1、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：
2、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
3、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
4、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
5、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！,
