜热和溶解热：最后计算出气体在预冷器中需移除的热量：,冷冻机制冷能力核算,采用盐水作冷质，温升为5,考虑15%损失，冷消耗量:循环水用量为：,计算出物料在预热器、混合器、吸收水冷却器、机前冷 却器、机后冷却器、全凝器、尾凝器、成品冷凝器的显热、潜热、需移除的热量和 冷消耗量。,结论,电石法生成乙炔气乙炔与氯化氢原料配比为1：1.08反应生成氯乙烯单体 悬浮法聚合成聚氯乙烯 此方案原料利用率最高，耗能最少，转化率最高，产量最大。,谢谢各位老师！,