年产20万吨聚乙烯的生产工艺设计_毕业设计说明书
PVC课程设计年产20万吨聚氯乙烯工艺设计
内容摘要本设计为年产20万吨聚氯乙烯聚合工艺设计，本文结合国内外文献阐述了PVC工业的发展状况及发展趋势，包括原料路线、聚合方法、工艺流程及工艺设备等。
本次设计采用悬浮法生产聚氯乙烯，介绍了采用悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，以及详尽的工艺流程，并且从物料衡算、热量衡算方面进行准确的工艺计算，并对设备进行了设计与选型，除此之外，还采取了防火防爆防雷等重要措施，对三废的处理回收等进行了叙述。
关键词：聚氯乙烯；悬浮法；自由基聚合；聚合釜；气提目录第一章文献综述 (3)1.1 国内外pvc发展状况及发展趋势 (3)1.2 单体合成工艺路线 (5)1.2.1乙炔路线 (5)1.2.2乙烯路线 (6)1.3聚合工艺路线 (7)1.3.1本体法聚合生产工艺 (7)1.3.2乳液聚合生产工艺 (8)1.3.3悬浮聚合生产工艺 (8)1.4配方及设备的选择 (10)1.4.1配方的选择 (10)1.4.2设备的选择 (10)1.5原料及产品性能 (12)1.6 聚合机理 (13)1.6.1自由基聚合机理 (13)1.6.2链反应动力学机理 (14)1.6.3 成粒机理与颗粒形态 (15)1.7工艺流程叙述 (16)1.7.1加料系统 (16)1.7.2聚合系统 (17)1.7.3浆料汽提及废水汽提系统 (18)第二章工艺计算 (20)2.1物料衡算 (20)2.1.1聚合釜 (20)2.1.2 混料槽 (23)2.1.3汽提塔 (25)2.1.4离心机 (27)2.1.5 沸腾床 (29)2.1.6 包装 (30)2.2热量衡算 (31)2.2.1聚合釜 (31)2.2.2沸腾床 (36)2.3 设备的计算及选型 (42)2.3.1 聚合釜 (42)3.3.2 混料槽 (55)3.3.3 汽提塔 (56)3.3.4 离心机 (67)第三章非工艺部分 (76)3.1厂内的防火防爆措施 (76)3.2车间照明及采暖措施 (76)3.3防静电，防雷措施 (77)3.4三废处理情况 (78)3.4.1电石渣的处理 (78)3.4.2电石渣上清液的处理 (78)3.4.3 热水的综合利用 (78)3.4.4尾气的回收利用 (79)3.4.5转化水洗塔水的回收利用 (79)结束语 (80)附录 (82)第一章文献综述引言聚氯乙烯（PVC）是国内外高速发展的合成材料中5大热塑性合成树脂之一，以其价廉物美的特点，占合成树脂消费量的29%左右，仅次于聚乙烯（PE），居第二位。
年产20万吨氯乙烯工艺设计教学文稿
年产20万吨氯乙烯工艺设计Process design of vinyl chloride with annal output of200kt目录摘要 (I)Abstract........................................................ I I 引言.. (1)第一章绪论 (2)1.1聚氯乙烯 (2)1.1.1 聚氯乙烯性质和分类 (2)1.1.2 聚氯乙烯的用途 (2)1.1.3聚氯乙烯工业与乙烯工业的关系 (4)1.2氯乙烯VC (4)1.2．1氯乙烯在国民经济中的地位和作用 (4)1.2.2 世界VC的产需状况及预测 (5)1.2.3我国VC的产需状况及预测 (5)1.3氯乙烯制取方法 (6)1.4氯乙烯的合成 (7)1.4.1 反应机理 (7)1.4.2 催化剂的选取 (7)1.4.3生产条件的选择 (8)1.4.4对原料气的要求 (9)1.5氯乙烯生产工艺流程简述 (10)1.5.1生产工艺流程 (10)1.5.2主要原料和产物的物化性质 (11)第二章工艺计算 (13)2.1物料衡算 (13)2.1.1计算依据 (13)2.1.2 各单元的物料衡算 (13)2.2热量衡算 (21)2.2.1 热量衡算式 (21)2.2.2有关物化数据表 (21)2.2.3 相应各个设备的热量衡算 (22)第三章主要设备及管道管径设计与选型 (29)3.1转化器的设计与选型 (29)3.1.1 已知条件 (29)3.1.2数据计算 (29)3.1.3手孔 (31)3.1.4封头的选择 (31)3.2精馏塔的设计与选型 (31)3.2.1求精馏塔的气、液相负荷 (33)3.2.2 求操作线方程 (33)3.2.3塔径的计算 (34)3.2.4精馏塔有效高度的计算 (37)3.2.5管径的计算 (37)3.3主要管道管径的计算与选型 (39)3.3.1 HCl进料管 (40)3.3.2 乙炔气进料管 (40)3.3.3 石墨冷却器的进料管 (41)3.3.4 多筒过滤器的进料管 (41)3.3.5转化器的进料管 (41)3.3.6 转化器的出料管 (42)3.3.7 石墨冷却器进料管 (42)3.3.8部分管道一览表 (42)第四章生产中的注意事项及废水处理 (43)4.1生产中常见物质的危害及处理方法 (43)4.1.1相应各物质危害及处理 (43)4.1.2 对VC泄露的综合治理 (44)4.2废水的处理 (44)4.2.1 废水排放标准 (44)4.2.2 废水的处理方法 (45)4.2.3其他三废的处理 (45)第五章安全生产防火技术 (46)5.1厂区安全生产特点 (46)5.2乙烯合成的安全技术 (46)5.3乙炔爆炸 (47)5.3.1 氧化爆炸 (47)5.3.2 分解爆炸 (47)5.3.3 乙炔的化合爆炸 (47)5.4氯乙烯的燃烧性能 (47)5.5安全措施 (47)5.6氯乙烯生产中发生过的典型事故 (48)结论 (51)致谢............................................ 错误!未定义书签。
年产20万吨PVC烧碱工段工艺设计
摘要聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，简称PVC)，是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，与聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和ABS统称为五大通用树脂，应用领域广泛。
PVC有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点。
氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和NaCl溶液制氯气氢气烧碱的方法。
工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业，即工业上电解法生产烧碱也称氯碱工业。
氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。
电解法生产烧碱，根据电解槽结构、电极材料和隔膜材料的不同可分为水银法、隔膜法和离子交换膜法。
在生产二十万吨PVC产品中要采取相关的方法除去氯。
PVC脱氯工艺方面，应本着因地制宜、节能降耗的原则设计相应的工艺路线，以达到最佳的经济效果。
本设计从初步设计的角度对年产20万吨PVC化工厂进行了全面设计，设计结果达到了设计课题的基本要求，完成了PVC的生产工厂的初步设计，进行了可行性论证，完成了物料、热量、设备等的相关计算。
关键词： PVC；烧碱；电解法；脱氯。
AbstractPVC (Polyvinyl Chloride, referred to as PVC), China's first and the world's second largest general-purpose synthetic resin material, with polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) and ABS are collectively referred to as the top five general-purpose resins, wide range of application areas. PVC has excellent flame retardancy, abrasion resistance, chemical resistance, the integrated mechanical products of transparency, electrical insulating properties and relatively easy processing and other characteristics.The chlor-alkali, chlor-alkali industry, but also refers to the use of saturated NaCl solution chlorine hydrogen caustic soda. Industrial electrolysis method of saturated NaCl solution preparation NaOH, Cl2and H2, and using them as raw materials to produce a range of chemical products, known as the chlor-alkali industry, industrial electrolytic production of caustic soda, also known as the chlor-alkali industry. The chlor-alkali industry is one of the basic chemical industry, its products applied to the chemical industry itself, but also widely used in light industry, textile industry, metallurgical industry, petrochemical industry and utilities. The electrolytic production of caustic soda, according to the electrolytic cell structure, the electrode material and the separator material can be divided into the mercury method, the diaphragm and the ion exchange membrane method.To take a method to remove the chlorine in the production of 20 million tons of PVC products. The PVC dechlorination process should be based on local conditions, and the principle of energy saving design process route, in order to achieve the best economic results. From the point of view of the preliminary design, the design of an annual output of 200,000 tons of PVC chemical plants, a comprehensive design, design results meet the basic requirements of the design issues, the completion of the preliminary design of the PVC production plant, carried out a feasibility study, completed materials correlation calculation, heat, equipment, etc..Keywords:PVC; Caustic; Soda; Electrolysis; Dechlorination目录摘要................................................................................................................................ I I 关键词............................................................................................................................ I I Abstract......................................................................................................................... I II Keywords....................................................................................................................... I II 第一章综述...............................................................................................................- 1 - 1.1 PVC......................................................................................................................- 1 - 1.1.1聚氯乙烯简介...................................................................................................- 1 - 1.1.2 工艺流程的确定...............................................................................................- 1 - 1.1.3主要用途及应用领域.......................................................................................- 2 -1.2.1 烧碱简介...........................................................................................................- 3 - 1.2.2 烧碱的性质.......................................................................................................- 3 - 1.2.3氯碱工业的发展状况.......................................................................................- 4 - 1.3 氯气......................................................................................................................- 6 - 1.3.1 氯气简介...........................................................................................................- 6 - 1.3.2氯气处理的任务和方法...................................................................................- 7 - 1.3.3工艺流程简介...................................................................................................- 8 - 第二章主要设备物料衡算.................................................................................... - 10 - 2.1计算依据........................................................................................................... - 11 - 2.2脱氯塔物料衡算............................................................................................... - 11 - 2.2脱氯塔出口气相的计算:.................................................................................. - 13 - 2.3 换热器物料衡算............................................................................................... - 15 - 第三章主要设备热量衡算.................................................................................... - 16 - 3.1脱氯塔热量衡算............................................................................................... - 16 - 3.2 换热器热量衡算............................................................................................... - 17 - 第四章主要生产设备的选型和工艺计算............................................................ - 19 - 4.1换热器的设备选型和工艺计算....................................................................... - 19 - 4.1.1 试算和初选换热器的型号............................................................................ - 19 -4.1.2 核算总传热系数............................................................................................ - 20 - 4.1.3 核算压强降.................................................................................................... - 23 - 参考文献................................................................................................................. - 25 - 结束语..................................................................................................................... - 26 - 致谢......................................................................................................................... - 27 -第一章 综述1.1 PVC1.1.1聚氯乙烯简介聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride ，简称PVC)，是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点，目前，PVC 已经成为应用领域最为广泛的塑料品种之一，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用，与聚乙烯（PE ）、聚丙烯（PP ）、聚苯乙烯（PS ）和ABS 统称为五大通用树脂。
聚乙烯合成工艺
常州轻工职业技术学院学生毕业设计（毕业论文）系别：轻工工程系专业：高分子材料应用技术班级：学生姓名：学生学号：设计（论文）题目：聚乙烯合成工艺指导教师：设计地点：起迄日期：2012.05目录摘要 (3)一高压法 (4)1高压管式法 (4)2釜式反应法 (4)产品应用 (5)二低压法 (5)1气相法 (5)2 溶液法 (5)3淤浆法 (5)产品应用 (5)三中压法 (5)产品应用 (6)四工业合成的发展趋势 (6)结论 (7)参考文献 (7)摘要聚乙烯是通用合成树脂中产量最大的品种，主要包括低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯及一些具有特殊性能的产品。
近年来，在各工艺技术并存的同时，新技术不断涌现，其中冷凝及超冷凝技术，不造粒技术，共聚技术，双峰技术，超临界烯烃聚合技术等新技术的开发，极大地促进了世界聚乙烯工业的发展。
关键词：聚乙烯合成工艺AbstractPolyethylene is a general synthetic resin yield the largest varieties,including low density polyethylene,linear low density polyethylene,high density polyethylene and some special properties of the products.In recent years,in the process of technology coexist at the same time,new technology is ceaseless emerge in large numbers,wherein the condensing and super cooling technique,do not make a technology,copolymerization technology, Shuangfeng technology,supercritical olefin polymerization technology and other new technology development,greatly promoted the development of polyethylene industry in the worldKey words:Polyethylene. Synthesis technology of聚乙烯塑料聚乙烯是高分子有机化合物，由乙烯聚合而成，分为低分子量和高分子量两种，低分子量的一般呈液体状，无色、无味，不溶于水高分子量的一般呈固体状，乳白色，热塑性大，手摸有蜡感。
年产20万吨PVC合成工段工艺设计毕业设计
毕业论文声明本人郑重声明：1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。
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本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。
本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。
3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。
4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。
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对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。
学位论文作者（签名）：年月关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。
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乙烯工艺设计说明书
化学工艺学课程设计题目：年产22.46万吨的乙烯车间工艺设计学院: 化学与材料工程学院_______专业: 化学工程与工艺班级:_________10化工_____________队长: 刘友志队员:刘崇星、陈畅、候康、孙永升时浩翔指导老师: 胡建波_____________完成日期: 2013年12月8日目录1 总论 (1)1.1 概述 (1)1.2 设计依据及规模 (1)1.3 工艺方案 (1)2 工艺设计方案 (2)2.1 概述 (2)2.2 石脑油裂解工艺现状 (2)2.3 石脑油裂解工艺设计确定 (7)3 物料衡算 (10)3.1 概述 (10)3.2 物料衡算的原理和基准 (10)3.3 物料衡算 (10)4 热量衡算 (12)4.1 工艺流程和热量衡算说明 (12)5 设备选型 (12)5.1 反应器设计 (12)5.2 换热器的设计选型 (13)5.3 塔设备设计 (18)6 车间布置设计 (40)7 三废处理及安全事项 (41)8 组员分工明细及图纸 (42)参考文献 (47)附化学工艺学课程设计任务书 (48)1 总论1.1 概述在改革开放后，我国对乙烯丙烯的缺口急剧增加，乙烯丙烯及其下游产品的进口量逐年增加，国内产品市场占有率还不到一半。
目前全世界乙烯主要以石脑油（或乙烷）为原料，采用蒸汽热裂解技术（在800℃左右的温度下）生产，其产量超过总产量的90%。
乙烯产品占石油化工产品的七成，其发展水平已成为衡量一个国家经济实力的重要标志之一，是石油工业的核心并影响着国民经济。
聚乙烯得到了广泛应用，如粘合剂、农膜、电线和电缆、包装(食品软包装、拉伸膜、收缩膜、垃圾袋、手提袋、重型包装袋、挤出涂覆)、聚合物加工（旋转成型、注射成型、吹塑成型）。
丙烯是仅次于乙烯的一种重要有机石油化工基本原料，主要用于生产聚丙烯、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙二醇、环氧氯丙烷、合成甘油、丙烯酸以及异丙醇等，其他用途还包括烷基化油、高辛烷值汽油调合料等。
年产20万吨PVC合成工段初步设计
毕业设计（论文）题目年产20万吨PVC合成工段初步设计作者学院专业学号指导教师目录第一章前言 (1)第二章聚氯乙烯、氯乙烯概述 (3)聚氯乙烯、氯乙烯的发觉和进展 (3)聚氯乙烯发觉和进展 (3)氯乙烯发觉和进展 (3)聚氯乙烯的进展展望 (4)氯乙烯的进展展望 (4)第三章工艺方案的选择与流程 (5)氯乙烯的生产工艺及本钱分析 (5)电石乙炔法线路 (5)乙烯氧氯化法线路 (6)两种方式比较 (6)生产工艺说明 (6)阻碍混合脱水的因素 (6)氯乙烯的合成原理 (7)反映机理 (7)对原料气的要求 (7)生产工艺流程简述 (9)第四章工艺计算 (11)要紧原材料及产品性质 (11)聚氯乙烯（PVC） (11)氯乙烯（VCM） (11)乙炔 (12)氯化氢 (13)氯化汞 (13)HgCl2触媒 (13)聚氯乙烯合成工段的工艺计算 (14)物料衡算 (14)主设备计算 (14)热量衡算 (20)石墨冷却器 (20)石墨预热器 (22)转化器 (22)石墨冷却器（泡沫水洗系统） (23)水量消耗状况 (24)盐水冷却水 (24)工业水消耗 (25)第五章要紧设备的设计及工艺管道选择 (27)换热器的选择 (27)石墨冷却器 (27)石墨预热器 (27)转化器的设计计算 (28)转化器的要紧工艺参数 (28)计算 (29)泡沫塔设计计算 (30)塔径的计算 (30)孔的布置 (31)塔板的压降 (31)稳固性 (32)液泛 (32)物沫夹带 (32)要紧设备一览表 (33)第六章要紧管道计算与选型 (35)乙炔气进料管 (35)石墨冷却器的进料管 (35)多筒过滤器进料管 (36)转化器进料管 (36)转化器出料管 (37)石墨冷却器出口管 (38)部份管道一览表 (38)第七章厂址选择与车间布置 (39)厂址选择的依据及原那么 (39)车间布置要考虑的问题 (40)厂房布置实际数据 (41)厂房平面布置 (41)设备布置的平安距离 (41)车间内辅助室和生活室布置 (41)第八章平安设计 (43)个人防护 (43)生产平安 (43)设备平安操作布置的要求 (44)现场事故处置 (44)平安治理 (45)个人卫生保健 (45)第九章环境爱惜 (47)废水的治理 (47)废渣的治理 (47)氯乙烯外逸 (47)第十章经济核算 (49)技术经济分析概述 (49)要紧技术经济指标 (49)产品价钱 (49)投资估算 (49)总投资费用估算 (49)本钱估算 (50)收入、税收和利润 (50)第十一章结论 (53)参考文献 (54)致谢 (55)附录 (56)第一章前言图聚氯乙烯分子结构图 PVC薄膜polyvinylchloride，要紧成份为聚氯乙烯，色泽鲜艳、耐侵蚀、牢固耐用，由于在制造进程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性，韧性，延展性等，故其产品一样不寄存食物和药品。
年产3万吨pvc聚合工段设计方案说明书—-毕业论文设计
摘要聚氯乙烯是由氯乙烯单体均聚或与其他多种单体共聚而制得的合成树脂。
本设计是以氯乙烯单体为原料，对年产能力为3万吨的PVC悬浮聚合工序的初步设计。
收集有关的化工设计资料作参考，按毕业设计大纲和设计任务书的要求进行设计。
对聚氯乙烯发展状况及其性质，用途，工艺方法选择作了简要介绍，重点介绍了悬浮聚合法生产PVC聚合工段的设计。
本设计在理论学习的基础上，结合生产实践，熟悉了工艺流程、生产方案的选择，掌握了工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备的计算和选型的方法。
关键词：聚氯乙烯；悬浮聚合；设计ABSTRACTPVC is a summary of synthetic resin copolymer by the polymerization of vinyl chloride monomer, or a variety of other monomers. This design is the initial design of polymerization section with the annual PVC production capacity of 30,000 tons by suspension polymerization process based on vinyl chloride monomer as raw material. The design is finished according to the outline of design specification requirements of graduation design by collecting information on the chemical design. Development, properties, purpose and the selection of technology of PVC are briefly introduced. The suspension polymerization production of PVC is focused on. On the basis of theory study and combining with production practice, the process and selection of the production method are known well and the material balance, energy balance and the selection of equipment in process design are grasped.Keywords: PVC; suspension polymerization; design目录第一章前言·························································································- 1 - 第二章国内外PVC的发展概述·································································- 2 -2.1PVC性质 (2)2.2近年来国内PVC行业发展 (2)2.2.1 目前我国ＰＶＣ行业的特点····················································- 3 -2.2.2 国外ＰＶＣ行业发展·····························································- 4 -2.3PVC工业生产技术的进步 (5)2.4产品的地位与用途 (6)2.5聚氯乙烯发展前景 (7)2. 5.1聚氯乙烯工业发展趋势 ···························································- 7 -2. 5.2聚氯乙烯工业发展的改进措施和建议 ·········································- 7 -2.6聚氯乙烯的包装贮运方法 (8)第三章聚氯乙烯的工业生产 ·····································································- 9 -3.1产品及原料简述 (9)3.1.1产品性质 ··············································································- 9 -3.1.2产品性能 ··············································································- 9 -3.1.3产品质量标准 ········································································- 9 -3.2原料简述 (10)3. 2.1乙炔·················································································· - 10 -3. 2.2氯乙烯··············································································· - 10 -3. 2.3分散剂··············································································· - 10 -3. 2.4引发剂··············································································· - 11 -3. 2.5其它助剂············································································ - 11 -3. 2.6去离子水············································································ - 12 -3.3PVC的生产方法 (13)3. 3.1 生产路线的选择·································································· - 13 -3.3.2 PVC生产的聚合工艺····························································· - 15 -3.3.3聚合反应机理 ······································································ - 15 -3. 3.4悬浮聚合工艺 ····································································· - 16 - 第四章工艺计算 ·················································································· - 19 -4.1计算依据 (19)4.2物料衡算 (20)4.3热量衡算 (21)4.4聚合釜的设计 (24)4.4.1体积计算 ············································································ - 24 -4.4.2聚合釜的设计 ······································································ - 24 -4.4.3夹套的设计 ········································································· - 25 -4.4.4搅拌装置的设计 ··································································· - 26 -4.4.5传热装置的校核 ··································································· - 27 -4.4.6传热系数的计算 ··································································· - 28 -4.4.7底座的选择 ········································································· - 30 -4.4.8人孔的设计 ········································································· - 30 -4.4.9计量槽的设计 ······································································ - 31 -4.4.10主要管道管径计算和选型······················································ - 32 - 第五章厂址的选择与车间布置 ································································ - 35 -5.1厂址的选择和要求 (35)5.1.1厂址的选择的依据 ································································ - 35 -5.1.2厂址的选择的原则 ································································ - 35 -5.2车间布置 (36)第六章非工艺设计项目··········································································· - 38 -6.1安全技术与劳动保护 (38)6.2防护 (38)6.2.1防火防爆 ············································································ - 38 -6.2.2 防腐·················································································· - 39 -6.3卫生等设计 (39)6.3.1供排水 ··············································································· - 39 -6.3.2取暖与降温 ········································································· - 40 -6.3.3 通风·················································································· - 41 -6.4自控设计条件 (42)6.5经济核算 (42)第七章结论 ························································································ - 45 - 参考文献··························································································· - 46 - 致谢··························································································· - 47 -第一章前言聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯单体均聚或与其他多种单体共聚而制得的合成树脂，上世纪90年代中期以来，我国聚氯乙烯产能快速增长。
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2013 届毕业设计说明书年产20万吨聚乙烯的生产工艺设计目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 PE的概述 (2)1.1.1 产品性质与特点 (2)1.1.2 聚乙烯的主要用途 (3)1.2 设计规模及原料规格 (3)1.2.1 设计规模 (3)1.2.2 主要原料规格 (3)1.3 国内外的现状及发展前景 (4)1.3.1 国外的现状 (4)1.3.2 国内的现状 (4)1.3.3 发展前景 (5)1.4 课题的目的及意义 (5)1.4.1 目的 (5)1.4.2 意义 (6)2 PE的生产工艺 (6)2.1 PE生产工艺的概述 (6)2.2 工艺选择 (7)2.3 乙烯精制系统 (8)2.3.1 乙烯精制 (8)2.3.2 深冷法分离 (8)2.4 催化剂选择 (9)2.4.1 催化剂种类 (9)2.4.2 催化剂制备 (10)2.4.3 催化剂性能分析 (10)3 物料衡算 (10)3.1 基础数据 (10)3.1.1 乙烯规格 (10)3.1.2 催化剂进料对产品MFR的影响 (10)3.1.3 各种牌号的聚乙烯H2浓度 (10)3.2 物料衡算 (11)3.2.2 反应釜物料衡算 (12)3.2.2.1 聚合釜进料衡算 (12)3.2.2.2 聚合釜出料衡算 (14)3.2.3 闪蒸罐物料衡算 (15)3.2.3.1 闪蒸罐进料衡算 (15)3.2.3.2 闪蒸罐出料衡算 (15)4 能量衡算 (16)4.1 能量衡算总述 (16)4.2 基础数据 (17)4.3 各设备能量衡算 (18)4.3.1 加料段热量衡算 (18)4.3.2 进行反应段能量衡算 (19)5 设备选型 (19)5.1 选型原则 (19)5.1.1 满足工艺要求 (19)5.1.2 设备成熟可靠 (20)5.2 反应器选型 (20)5.2.1 反应器容积和生产能力的确定 (20)5.2.2 主要尺寸的计算 (20)5.2.4 反应釜技术特性表 (20)5.3 进出口管径 (21)5.3.1 聚合釜进料口管径 (21)5.3.2 聚合釜出料口管径 (21)5.4 闪蒸罐的计算 (22)5.5 其他设备的选型 (22)6 车间设备布置设计 (22)6.1 车间设备布置的原则 (23)6.2 车间设备布置 (24)6.2.1 设备布置的安全距离 (24)6.2.2 车间内辅助室和生活室布置 (25)6.3 厂房布置 (25)6.3.1 厂房布置原则 (25)6.3.2 厂址选择的依据及原则： (25)6.4 综合安全防护 (26)6.4.1 防火防爆 (26)6.4.2 防毒 (27)7 三废治理 (28)7.1 废水治理 (28)7.2 废渣治理 (28)7.3 废气治理 (29)8 经济衡算 (29)参考文献 (30)致谢 (32)湖南工学院20 届毕业设计（论文）课题任务书 (33)湖南工学院本科生毕业论文开题报告 (35)湖南工学院毕业设计(论文)工作进度检查表 (40)湖南工学院20 届毕业设计（论文）指导教师评阅表 (41)湖南工学院毕业设计（论文）评阅评语表 (42)湖南工学院毕业设计（论文）答辩资格审查表 (43)湖南工学院20 届毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表 (45)查重报告附件摘要本设计是年产20万吨聚乙烯（PE）生产工艺设计。
本文对聚乙烯的研究，生产和应用进行了详细的概述，阐述了其在化学工业中的作用和地位。
其次，确定了聚乙烯的生产工艺。
选取的工艺为日本三井石化公司低压淤浆法生产HDPE的CX工艺，并在此生产工艺的基础上进行了物料衡算，热量衡算，设备选型和管道等。
讨论了三废的处理方案，并结合设计做了一个简单的技术经济分析。
在设计说明书的基础上，手绘制一张带控制点的工艺流程图和运用CAD绘制了一张设备布置图与一张反应器结构图。
关键词：聚乙烯（PE）；物料衡算；热量衡算；聚合反应；经济分析AbstractThe process design of synthesis section of twenty thousand tons Polyethylene in workshop was designed. In this paper, firstly, synthesis method of Polyethylene, production and application were outlined. Its effect and status was introduced in chemical industry. Secondly, process of Polyethylene was selected in the design. Mass balance and heat balance calculation were finished, and the size and type of key equipments and pipes were selected. Discussing the methods of treating “three wastes”and combining wi th the design do a simple technical economical analysis. According to the design specification, we draw process flow diagram with control points and need to use CAD to draw a device layout and one device charts.Keywords: Polyethylene（PE）；Mass balance ；heat balance ；condensation reaction ；economic analysis1 绪论1.1 PE 的概述聚乙烯(Polyethylene)是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。
目前，我国已是世界上最大的聚乙烯进口国和第二大消费国。
聚乙烯是有乙烯单体聚合而成的，聚乙烯塑料是以聚乙烯树脂为基材，添加少量抗氧化剂、滑爽剂等助剂后制成的塑料产品。
聚乙烯主要分为线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大类。
聚乙烯（PE ）是通用合成树脂中应用最广泛的品种，薄膜是其主要加工产品，其次是片材和涂层、瓶、罐、桶等中空容器及其它各种注塑和吹塑制品、管材和电线、电缆的绝缘和护套等。
主要用于包装、农业和交通等部门。
随着石油化工业的发展，我国聚乙烯生产迅速发展，产量约占塑料产量的1/4。
1.1.1 产品性质与特点中文名称： 聚乙烯英文名称： Polyethylene比重： 0.94-0.96克/立方厘米成型收缩率： 1.5-3.6%成型温度： 140-220℃聚乙烯结构: 22222222............CH CH CH CH CH CH CH CH =+=+----简称PE ，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。
聚乙烯是最结构简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料。
它是由重复的2CH --单元连接而成的。
聚乙烯是通过乙烯(22CH CH =)的加成聚合而成的。
在工业上，也包括乙烯与少量 α－烯烃的共聚物。
聚乙烯无臭，无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃),化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸),常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。
聚乙烯（PE ）是通用合成树脂中产量最大的品种，主要包括低密度聚乙烯（LDPE ）、线型低密度聚乙烯（LLDPE ）、高密度聚乙烯（HDPE ）及一些具有特殊性能的产品。
用途十分广泛，主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。
也适用于各种浆点、粉点、撒粉、涂布机及喷胶机产品；广泛用于服装、服装面料复合、制鞋、包装、书籍、无线装订、儿童玩具、家电等行业。
1.1.2 聚乙烯的主要用途（1）加工应用聚乙烯可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工，广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等。
（2）薄膜应用低密度聚乙烯广泛用作各种食品、衣物、医药、化肥、工业品的包装材料以及农用薄膜。
也可用挤出法加工成复合薄膜用于包装重物。
1975年以来，高密度聚乙烯薄膜也得到发展，它的强度高、耐低温、防潮，并有良好的印刷性和可加工性。
此外，还可以在纸、铝箔或其他塑料薄膜上挤出涂布聚乙烯涂层，制成高分子复合材料。
（3）中空制品高密度聚乙烯强度较高，适宜作中空制品。
如牛奶瓶、去污剂瓶；（4）管板材挤出法可生产聚乙烯管材，高密度聚乙烯管强度较高，适于地下铺设；挤出的板材可进行二次加工；也可用发泡挤出和发泡注射法将高密度聚乙烯制成低泡沫塑料，作台板和建筑材料；防护套（例如缆索护套）。
（5）纤维中国称为乙纶，一般采用低压聚乙烯作原料，纺制成合成纤维。
乙纶主要用于生产渔网和绳索，或纺成短纤维后用作絮片，也可用于工业耐酸碱织物。
超高强度聚乙烯纤维（强度可达3～4GPa），可用作防弹背心，汽车和海上作业用的复合材料。
（6）杂品用注射成型法生产的杂品包括日用杂品、人造花卉、周转箱、小型容器、自行车和拖拉机的零件等；电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等；制造结构件时要用高密度聚乙烯。
1.2 设计规模及原料规格1.2.1 设计规模本厂的设计规模为年产20万吨聚乙烯，年实际工作日为330天，日产能为606吨。
1.2.2 主要原料规格表1-1 乙烯原料规格序号名称含量1 乙烯99.8%2 乙炔5ppm3 水分10ppm4 硫5ppm5 氧5ppm6 一氧化碳10ppm7 二氧化碳10ppm8 氢10ppm1.3 国内外的现状及发展前景1.3.1 国外的现状2008年，全球PE生产能力约为3580万t。
其中北美、西欧、中东和中国的生产能力占到了全球总能力的67.5%。
从2008年9月开始，世界PE产能开始明显增长，预计到2013年,全球PE的生产能力将达到4910万t。
在产能增长地区，中东地区产能增长较快。
到2011年，中东PE在全球产能中的比例从之前的7%增至14%，中国成为了目标市场，而欧洲则成为了一个备选市场。
在2008年到2011年间，亚太地区的PE产能年增7%，新项目主要位于中国、印度和韩国，未来中国将继续成为动力源泉。
目前，全球PE的消费量已达到了1971.0万t/a。
PE的主要消费地区仍然集中在中东、美国、西欧及中国。