PVC生产工艺
氯化聚乙烯生产工艺
氯化聚乙烯生产工艺氯化聚乙烯（PVC）是一种具有广泛应用的热塑性塑料，广泛用于制作管道、电线电缆、地板、装饰材料等。
氯化聚乙烯的生产工艺主要分为乙烯氯化工艺和乙烯增塑工艺。
1. 乙烯氯化工艺乙烯氯化工艺是通过将乙烯气体与氯气在氯化铝催化剂的存在下进行氯化反应而制得的氯化乙烯。
该工艺主要包括以下步骤：（1）催化剂的制备：使用溶液法或沉淀法制备氯化铝催化剂。
（2）乙烯氯化：将乙烯气体、氯气和催化剂送入氯化塔中，通过催化剂的存在，将乙烯气体进行氯化反应生成氯化乙烯。
（3）净化：对产生的氯化乙烯进行净化处理，去除其中的杂质。
（4）聚合：经过净化的氯化乙烯加入聚合反应器中，并加入引发剂、调节剂等助剂，进行聚合反应，生成氯化聚乙烯树脂。
（5）烘干和粉碎：将聚合后的氯化聚乙烯树脂进行烘干和粉碎处理，得到粉末状的氯化聚乙烯。
2. 乙烯增塑工艺乙烯增塑工艺是在乙烯氯化工艺的基础上，通过添加增塑剂来提高氯化聚乙烯的柔韧性和可加工性。
该工艺主要包括以下步骤：（1）乙烯氯化：同乙烯氯化工艺中的步骤（2）。
（2）净化：同乙烯氯化工艺中的步骤（3）。
（3）增塑剂的添加：将净化后的氯化乙烯加入混合料搅拌器中，在搅拌的同时，逐渐添加增塑剂等助剂，使其充分混合。
（4）聚合：与乙烯氯化工艺中的步骤（4）相同。
（5）烘干和粉碎：与乙烯氯化工艺中的步骤（5）相同。
乙烯增塑工艺相较于乙烯氯化工艺，在添加了增塑剂后，氯化聚乙烯的柔韧性和可加工性得到了提高，适用于制作注塑产品和挤出薄膜等要求较高的应用。
总之，氯化聚乙烯的生产工艺主要包括乙烯氯化工艺和乙烯增塑工艺，具体的工艺步骤根据产品的要求和工艺设备的不同会有所差异。
这些工艺通过乙烯气体与氯气的反应，制得氯化乙烯，再通过聚合、净化等步骤最终得到氯化聚乙烯产品。
PVC聚合的四种生产工艺
自压回收 压缩冷凝回收
转化率计算
粗料预估
加料完 反应过程中
动力学模型
主要控制过程
去离子水、 VCM、分散剂、各种助剂加料；
批量加料品种多，要求高
所需的物料品种较多
去离子水 VCM单体 引发剂 分散剂 调节剂 终止剂等等
加料的精度要求高
仪表精度不低于0.5级； 测量上经常采用双流量计，计量槽＋流量计，电子称 部分物料甚至采用稀释方式来提高加料的精度
电石法生产PVC工艺流程示意图
电石法乙炔工艺
乙炔发生
四种工艺比较二
本体法生产工艺在无水、无分散剂，只加入 引发剂的条件下进行聚合，不需要后处理设 备，投资小、节能、成本低。用本体法PVC树 脂生产的制品透明度高、电绝缘性好、易加 工，用来加工悬浮法树脂的设备均可用于加 工本体法树脂。 溶液聚合单体溶解在一种有机溶剂（如n－丁 烷或环己烷）中引发聚合，随着反应的进行 聚合物沉淀下来。溶液聚合反应专门用于生 产特种氯乙烯与醋酸乙烯共聚物。溶液聚合 反应生产的共聚物纯净、均匀，具有独特的 溶解性和成膜性。
注水控制
根据反应速率注水
W dV dC 0 ( 1 2 ) .......... 1) ....( dt 1 2 dt
根据式（1）的注水速率可以保持反应釜的液位恒定在初始液位。 而上式的注水速率只取决于反应速率。反应速率可以通过聚合热 的计算得到，聚合热表达如下：
Q Wi C p (Tin Tout ) F j K j Tmj
单体生成操作画面一
单体生成操作画面二
PVC生产工艺详细介绍
PVC生产工艺详细介绍PVC，全名聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride），是一种重要的塑料材料，广泛用于各个领域。
下面将详细介绍PVC的生产工艺。
原料准备PVC的主要原料是乙烯和氯气。
乙烯是一种石化产品，常用作塑料的基础单体。
氯气则是一种常见的化学品，广泛用于工业生产。
在生产PVC之前，需要将乙烯和氯气进行准备，并确保它们的纯度和质量符合要求。
聚合反应PVC的生产过程中，主要采用的是自由基聚合反应。
在聚合反应中，乙烯和氯气会经过一系列的处理步骤，形成聚合物链。
这个过程通常在高温和高压下进行，以便促使聚合反应的进行。
稳定剂添加由于PVC在加工和使用过程中容易发生降解，稳定剂的添加是必不可少的。
稳定剂可以有效防止PVC的降解和老化，提高其使用寿命。
常用的稳定剂包括有机锡化合物、有机锌化合物等。
塑化剂和助剂为了使PVC具有良好的可塑性和柔韧性，通常会向其添加一定量的塑化剂和助剂。
塑化剂可以提高PVC的延展性和可加工性，使其更容易成型。
助剂则可以改善PVC的物理性能，例如增强其耐候性和耐化学腐蚀性。
加工和成型经过以上步骤，PVC已经形成了可供加工和成型的混合物。
根据需求，可以采用挤出、注塑、吹膜等不同的加工方式，将PVC变成所需的形状和尺寸。
在成型过程中，需要控制温度、压力和速度等参数，以保证最终产品的质量。
产品检测和质量控制为了确保PVC产品的质量，需要进行严格的检测和质量控制。
常见的检测方法包括拉伸强度测试、耐候性测试、熔融指数测试等。
通过这些测试，可以评估PVC产品的物理性能、耐久性和加工性能是否符合要求。
以上是PVC生产的详细介绍。
PVC的生产工艺相对简单，但需要严格控制原料质量和加工参数，以确保最终产品的品质。
聚氯乙烯生产工艺流程
聚氯乙烯生产工艺流程聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，简称PVC）是由氯乙烯单体经过聚合反应产生的一种热塑性合成树脂。
PVC具有良好的物理性能、化学稳定性和加工性能，广泛应用于建筑材料、电线电缆、塑料板材、管道等领域。
以下是一种常见的聚氯乙烯生产工艺流程。
1. 原料准备：聚氯乙烯的主要原料是乙烯和氯气。
乙烯通常从石油或天然气中提炼出来，而氯气则是通过盐酸电解产生的。
2. 氯乙烯生产：乙烯与氯气在催化剂的存在下进行加成反应，生成氯乙烯单体。
这个反应过程通常在高温和高压条件下进行，并采用连续流动的方式进行。
3. 聚合反应：氯乙烯单体经过氯化链的聚合反应，形成聚合氯乙烯颗粒。
该反应通常在聚合釜中进行，聚合釜内部具有搅拌装置以保证反应均匀进行。
4. 精制处理：聚合氯乙烯颗粒经过筛网除去不良颗粒。
然后，颗粒经过溶剂处理，去除掉不溶于溶剂的杂质。
5. 粉碎和干燥：经过精制处理后的聚合氯乙烯颗粒进行粉碎，将颗粒细化为粉末；然后利用干燥机将湿度降低至目标值，以便后续加工。
6. 添加剂混合：将干燥的聚合氯乙烯粉末与所需的添加剂，如增塑剂、稳定剂、着色剂等一起加入到混合机中进行充分混合。
添加剂可以根据产品的不同需求进行调整。
7. 挤出成型：混合好的PVC颗粒通过挤出机加热熔融，然后通过模具，将熔融的PVC挤出成型。
挤出成型可以选择成型板材、管道等。
8. 冷却和切割：挤出成型后的PVC在冷却水槽中迅速冷却，以使其固化。
然后，通过切割设备将PVC产品切割成所需长度，以便包装和运输。
9. 包装和存储：切割好的PVC产品进行包装，通常使用塑料薄膜进行包装。
然后将包装好的产品储存到仓库中，待出售或进一步加工使用。
以上是聚氯乙烯生产的一个基本工艺流程，具体的生产工艺还会根据不同厂家和产品的要求进行调整。
聚氯乙烯的生产过程需要严格控制各个环节的条件和参数，以确保产品的质量和性能。
聚氯乙烯生产工艺
聚氯乙烯生产工艺
聚氯乙烯（PVC）是一种常见的合成塑料，主要用于制造管道、电线、地板、包装材料等。
下面是一种常用的聚氯乙烯生产工艺：
1. 聚合反应：将氯乙烯（C2H3Cl）与过氧化氢（H2O2）等引发剂一起加入聚合釜中，进行聚合反应。
反应生成的聚氯乙烯分子形成高分子量的链状结构。
2. 催化氯化：将聚合得到的聚氯乙烯颗粒与氯气（Cl2）反应，进行催化氯化反应。
这个过程主要是为了增加聚氯乙烯的氯含量，提高其耐候性和抗老化性能。
3. 粉碎：将催化氯化反应得到的固体聚氯乙烯块状物粉碎成粉末状，以便后续的加工处理。
4. 塑化剂添加：将聚氯乙烯粉末与塑化剂（如邻苯二甲酸
二丁酯）混合，加入混炼机进行塑化。
塑化的目的是使聚
氯乙烯粉末变得可塑性，便于成型加工。
5. 成型加工：将塑化后的聚氯乙烯料料送入模具中，经过
压制、挤出、注塑等加工工艺，制成所需的聚氯乙烯制品。
以上是一种简化的聚氯乙烯生产工艺，实际生产中还会包
括其他步骤和辅助设备。
不同的工艺会根据产品的不同要
求和生产规模而有所调整。
pvc的主要生产工艺
pvc的主要生产工艺PVC（聚氯乙烯）是一种常见的合成塑料，广泛用于制造管材、电线电缆、地板、打印纸等各种产品。
PVC的生产工艺主要包括聚合、表面处理、挤出、注塑和模压等步骤。
首先，聚合是PVC生产的第一步。
聚合是将乙烯与氯气在高温条件下进行反应，生成PVC的聚合物。
这一步骤通常使用容量较大的反应釜进行，反应温度和反应时间需要严格控制，以确保产生高质量的PVC。
第二，表面处理是为了净化聚合后的PVC料块表面，使其更容易进行后续的加工。
通常采用机械或化学方法对PVC料块进行清洗、切割和去除杂质等处理，从而得到适合后续操作的PVC料块。
第三，挤出是PVC生产的关键步骤之一。
挤出是将表面处理后的PVC料块加热到熔融状态，然后通过挤出机将其挤出成型，形成所需的管材或型材。
挤出机的挤出头具有特定的形状和结构，能够使熔融态的PVC通过模具，加压并形成所需的截面形状。
第四，注塑是将PVC料块熔融并注入模具中，形成所需的产品形状。
注塑通常用于制造PVC制品，如电线电缆插头、开关、打印纸等。
注塑过程中需要掌握好熔化温度和注射速度等参数，以保证产品质量。
最后，模压是一种将PVC加热到熔融状态并注入模具中的方法，用于制造复杂形状的PVC制品。
模压可以制造出各种类型的PVC制品，如地板砖、垫片、密封圈等。
与注塑相比，模压通常需要更高的温度和压力。
总的来说，PVC的主要生产工艺包括聚合、表面处理、挤出、注塑和模压等步骤。
这些步骤需要掌握合适的温度、时间和压力等参数，以确保生产出高质量的PVC制品。
随着技术的不断进步，PVC的生产工艺也在不断改进，以提高生产效率和产品质量。
PVC生产工艺
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。
y
❖ 可用露点方程：
产量最大。
谢谢各位老师！
结束
❖ 原料配比: C 2H 2:H C l1:1.08
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。 PH2O n水 P总 n水 n干
❖ 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
❖ 反应原理： ❖ 主反应：C H C H H C l C H 2 C H C l ❖ 副反应： C H C H H 2 O C H 3 C H O
工艺流程图
图1—1 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
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：
n p n p p H 2o
干
总
o
H 2o o
聚氯乙烯生产工艺简介
聚氯乙烯生产工艺简介PVC树脂是氯乙烯单体经聚合制得的一类热塑性高分子聚合物，分子式为:[ CH2—CHCl ]n，其中n表示聚合度，一般n=590～1500。
一、氯乙烯单体的制备工业上制备氯乙烯的方法主要有：乙炔法、联合法、乙烯氧氯化法、乙烯平衡氧氯化法等。
1、乙炔法：乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯是最早实现工业化的方法，乙炔可由电石（碳化钙）与水作用制得。
此法能耗大，目前用此法生产氯乙烯制造PVC树脂主要集中在我国，占我国PVC树脂总量的一半以上。
2、联合法：由石油裂解制得的乙烯经氯化后生成二氯乙烷，然后在加压条件下将其加热裂解，脱去氯化氢后得到氯乙烯，副产品氯化氢再与乙炔反应又制得氯乙烯。
3、乙烯氧氯化法：使用乙烯、氯化氢和氧气反应得到二氯乙烷和水，二氯乙烷再经裂解，生成氯乙烯。
副产的氯化氢在回收到氧氯化工段，继续反应。
4、乙烯平衡氧氯化法：是将直接氯化和氧氯化工艺相结合。
乙烯与氯反应生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解产生氯乙烯和氯化氢。
氯化氢与乙烯和氧气反应又生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解再产生氯乙烯和氯化氢。
氯化氢回收后，继续参与氧氯化反应。
进入90年代以后，国外先后开发了一些生产氯乙烯单体的新工艺。
例如开发出不产生水的直接氯化/氯化氢氧化工艺；使用最便宜的乙烷作原料，直接氧氯化生产氯乙烯单体的技术；二氯乙烷/纯碱工艺生产氯乙烯单体的新技术路线等。
二、氯乙烯的聚合在工业化生产氯乙烯均聚物时，根据树脂应用领域，一般采用5种方法生产，即本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、微悬浮聚合和溶液聚合。
1、本体聚合：一般采用“两段本体聚合法”，第一段称为预聚合，采用高效引发剂，在62～75℃温度下，强烈搅拌，使氯乙烯聚合的转化率为8%时，输送到另一台聚合釜中，再加入含有低效引发剂的等量新单体，在约60℃温度下，慢速搅拌，继续聚合至转化率达80%时，停止反应。
本体聚合氯乙烯单体中不加任何介质，只有引发剂。
因此，此法生产的PVC树脂纯度较高，质量较优，其构型规整，孔隙率高而均匀，粒度均一。
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采用盐水作冷质，温升为5℃,考虑15%损失， 冷消耗量:
Q冷 1.15Q
Q冷 G T CP
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
CaC2 2H2O Ca OH 2 C2 H2
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： CH CH HCl CH 2 CHCl 副反应： CH CH H 2O CH3 CHO
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。
y 可用露点方程： k
C2 H2 : HCl 1:1.08
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。
n水 PH 2O P总 n 水 n 干
计算出乙炔遇冷器、氯化氢遇冷器中和混合 气脱去的：97.5%， 乙炔转化成二氯乙烷的转化率：1%。
i
1 0 来求出尾气中
i
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：
V全 V低 V尾 L尾
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。
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% 原料配比: 乙炔<0.001%
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：
nH 2 o
n p
干
总
p p
o H 2o o H 2o
碱洗塔
采用10～15%的 NaOH 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： o
n
H 2o
n p
干
总
p p
H 2o o H 2o
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℃。
k 11 p2 k 2 T 1( )
T
2
p
1
与假设相近，即二段出口温度为86℃。
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：
工艺流程图
图1—1 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
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：
Q Q显 Q潜
Q显 GiCpi T
Q潜 G△Hr
最后计算出气体在预冷器中需移除的热量：
Q Q显 Q水 Q溶
冷冻机制冷能力核算
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！