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1、会计学1生产工艺介绍生产工艺介绍(jisho)第一页，共66页。行业生产工艺概述行业生产工艺概述第一部分第一部分 00000000PVCPVC两种生产工艺介绍两种生产工艺介绍 一是电石法，主要生产原料是电石、煤炭和原盐；一是电石法，主要生产原料是电石、煤炭和原盐；二是乙烯法，主要原料是石油。二是乙烯法，主要原料是石油。国际市场上国际市场上PVCPVC的生产主要以乙烯法为主，而国内受富煤、贫油、少气的资源禀赋限制，则主要以电石法为主。的生产主要以乙烯法为主，而国内受富煤、贫油、少气的资源禀赋限制，则主要以电石法为主。前几年，由于石油价格不断攀升，电石法前几年，由于石油价格不断攀升，电石法 PVC
2、PVC生产工艺得到了飞速发展，到生产工艺得到了飞速发展，到 20082008年底，电石法年底，电石法PVCPVC产能约占我国产能约占我国PVCPVC总产能的总产能的70%70%以上。以上。第1页/共66页第二页，共66页。两种工艺的物两种工艺的物料料(w lio)(w lio)流流程程第2页/共66页第三页，共66页。电石电石(dinsh)(dinsh)法法PVCPVC工艺生产成本工艺生产成本n n电石法电石法PVC生产成本构成生产成本构成n n电石消耗电石消耗n n氯化钠消耗氯化钠消耗n n电耗电耗n n一次水消耗一次水消耗n n触媒消耗触媒消耗n n其它乙二醇、氯化钙、引发其它乙二醇、氯化
3、钙、引发(yn f)剂、分散剂、终止剂等辅材消耗剂、分散剂、终止剂等辅材消耗第3页/共66页第四页，共66页。电石电石(dinsh)法法PVC工艺生产工艺生产成本成本电石电石(dinsh)消耗计算消耗计算电石电石吨位吨位t t电石电石发气发气量量L/kgL/kg乙炔乙炔收率收率%乙炔乙炔纯度纯度%VCMVCM转化转化率率%精镏精镏收率收率%PVCPVC转化转化率率%PVCPVC产产量量t t电石电石消耗消耗1 130030095959898.5 5 9898.5 5999998980.690.697 7 1.431.434 4 1 128528595959898.5 5 9898.5 5999
4、998980.660.663 3 1.501.509 9 1 126526595959898.5 5 9898.5 5999998980.617 0.617 1.621.623 3 1 123523595959898.5 5 9898.5 5999998980.548 0.548 1.81.83030 PVC产量产量M=m*q/24.04*x1*x2*x3*0.0625*x4*x5电石电石(dinsh)消耗消耗=m/M第4页/共66页第五页，共66页。我我厂厂工工艺概况艺概况我厂电石我厂电石(dinsh)法法PVC工艺岗位流程图工艺岗位流程图氢处理氢处理氯处理氯处理二合一二合一乙炔乙炔破碎破碎
5、压滤压滤冷冻冷冻聚合聚合干燥干燥包装包装精镏精镏转化转化第5页/共66页第六页，共66页。一、乙炔一、乙炔(y qu)(y qu)工艺工艺破碎工艺破碎工艺0000000000 岗位岗位(g(gng wi)ng wi)任务：将采购进的原料电石经过粗破任务：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，供乙炔发生岗位石，经皮带机运送到料仓，供乙炔发生岗位(g(gng wi)ng wi)使用。使用。工作原理：利用电机带动破碎机运转，破工作原理：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碎机的固定颚板
6、和活动颚板通过挤压将电石破碎到适宜粒度。破碎到适宜粒度。第6页/共66页第七页，共66页。一、乙炔一、乙炔(y qu)(y qu)工艺工艺破碎工艺破碎工艺方框方框(fn kun)流程图流程图 电石库电石库1 1#皮带皮带粗破机粗破机2 2#皮带皮带5 5#皮带皮带细破机细破机3 3#皮带皮带料仓料仓乙炔发生乙炔发生4 4、6 6、7 7、8 8#皮带皮带第7页/共66页第八页，共66页。新粗破机一、乙炔工艺一、乙炔工艺(gngy)(gngy)破碎工艺破碎工艺(gngy)(gngy)工艺流程工艺流程(n y li chn)图图 第8页/共66页第九页，共66页。一、乙炔一、乙炔(y qu)(y
7、qu)工艺工艺破碎工艺破碎工艺主要设备主要设备(shbi)和关键控制点和关键控制点 主要设备：主要设备：粗破机粗破机细破机细破机皮带皮带料仓料仓关键控制点：关键控制点：粗破机排料粒度：粗破机排料粒度：100100150mm150mm细破机排料粒度：细破机排料粒度：151550mm50mm皮带：不漏料皮带：不漏料料仓高度：尽可能保持满仓料仓高度：尽可能保持满仓厂房：保持干燥通风厂房：保持干燥通风第9页/共66页第十页，共66页。二、乙炔二、乙炔(y qu)(y qu)工艺工艺发生工艺发生工艺工序工序(gngx)任务任务 保证发生器温度和压力在指标保证发生器温度和压力在指标范围内，将粒度范围内，将
8、粒度(l d)合格的电石合格的电石颗粒加颗粒加入发生器，与水进行反应，生成乙入发生器，与水进行反应，生成乙炔气送往下工序，并通过水和渣浆炔气送往下工序，并通过水和渣浆将热量和废料排走。将热量和废料排走。第10页/共66页第十一页，共66页。二、乙炔二、乙炔(y qu)(y qu)工艺工艺发生工艺发生工艺工作工作(gngzu)原理原理 主反应式如下主反应式如下(rxi)：CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2副反应式：副反应式：CaO+2H2OCa(OH)2CaS+2H2OCa(OH)2+H2SCa3P2+6H2O3Ca(OH)2+2PH3Ca3N2+6H2O3Ca(OH)2+2NH3Ca2
9、Si+4H2O2Ca(OH)2+SiH4Ca3As2+6H2O3Ca(OH)2+2AsH3第11页/共66页第十二页，共66页。坐斗坐斗上斗上斗下斗下斗发生器发生器安全水安全水封封渣浆分渣浆分离器离器正水封正水封水洗塔水洗塔电石电石电石电石电石电石乙炔乙炔乙炔乙炔乙炔乙炔逆水封逆水封乙炔乙炔冷却塔冷却塔气柜气柜二、乙炔二、乙炔(y qu)(y qu)工艺工艺发生工艺发生工艺方框方框(fn kun)流程图流程图 第12页/共66页第十三页，共66页。二、乙炔工艺二、乙炔工艺(gngy)(gngy)发生工艺发生工艺(gngy)(gngy)工艺流程工艺流程(n y li chn)图图 第13页/共6
10、6页第十四页，共66页。二、乙炔工艺二、乙炔工艺(gngy)(gngy)发生工艺发生工艺(gngy)(gngy)主要主要(zhyo)设备设备 图1 乙炔(y qu)发生器n n相关参数：相关参数：相关参数：相关参数：n n最高工作压力：最高工作压力：最高工作压力：最高工作压力：0.015MPa0.015MPan n最高工作温度：最高工作温度：最高工作温度：最高工作温度：9090n n物料名称：电石、水、乙炔、水蒸气物料名称：电石、水、乙炔、水蒸气物料名称：电石、水、乙炔、水蒸气物料名称：电石、水、乙炔、水蒸气n n物料特征：易燃易爆，中度危害物料特征：易燃易爆，中度危害物料特征：易燃易爆，中度
11、危害物料特征：易燃易爆，中度危害n n全容积：全容积：全容积：全容积：48m48m3 3n n搅拌功率：搅拌功率：搅拌功率：搅拌功率：5kW5kWn n搅拌轴转数：搅拌轴转数：搅拌轴转数：搅拌轴转数：1.51.52 2转转转转/分分分分1.1.搅拌轴搅拌轴 2.2.人孔人孔 3.3.溢流口溢流口 4.4.耙臂耙臂 5.5.括板括板 6.6.挡板挡板7.7.溢流口溢流口 8.8.排渣口排渣口 9.9.电石入口电石入口 10.10.乙炔出口乙炔出口 11.11.气相平衡管气相平衡管第14页/共66页第十五页，共66页。二、乙炔二、乙炔(y qu)(y qu)工艺工艺清净工艺清净工艺 乙炔气从正水封
12、进入水洗塔和冷却塔进行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。经水环泵加压后进入第一清净塔，第二清净塔。乙炔在乙炔在1#1#和和2#2#清净塔与次氯酸钠逆流接触清净塔与次氯酸钠逆流接触(jich)(jich)，除去气体中的硫、磷杂质。经清净，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和塔出来的乙炔气纯度达到98.5%98.5%以上，经过以上，经过冷却器冷却后，送往转化工序。冷却器冷却后，
13、送往转化工序。工序工序(gngx)(gngx)任务：任务：第15页/共66页第十六页，共66页。清净原理清净原理清净原理清净原理(yunl)(yunl)：利用次氯酸钠将杂质气氧化，反应：利用次氯酸钠将杂质气氧化，反应：利用次氯酸钠将杂质气氧化，反应：利用次氯酸钠将杂质气氧化，反应式如下：式如下：式如下：式如下：4NaClO+H2SH2SO4+4NaCl4NaClO+H2SH2SO4+4NaCl4NaClO+PH3H3PO4+4NaCl4NaClO+PH3H3PO4+4NaCl4NaClO+AsH3H3AsO4+4NaCl4NaClO+AsH3H3AsO4+4NaCl中和原理中和原理中和原理中和
14、原理(yunl)(yunl)：利用：利用：利用：利用101015%NaOH15%NaOH溶液将酸雾洗溶液将酸雾洗溶液将酸雾洗溶液将酸雾洗脱，反应式如下：脱，反应式如下：脱，反应式如下：脱，反应式如下：2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O3NaOH+H3PO4Na3PO4+3H2O3NaOH+H3PO4Na3PO4+3H2O3NaOH+H3AsO4Na3AsO4+3H2O3NaOH+H3AsO4Na3AsO4+3H2O乙炔工艺乙炔工艺(gngy)(gngy)清净工艺清净工艺(gngy)(gngy)工艺工艺(gngy)原理原理 第16页/共66页
15、第十七页，共66页。二、乙炔工艺二、乙炔工艺(gngy)(gngy)清净工艺清净工艺(gngy)(gngy)工艺流程工艺流程(n y li chn)图图 第17页/共66页第十八页，共66页。二、乙炔工艺二、乙炔工艺(gngy)(gngy)清净工艺清净工艺(gngy)(gngy)主要主要(zhyo)设备设备 设备参数：设备参数：设计压力：设计压力：0.088MPa0.088MPa（水洗塔（水洗塔0.055MPa0.055MPa）工作压力：工作压力：0.08MPa0.08MPa（水洗塔（水洗塔0.05MPa0.05MPa）设计温度设计温度:40:40（水洗塔（水洗塔9090）工作温度工作温度:4
16、0:40（水洗塔（水洗塔9090）物料名称物料名称:次钠、碱液或一次水、乙炔次钠、碱液或一次水、乙炔全容积：全容积：25 m325 m3衬里层材料：橡胶衬里层材料：橡胶衬里层厚度衬里层厚度(hud)(hud)：6mm 6mm 1.1.乙炔进口乙炔进口 2.2.集液盘集液盘 3.3.栅板栅板 4.4.液体分配盘液体分配盘 5.5.次钠进口次钠进口 6.6.人孔人孔7.7.液位计液位计 8.8.乙炔出口乙炔出口 9.9.手孔手孔填料塔第18页/共66页第十九页，共66页。二、乙炔工艺二、乙炔工艺(gngy)(gngy)配制工艺配制工艺(gngy)(gngy)工序工序(gngx)任务任务 将电解送过
17、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(jir)适量的一次水和盐酸来控制次钠的有效氯在0.065 0.12%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。第19页/共66页第二十页，共66页。二、乙炔二、乙炔(y qu)(y qu)工艺工艺配制工艺配制工艺工艺流程工艺流程(n y li chn)图图 第20页/共66页第二十一页，共66页。二、乙炔工艺二、乙炔工艺(gngy)(gngy)配制工艺配制工艺(gngy)(gngy)主要主要(zhyo)设备设备 文丘里反应器文丘里反应器设计压力：常压设计压力：常压
18、工作压力：常压工作压力：常压设计温度设计温度(wnd)(wnd)：常温：常温设计温度设计温度(wnd)(wnd)：常温：常温主要受压元件：主要受压元件：PVCPVC1.1.一次水入口一次水入口2.2.酸入口酸入口3.3.浓次钠入口浓次钠入口第21页/共66页第二十二页，共66页。二、乙炔二、乙炔(y qu)(y qu)工艺工艺关键关键(gunjin)控制点控制点 电石粒度：电石粒度：电石粒度：电石粒度：1550mm 1550mm发生器温度：发生器温度：发生器温度：发生器温度：8090 8090（正常生产时）（正常生产时）（正常生产时）（正常生产时）发生压力：发生压力：发生压力：发生压力：315
19、kPa 315kPa乙炔乙炔乙炔乙炔(y qu)(y qu)纯度：纯度：纯度：纯度：98.5%98.5%，不含，不含，不含，不含S S、P P（硝酸银（硝酸银（硝酸银（硝酸银试纸试纸试纸试纸 不变色）不变色）不变色）不变色）次钠有效氯：次钠有效氯：次钠有效氯：次钠有效氯：0.0650.12%0.0650.12%次钠次钠次钠次钠pHpH：78 78加料：加料：加料：加料：每斗分析每斗分析每斗分析每斗分析C2H21%C2H21%第22页/共66页第二十三页，共66页。三、乙炔三、乙炔(y qu)(y qu)工艺工艺压滤工艺压滤工艺 岗位任务：压滤岗位将经过沉降的渣浆用压滤机岗位任务：压滤岗位将经过
20、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。同时渣外运。同时(tngsh)将电石渣外送电厂和污水站，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。平衡沉降池浓度和清液使用，避免漫液。关键控制点：关键控制点：沉降池搅拌电流沉降池搅拌电流(dinli)：5.8A干渣含水：干渣含水：35%清液温度：清液温度：50沉降池浓度：沉降池浓度：24%第23页/共66页第二十四页，共66页。三、乙炔三、乙炔(y qu)(y qu)工艺物料衡算工艺物料衡算假设(jish)电石含CaC280%，CaO10%，其它杂质10%，
21、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=11060.8/64129.6=1620000kJ CaO反应放热：Q2=11060.1/5663.56=99300kJ传热量：乙炔吸热量：Q3=1300/24.040.95261.84885=48400kJ水蒸汽吸热量：Q4=0.58/(1.083-0.58)308/26100040.8=557700kJ干渣吸热量：Q5=(800/64+100/56)74+100 1.08755=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-
22、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第24页/共66页第二十五页，共66页。四、四、VCM工艺工艺(gngy)二合一工艺二合一工艺(gngy)岗位任务：岗位任务：调节氢气与氯气配比，将氯气和氢气在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，二合一炉灯头燃烧，生产出合格的氯化氢，经冷却降温经冷却降温(jing wn)后送至转化，供合成转化岗位使后送至转化，供合成转化岗位使用。用。转化岗位不使用氯化氢时，合成的氯化转化岗位不使用氯化氢时，
23、合成的氯化氢经冷却后用稀酸吸收生成盐酸。氢经冷却后用稀酸吸收生成盐酸。第25页/共66页第二十六页，共66页。四、四、VCM工艺工艺(gngy)二合一工艺二合一工艺(gngy)反应原理：氢气和氯气只有在加热、明亮的光线反应原理：氢气和氯气只有在加热、明亮的光线反应原理：氢气和氯气只有在加热、明亮的光线反应原理：氢气和氯气只有在加热、明亮的光线(gungxin)(gungxin)照射下或触媒的存在的条件下，才会迅照射下或触媒的存在的条件下，才会迅照射下或触媒的存在的条件下，才会迅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：速反应生产氯化氢，其主反应式为：速反应生产氯化氢，其
24、主反应式为：速反应生产氯化氢，其主反应式为：H2+Cl2 2HCl+44.126kJ/molH2+Cl2 2HCl+44.126kJ/mol 副反应：副反应：副反应：副反应：2H2+O2 2H2O 2H2+O2 2H2O 2Fe+3Cl2 2FeCl3 2Fe+3Cl2 2FeCl3 Fe+2HCl FeCl2 Fe+2HCl FeCl2第26页/共66页第二十七页，共66页。四、四、VCM工艺工艺(gngy)二合一工艺二合一工艺(gngy)HCl合成合成(hchng)方框流程图方框流程图阻火器阻火器合成炉合成炉电解氯处电解氯处理理氯气缓冲罐氯气缓冲罐氢气缓冲罐氢气缓冲罐电解氢处电解氢处理理空
25、冷器空冷器氯化氢缓冲罐氯化氢缓冲罐石墨冷石墨冷转化转化降膜降膜吸收吸收第27页/共66页第二十八页，共66页。四、四、VCM工艺工艺(gngy)二合一工艺二合一工艺(gngy)HCl合成合成(hchng)方框流程图方框流程图尾尾气气(wi q)吸吸 收收塔塔石墨冷石墨冷降降膜膜吸吸收塔收塔盐酸槽盐酸槽盐酸泵盐酸泵储罐储罐放空放空第28页/共66页第二十九页，共66页。四、四、VCM工艺工艺(gngy)二合一工艺二合一工艺(gngy)主要设备合成炉的关键主要设备合成炉的关键(gunjin)参数参数炉门炉门视镜视镜氢气氢气氯气氯气 设备内 夹套内最高工作压力:0.08MPa 0.35MPa设计压力
26、：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(rngj)：15.5m 3材质：碳钢第29页/共66页第三十页，共66页。四、四、VCM工艺工艺(gngy)二合一工艺二合一工艺(gngy)关键控制点关键控制点关键控制点关键控制点H2:Cl2H2:Cl2（体积比）：（体积比）：（体积比）：（体积比）：（1.051.11.051.1）:1:1氯化氢纯度：氯化氢纯度：氯化氢纯度：氯化氢纯度：9095%9095%（无游离（无游离（无游离（无游离(yul)(yul)氯）氯）氯）氯）合成炉出口温度：合成炉出口温度：合成炉出口温度：合成炉出口温
27、度：400600 400600氢中含氧：氢中含氧：氢中含氧：氢中含氧：00.4%00.4%（体积分数）（体积分数）（体积分数）（体积分数）块冷进口温度：块冷进口温度：块冷进口温度：块冷进口温度：110180 110180第30页/共66页第三十一页，共66页。五、五、VCM工艺工艺(gngy)冷冻工艺冷冻工艺(gngy)岗位任务：岗位任务：通过通过(tnggu)冰机制取冰机制取-35冷媒水供精馏尾气冷凝器、转化脱水冷媒水供精馏尾气冷凝器、转化脱水 通过通过(tnggu)冰机制取冰机制取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、冷媒水供转化（净化系统、机前冷、酸冷却器）
28、、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）。、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。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。第31页/共66页第三十二页，共66页。五、五、VCM工艺工艺(gngy)冷冻工艺冷冻工艺(gngy)冷冻水制取工作原理及流程：通过螺杆式压缩机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
29、压缩为高压气体，再在冷凝器中经过循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，最后在蒸发环水将气态制冷剂冷凝为液态，最后在蒸发(zhngf)器内制冷器内制冷剂和载冷剂进行换热，制冷剂蒸发剂和载冷剂进行换热，制冷剂蒸发(zhngf)带走热量，通过控带走热量，通过控制蒸发制蒸发(zhngf)压力，将载冷剂冷却到合格温度外送。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
30、却后的循带走循环水的热量，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。环水，经泵加压后，送往各用户。如此往复循环。第32页/共66页第三十三页，共66页。五、五、VCM工艺工艺(gngy)冷冻工艺冷冻工艺(gngy)主要物料主要物料(w lio)和设备和设备 主要主要(zhyo)物料：乙二醇溶液、氯化钙溶液、冷冻机油、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、（二氟一氯甲烷、-40.82）主要主要(zhyo)设备：螺杆式压缩机、油气分离器、油冷却器、冷凝器、蒸发器、气液分离器设备：螺杆式压缩机、油气分离器、油冷却器、冷凝
31、器、蒸发器、气液分离器油气分离器油气分离器第33页/共66页第三十四页，共66页。六、六、VCM工艺工艺(gngy)转化工艺转化工艺(gngy)岗位任务：通过四个工序合成岗位任务：通过四个工序合成(hchng)并处理得到一定纯度的高压氯乙烯气体并处理得到一定纯度的高压氯乙烯气体n n脱水工序：将氯化氢和乙炔脱水工序：将氯化氢和乙炔(y qu)按照按照1.051.1：1的分子配比进行混合，的分子配比进行混合，通过冷冻盐水降温和酸捕脱水至通过冷冻盐水降温和酸捕脱水至0.07%，再预热至，再预热至7080 送往转化送往转化工序；工序；n n转化工序：控制转化器反应温度转化工序：控制转化器反应温度11
32、0180，得到纯度高于，得到纯度高于84%的氯乙的氯乙烯气体，除汞后送往净化系统；烯气体，除汞后送往净化系统；n n净化系统：气体降温并脱除净化系统：气体降温并脱除CO2和和HCl等杂质气；等杂质气；n n压缩系统：将冷却脱水后的压缩系统：将冷却脱水后的VC气体压气体压缩至缩至0.6MPa左右，送往精镏岗位。左右，送往精镏岗位。第34页/共66页第三十五页，共66页。六、六、VCM工艺工艺(gngy)转化工艺转化工艺(gngy)工艺原理工艺原理工艺原理工艺原理干燥的混合气进入转化干燥的混合气进入转化干燥的混合气进入转化干燥的混合气进入转化(zhu(zhu nhu)nhu)器，在氯化器，在氯化器
33、，在氯化器，在氯化汞触媒的存在下，氯化氢和乙炔反应生成汞触媒的存在下，氯化氢和乙炔反应生成汞触媒的存在下，氯化氢和乙炔反应生成汞触媒的存在下，氯化氢和乙炔反应生成氯乙烯，反应方程式为：氯乙烯，反应方程式为：氯乙烯，反应方程式为：氯乙烯，反应方程式为：反应机理为：反应机理为：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此中间物不稳定遇氯化氢即分解生成氯乙此中间物不稳定遇氯化氢即分解生成氯乙此中间物不稳定遇氯化氢即分解生成氯乙烯烯烯烯第35页/共66页第
34、三十六页，共66页。n n转化主要副反应：转化主要副反应：转化主要副反应：转化主要副反应：n nC2H2+H2O CH3CHOC2H2+H2O CH3CHOC2H2+H2O CH3CHOC2H2+H2O CH3CHOn nC2H3Cl+HCl C2H4Cl2C2H3Cl+HCl C2H4Cl2C2H3Cl+HCl C2H4Cl2C2H3Cl+HCl C2H4Cl2n n触媒中毒触媒中毒触媒中毒触媒中毒(zhng d)(zhng d)(zhng d)(zhng d)副反应：副反应：副反应：副反应：n nHgCl2+H2S HgS+2HClHgCl2+H2S HgS+2HClHgCl2+H2S H
35、gS+2HClHgCl2+H2S HgS+2HCln n3HgCl2+PH3 (HgCl)3P+3HCl3HgCl2+PH3 (HgCl)3P+3HCl3HgCl2+PH3 (HgCl)3P+3HCl3HgCl2+PH3 (HgCl)3P+3HCln n混合器过氯副反应：混合器过氯副反应：混合器过氯副反应：混合器过氯副反应：n nCl2+C2H2 C2HCl+HClCl2+C2H2 C2HCl+HClCl2+C2H2 C2HCl+HClCl2+C2H2 C2HCl+HCln n压缩机局部温度高分解反应：压缩机局部温度高分解反应：压缩机局部温度高分解反应：压缩机局部温度高分解反应：n nC2H4
36、Cl2 C2H3Cl+HClC2H4Cl2 C2H3Cl+HClC2H4Cl2 C2H3Cl+HClC2H4Cl2 C2H3Cl+HCl六、六、VCM工艺工艺(gngy)转化工艺转化工艺(gngy)第36页/共66页第三十七页，共66页。转化转化(zhunhu)岗位方框流程图岗位方框流程图六、六、VCM工艺工艺(gngy)转化工艺转化工艺(gngy)2#泡沫泡沫塔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石墨冷石墨冷1酸雾捕酸雾捕集器集器2酸雾捕酸雾捕集器集器预热预热器器前台转前台转化器化器浓酸槽浓酸槽二合一酸库二合一酸库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
37、1#泡沫泡沫塔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除机后除油器和油器和冷却器冷却器VC送精送精馏馏VC第37页/共66页第三十八页，共66页。六、六、VCM工艺工艺(gngy)转化工艺转化工艺(gngy)主要主要(zhyo)设备一设备一酸雾捕集器酸雾捕集器工作容积工作容积 19m3 换热面积换热面积 20 夹夹 套套 罐罐 内内设计设计(shj)压力压力 0.55MPa 0.088MPa工作压力工作压力 0.5MPa 0.08MPa设计设计(shj)温度温度-35 -35工作温度工作温度-35 -14物物 料料 冷冻盐水冷冻盐水 乙炔、氯化乙炔、氯化氢氢第38
38、页/共66页第三十九页，共66页。六、六、VCM工艺工艺(gngy)转化工艺转化工艺(gngy)关键设备参数关键设备参数(cnsh)二二换热面积换热面积 591m2 壳程壳程 管程管程设计压力：设计压力：0.55 MPa0.08 MPa工作压力：工作压力：0.5 MPa 0.05 MPa设计温度设计温度：100 150工作温度工作温度：9099100185物料物料(w lio)名称：名称：热水热水 氯氯乙烯乙烯 氯化氯化 汞汞 活性炭活性炭第39页/共66页第四十页，共66页。关键关键(gunjin)控制点控制点 六、六、VCM工艺工艺(gngy)转化工艺转化工艺(gngy)分子比分子比C2H
39、2:HCl=1:1.051.12#石墨冷凝器石墨冷凝器 气相出口气相出口-12-16转化器前混合器含水转化器前混合器含水00.07%(抽查抽查)混合器温度混合器温度(wnd)042、45报警报警50紧停紧停合成反应温度合成反应温度(wnd)110180（新触媒温度（新触媒温度(wnd)0150）配碱浓度配碱浓度NaOH 815%换碱浓度换碱浓度NaOH 05%Na2CO3810%(冬天冬天510%)气柜含氧气柜含氧:1%气柜含乙炔：气柜含乙炔：3%压缩机进口压力：压缩机进口压力：14kPa第40页/共66页第四十一页，共66页。六、六、VCM工艺工艺(gngy)精镏工艺精镏工艺(gngy)由压
40、缩机来的由压缩机来的0.50.7MPa的粗氯乙烯气的粗氯乙烯气体经冷凝液化形成体经冷凝液化形成(xngchng)液态粗单体至粗单体贮槽。液态粗单体至粗单体贮槽。粗单体经精馏低塔和精馏高塔分别分离粗单体经精馏低塔和精馏高塔分别分离除去低沸物和高沸物后，冷凝成纯度除去低沸物和高沸物后，冷凝成纯度99.99%精单体，至精单体贮槽供聚合使用。精单体，至精单体贮槽供聚合使用。岗位岗位(gng wi)任务任务第41页/共66页第四十二页，共66页。三、转化工艺三、转化工艺(gngy)(gngy)转化率计算转化率计算第42页/共66页第四十三页，共66页。三、转化三、转化(zhunhu)(zhunhu)工艺
41、转化工艺转化(zhunhu)(zhunhu)率计算率计算出口乙炔含量对应的转化率出口乙炔含量对应的转化率前台转化器出口前台转化器出口含乙炔含乙炔x x1 1转化率转化率a a1 1后台转化器出口后台转化器出口含乙炔含乙炔x x2 2转化率转化率a a2 210.00%10.00%87.00%87.00%0.10%0.10%99.88%99.88%11.00%11.00%85.54%85.54%0.20%0.20%99.77%99.77%12.00%12.00%84.05%84.05%0.30%0.30%99.65%99.65%13.00%13.00%82.52%82.52%0.40%0.40%
42、99.53%99.53%14.00%14.00%80.95%80.95%0.50%0.50%99.41%99.41%15.00%15.00%79.35%79.35%0.60%0.60%99.29%99.29%16.00%16.00%77.71%77.71%0.70%0.70%99.18%99.18%17.00%17.00%76.04%76.04%0.80%0.80%99.06%99.06%18.00%18.00%74.32%74.32%0.90%0.90%98.94%98.94%19.00%19.00%72.56%72.56%1.00%1.00%98.82%98.82%20.00%20.00%
43、70.75%70.75%2.00%2.00%97.61%97.61%第43页/共66页第四十四页，共66页。七、七、VCM工艺工艺(gngy)精镏工艺精镏工艺(gngy)工作原理工作原理 液体混合物的精馏过程，是一个传质传热的过程，其分离效果基于组成混合物的不同物质具有液体混合物的精馏过程，是一个传质传热的过程，其分离效果基于组成混合物的不同物质具有(jyu)不同的挥发度，即不同物质在相同压力下具有不同的挥发度，即不同物质在相同压力下具有(jyu)不同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之差异来使各物质相互分离的过程。不同的蒸汽压和不同的沸点，利用恒压不同
44、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。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）。第44页/共66页第四十五页，共66页。精馏精馏(jn li)流程方框图流程方框图压缩压缩预冷器预冷器全凝器全凝器A尾气冷凝尾气冷凝器器A缓冲罐缓冲罐膜回收系膜回收系统统尾气冷凝尾气冷凝器器B水分离器水分离器全凝器全凝器B粗单体储槽粗单体储槽精馏低精馏低塔塔精馏高
45、精馏高塔塔成品冷却器成品冷却器精单体储槽精单体储槽精精VC送送聚合聚合液相液相气相气相七、七、VCM工艺工艺(gngy)精镏工艺精镏工艺(gngy)第45页/共66页第四十六页，共66页。关键设备参数关键设备参数(cnsh)七、七、VCM工艺工艺(gngy)精镏工艺精镏工艺(gngy)名称：低沸塔名称：低沸塔介质：氯乙烯介质：氯乙烯容积：容积：3.5m3 设计设计(shj)压力：压力：0.65MPa最高工作压力：最高工作压力：0.6MPa 设计设计(shj)温度：温度：40第46页/共66页第四十七页，共66页。关键关键(gunjin)控制点控制点 七、七、VCM工艺工艺(gngy)精镏工艺精
46、镏工艺(gngy)精单体质量：精单体质量：VC99.95%液相乙炔液相乙炔(y qu)5ppm 气相乙炔气相乙炔(y qu)20ppm 1,1-二氯乙烷二氯乙烷30ppm 粗粗VC贮槽液面：贮槽液面：4070%低塔釜温：低塔釜温：3545低塔顶温度：低塔顶温度：1538 高塔釜温：高塔釜温：2535 精单贮槽液位精单贮槽液位:80%尾排尾排VC含量：含量：2%第47页/共66页第四十八页，共66页。八、八、PVC工艺工艺(gngy)岗位任务岗位任务1.1 聚合聚合(jh)岗位岗位 将精氯乙烯在一定的温度、压力下，加入适量的助剂，经过聚合将精氯乙烯在一定的温度、压力下，加入适量的助剂，经过聚合(
47、jh)反应生成聚氯乙烯。未反应完的氯乙烯经回收处理后循环使用。聚氯乙烯浆料在一定的温度和压力下，经过汽提塔汽提除去聚氯乙烯颗料中残留的氯乙烯后送往离心干燥岗位，同时将氯乙烯回收。反应生成聚氯乙烯。未反应完的氯乙烯经回收处理后循环使用。聚氯乙烯浆料在一定的温度和压力下，经过汽提塔汽提除去聚氯乙烯颗料中残留的氯乙烯后送往离心干燥岗位，同时将氯乙烯回收。1.2 离心干燥岗位离心干燥岗位 将聚合将聚合(jh)岗位送来的岗位送来的PVC浆料经离心干燥后送入包装岗位。浆料经离心干燥后送入包装岗位。1.3 包装岗位包装岗位 将离心干燥岗位送来的将离心干燥岗位送来的 PVC颗料按包装要求包装，并分批次将颗料按
48、包装要求包装，并分批次将 PVC堆放到堆放到PVC成品库。成品库。第48页/共66页第四十九页，共66页。工艺原理工艺原理 聚合方法聚合方法悬浮聚合（悬浮聚合（80%的的PVC采用悬浮聚合法，其他方法有本体采用悬浮聚合法，其他方法有本体(bnt)聚合、乳液聚合等）聚合、乳液聚合等）单体以液滴状悬浮于水中的聚合，体系主要由单体、引发剂、水和分散剂四组分组成单体以液滴状悬浮于水中的聚合，体系主要由单体、引发剂、水和分散剂四组分组成。溶解有引发剂的单体在强烈搅拌下，以小液滴状态悬浮分散于水中进行聚合。溶解有引发剂的单体在强烈搅拌下，以小液滴状态悬浮分散于水中进行聚合。在机理上，在机理上，PVC的聚合
49、度仅仅取决于温度，因此温度的控制十分重要的聚合度仅仅取决于温度，因此温度的控制十分重要(0.2)，一般采用夹套冷却的方式，同时引发体系有平缓的聚合速度，聚合釜有良好的传热性能。，一般采用夹套冷却的方式，同时引发体系有平缓的聚合速度，聚合釜有良好的传热性能。VCM的转化率取决于反应时间。的转化率取决于反应时间。八、八、PVC工艺工艺(gngy)第49页/共66页第五十页，共66页。工艺原理工艺原理(yunl)氯乙烯在一定的温度、压力下，加入适量的助剂，分如下几步进行反应：链引发，链增长，链转移，链终止，生成聚氯乙烯。氯乙烯在一定的温度、压力下，加入适量的助剂，分如下几步进行反应：链引发，链增长，
50、链转移，链终止，生成聚氯乙烯。链引发：引发剂分子受热使弱键断裂而分解出初级游离基；链引发：引发剂分子受热使弱键断裂而分解出初级游离基；链增长：活泼自由基与单体反应产生单体自由基，进一步与其他氯乙烯分子作用；链增长：活泼自由基与单体反应产生单体自由基，进一步与其他氯乙烯分子作用；链转移及链终止：链转移及链终止：a.向单体链转移向单体链转移形成端基双键聚氯乙烯；形成端基双键聚氯乙烯；b.向高聚物链转移向高聚物链转移 形成支链或交联聚氯乙烯；形成支链或交联聚氯乙烯；c.偶合链终止偶合链终止形成形成“尾尾相连尾尾相连”聚氯乙烯。聚氯乙烯。d.歧化终止歧化终止形成端基双键聚氯乙烯。形成端基双键聚氯乙烯。