年产1.6万吨PVC合成工艺课程设计课件资料
年产万吨聚氯乙烯车间工艺设计

一、工艺流程概述1.原料准备:将乙烯气体通过氯化反应和氯化工艺制备成氯乙烯。
2.聚合反应:将制备好的氯乙烯与过氯化钴等催化剂进行聚合反应,生成聚氯乙烯。
3.精炼和提炼:通过卸料和提炼过程,除去聚合反应产生的杂质和残留催化剂。
4.融化加工:将精炼和提炼后的聚氯乙烯经过加热和融化,通过挤出、注塑、吹膜等加工工艺,制成各种产品。
5.产品检验:对融化加工后的产品进行物理性能和质量的检验。
6.包装和出库:将合格的产品进行包装,并出库销售。
二、关键设备的选择和工艺参数的确定1.氯化塔:采用液氯氯化法,选择高效的氯化塔设备,保证氯化反应的高效进行。
2.反应釜:选择适当规格的不锈钢反应釜,对聚合反应进行控制。
3.蒸馏塔:选择具有高效蒸馏性能的蒸馏塔,进行精炼和提炼过程。
4.挤出机、注塑机、吹膜机等加工设备:选择具有高效和稳定性能的加工设备,满足产品加工要求。
5.检测仪器:选择高精度的物理性能和质量检测仪器,确保产品符合标准要求。
三、安全措施和环保要求1.氯气泄漏报警和处理系统:设置氯气泄漏探测器,在发现泄漏情况时及时报警,并启动处理系统进行处理,保证车间人员的安全。
2.废气处理系统:设置废气处理设备,对产生的废气进行处理,减少对环境的污染。
3.废水处理设施:建立废水处理系统,对产生的废水进行处理,达到排放标准。
4.严格操作规程和个人防护措施:制定严格的操作规程,包括操作流程、操作要求等,并提供个人防护装备,提醒员工遵守相关安全规定。
5.废弃物处理:建立废弃物分类处理系统,对废弃物进行分类、包装和处理,减少对环境的影响。
四、能源消耗和优化1.合理规划车间布局和设备布置,减少能源输送、损耗和消耗。
2.对设备进行定期检修和维护,保持设备运行的稳定性和高效性,减少能源的浪费。
3.提高工艺参数的优化,减少生产过程中能源的消耗。
4.引入智能化管理系统,对能源消耗进行实时监控和调整,达到最佳的能效。
总结:年产万吨聚氯乙烯车间的工艺设计需要考虑原料准备、聚合反应、精炼和提炼、融化加工、产品检验以及包装和出库等环节。
年产万吨聚氯乙烯车间工艺设计

年产万吨聚氯乙烯车间工艺设计1. 引言本文档旨在对年产万吨聚氯乙烯(PVC)车间的工艺设计进行详细说明。
PVC是一种重要的合成树脂,广泛应用于建筑材料、电线电缆、塑料制品等领域。
设计一个高效、稳定和可持续发展的车间工艺对于确保产品质量和提高生产效率至关重要。
2. 工艺流程2.1 原料准备PVC的主要原料包括乙烯、氯乙烯和氢氯酸等。
原料准备阶段需要对原料进行储存、提供和混合。
储存区域应具备良好的通风和防火设施,确保原料的安全性和稳定性。
2.2 反应PVC的生产主要通过聚合反应完成。
聚合反应要求严格的温度控制、压力控制和触媒添加。
反应釜设备应具备高效的加热和冷却系统,以确保反应的可控性和高效性。
2.3 分离和磺化在聚合反应完成后,需对产物进行分离和磺化处理。
分离过程主要通过卸料和过滤等方式进行,确保分离效果良好。
磺化处理则需通过控制温度和添加磺化剂等手段,使产物获得所需的性质和品质。
2.4 硫化经过分离和磺化处理后的产物需要进行硫化反应,以提高PVC的机械性能和耐候性。
硫化过程需要控制温度、压力和硫化剂的添加量,确保硫化反应的完全性和一致性。
2.5 润滑和加工硫化后的PVC需要进行润滑处理,以增强其流动性和加工性。
润滑处理一般通过添加润滑剂,同时需要控制温度和混合速度,以确保润滑剂均匀分布。
之后,PVC可进行成型、挤出、注塑等加工方式,制成最终的产品。
3. 设备需求为了实现年产万吨聚氯乙烯的目标,车间需要配置以下主要设备:•反应釜:高效的反应釜能够提供良好的加热和冷却系统,满足反应过程的要求。
•分离设备:包括卸料和过滤设备,能够实现有效和高效的分离过程。
•磺化设备:具备精确的温度控制和添加磺化剂的能力,以实现良好的磺化效果。
•硫化设备:提供准确的温度和压力控制,确保硫化反应的完全性和一致性。
•润滑设备:包括润滑剂添加设备和混合设备,能够实现均匀的润滑处理。
4. 安全和环境考虑在设计车间工艺时,安全和环境因素是非常重要的考虑因素。
10000吨年硬聚氯乙烯管材生产车间工艺设计

专业课程设计设计题目: 10000吨/年硬PVC管材生产车间工艺设计专业课程设计任务书一、课程设计课题硬聚氯乙烯管生产车间工艺设计二、课程设计工作自2011 年 12月 26 日起至 2012年 1 月 11日止三、课程设计进行地点本校四、设计原始数据:(一)聚合聚生产能力 10000吨/年硬PVC管材;(二)年生产时间 7200小时;(三)PVC管材合格率 99%;(四)产品规格Φ160~200mm;(五)物料损耗系数五、课程设计的内容要求(一)计算及说明部分内容1.概述包括产品的市场需求情况、国内外主要工艺路线介绍、设计依据、产品方案、产品质量指标、生产配方和工艺流程叙述等2.工艺计算包括物料衡算3.设备计算对主要设备进行工艺计算和选型4.工艺参数5.安全与环保6.设备一览表7.参考文献资料(二)设计图纸:设备平面布置图(图纸规格为3号图)(三)基本要求:提交的设计说明书要数据可靠、计算准确,内容完整、层次分明、文字简练、语句通顺、结论正确。
画图规范。
设计说明书要七千字以上。
教研室负责人指导教师接受任务日期年月日学生签名第一章概述 (1) (1)1.2 国内外硬聚氯乙烯管材主要工艺路线.....................错误!未定义书签。
1.3 设计依据 (3)1.4 硬聚氯乙烯管材生产配方 (3) (3) (4)1.4.3填料 (4)1.4.4 润滑剂 (5)改性剂 (5) (5) (5)1.5 硬聚氯乙烯管材产品质量指标...........................错误!未定义书签。
1.5.1 原料质量标准 (6)1.5.2 PVC 品种和执行标准 (6)1.5.3 PVC 的环保性的要求 (7)1.6 硬聚氯乙烯管材工艺流程 (8)1.6.1 配料混合工艺 (8)1.6.2 挤出成型工艺 (8)1.6.3 定型工艺 (9)1.6.4 牵引工艺 (9)第二章硬PVC管生产车间工艺计算 (9)生产能力计算 (10)物料衡算 (10)第三章设备选型和台数计算 (10)3.1 高速混合机的计算 ....................................错误!未定义书签。
年产16万吨氯乙烯合成工艺设计

年产16万吨氯乙烯合成工艺设计1. 引言氯乙烯是一种重要的有机化工原料,广泛应用于塑料、合成橡胶、溶剂等行业。
本文旨在设计一种年产16万吨氯乙烯的合成工艺,以满足市场需求并提高生产效率。
2. 工艺概述合成工艺的概述如下:1.原料准备:主要原料包括乙烯、氯气和催化剂。
2.反应装置:采用流动床反应器,具有较高的热传导和负载能力。
3.反应步骤:氯气与乙烯在催化剂作用下发生氯化反应,生成氯乙烯。
4.分离纯化:通过多级凝馏和萃取等工艺对氯乙烯进行纯化。
5.产品储存和包装:将纯化后的氯乙烯储存于贮罐中,并进行相应的包装以便于运输和销售。
3. 反应装置设计3.1 流动床反应器流动床反应器是当前工业生产中常用的反应器类型之一,由于其具有优良的热传导和负载能力,适用于氯乙烯的合成反应。
流动床反应器的设计要点如下:•反应器材料:选择耐腐蚀性能好、热传导性能高的不锈钢。
•反应器结构:采用垂直式结构,方便气体和液体的流动,并且易于维护和清洗。
•热交换器:在反应器内部设置热交换器,提高反应器的热效率,减少能量损失。
•自动控制系统:采用先进的自动控制系统,实时监测反应器的温度、压力等参数,保证反应的稳定进行。
4. 反应步骤与工艺条件4.1 氯化反应氯化反应是合成氯乙烯的关键步骤,该反应基于氯气与乙烯的化学反应。
反应方程式如下:C2H4 + Cl2 -> C2H3Cl + HCl氯化反应的工艺条件如下:•温度:反应温度为300-500摄氏度。
•压力:反应压力为1-5兆帕。
•催化剂:采用氯化汞作为催化剂,具有较高的活性和选择性。
4.2 分离纯化分离纯化工艺的目的是将氯乙烯从反应产物中分离出来,以提高氯乙烯的纯度和质量。
分离纯化工艺包括多级凝馏和萃取等步骤:•多级凝馏:通过不同的温度和压力条件,将乙烯、氯乙烯和其他杂质分离出来。
•萃取:采用特定的溶剂将残留的杂质进一步去除,提高氯乙烯的纯度。
5. 安全防护措施在氯乙烯合成工艺中,涉及到氯气和高温高压条件,因此必须采取必要的安全防护措施,以防止事故发生,保证生产安全。
年产万吨聚氯乙烯生产工艺设计

安装调试阶段:按照设计要求,安装设备并进行调试,确保生产工艺流程顺畅
试生产阶段:进行试生产,对产品进行检测和评估,确保产品质量符合要求
正式生产阶段:正式投入生产,对生产过程进行监控和管理,确保生产效率和产品质量稳定可靠
主要设备及参数选择
反应器类型:根据工艺要求选择合适的反应器类型
反应温度:控制反应温度,保证反应效率
Part Three
年产万吨聚氯乙烯生产工艺方案
方案设计依据和原则
依据:市场需求、产品用途、生产工艺要求等
原则:经济性、可行性、环保性、安全性等
方案流程说明
准备阶段:确定生产工艺方案,进行市场调研和可行性分析
设计阶段:根据产品要求,设计生产工艺流程,进行设备选型和配置
采购阶段:根据设计方案,采购原材料和设备,确保质量合格
项目主要目标和意义
提高聚氯乙烯生产效率,降低成本
优化生产工艺,提高产品质量
推动聚氯乙烯产业升级,提高市场竞争力
促进地方经济发展,增加就业机会
Part Two
聚氯乙烯生产工艺流程及特点
聚氯乙烯生产工艺流程
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聚合反应:在催化剂的作用下,氯乙烯单体发生聚合反应生成聚氯乙烯树脂
项目背景及介绍
项目背景介绍
项目名称:年产万吨聚氯乙烯生产工艺设计
项目背景:随着聚氯乙烯市场的不断扩大,市场需求量不断增加,为了满足市场需求,提高产品质量和降低成本,需要进行生产工艺设计
项目目标:设计一套高效、稳定、环保的聚氯乙烯生产工艺,提高产品质量和降低成本,满足市场需求
项目意义:提高聚氯乙烯生产效率,降低生产成本,提高产品质量和竞争力,促进聚氯乙烯行业的发展
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万吨聚氯乙烯车间工艺设计

万吨聚氯乙烯车间工艺设计1.工艺流程:PVC的生产工艺通常包括聚合、塑化、脱除不饱和气体、热稳定、挤出和制品成形等步骤。
聚合是PVC制备的关键步骤,通常采用悬浮聚合法,其中乙烯氯和稳定剂等原料在聚合釜中发生聚合反应。
塑化过程将聚合物颗粒加热成粘稠的熔体,以便后续处理。
脱除不饱和气体过程将熔融的PVC中的不饱和气体去除。
热稳定工艺用于防止PVC分解,在高温条件下添加热稳定剂。
挤出工艺将熔融的PVC通过模具挤出,形成所需的形状。
制品成形过程将挤出的PVC制品进行冷却、切割和包装。
2.设备布局:PVC车间的设备布局应考虑到安全、生产效率和操作便利性。
首先,应将不同的工艺步骤合理安排,以确保工序之间的流程顺畅。
例如,聚合反应器应位于PVC车间的中心位置,以便于原料的输入和产物的输出。
其次,应根据原料、中间产物和成品的特性进行合理的设备布置。
例如,塑化机、挤出机和制品成形设备应根据工艺流程的要求进行合理的布局,以方便操作和流程控制。
此外,应考虑设备的安全性和防火防爆要求,并合理布置安全设施和逃生通道。
3.能耗分析:在PVC车间中,能耗管理是至关重要的。
应进行能耗分析,找出能耗高的环节,并采取合理的措施降低能耗。
例如,在塑化过程中,采用高效的预热装置和加热系统,减少能量损耗。
在挤出过程中,采用高效的挤出机和冷却系统,减少能耗和水的浪费。
此外,应优化生产计划,避免设备空闲和停机时间,提高生产效率和能源利用率。
4.环保措施:PVC生产过程中会产生废水、废气和固体废物,对环境造成一定的影响。
为满足环保要求,应采取相应的环保措施。
首先,在废水处理方面,应安装废水处理设施,对生产废水进行处理,并达到排放标准。
其次,在废气处理方面,应安装废气处理设备,对排放的废气进行净化和回收利用。
最后,在固体废物处理方面,应实施废物分类和合理处置,减少对环境的负面影响。
综上所述,万吨级PVC车间的工艺设计应合理安排工艺流程,合理布局设备,进行能耗分析和实施环保措施,以确保生产的安全、高效和环保。
万吨聚氯乙烯聚合工段工艺设计

聚氯乙烯聚合工段经济效益分析
投资成本估算
01
设备购置费用
根据工艺流程和生产规模,计算 所需设备的数量和规格,并估算 设备购置费用。
02
建筑工程费用
03
流动资金准备
根据设备布局和生产需求,进行 厂房建设和改造,包括土建、安 装等费用。
为确保工段正常运转,需准备一 定数量的流动资金,用于购买原 材料、支付工资等日常开支。
万吨聚氯乙烯聚合工段工
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
艺设计
• 聚氯乙烯聚合工段概述 • 聚氯乙烯聚合工段工艺流程 • 聚氯乙烯聚合工段设备与装置 • 聚氯乙烯聚合工段安全与环保 • 聚氯乙烯聚合工段经济效益分析
目录
CONTENTS
01
聚氯乙烯聚合工段概述
聚氯乙烯聚合工段的发展历程
早期的聚氯乙烯聚合工段采用釜式间歇聚合工艺,生产效率低,产品质 量不稳定。
随着技术的不断发展,连续聚合工艺逐渐取代了间歇聚合工艺,生产效 率和质量得到了显著提高。
目前,聚氯乙烯聚合工段正朝着自动化、智能化、绿色化方向发展,新 型的反应器、催化剂和助剂不断涌现,为提高产品质量和降低生产成本 提供了更多可能性。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
聚氯乙烯聚合工段简介
聚氯乙烯聚合工段是将氯乙烯单 体通过聚合反应转化为聚氯乙烯
树脂的过程。
该工段通常包括原料准备、聚合 反应、树脂处理和产品包装等环
节。
在聚合反应过程中,需要使用引 发剂、分散剂、调节剂等助剂, 以控制反应速度、产品质量和生
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年产万吨聚氯乙烯生产工艺设计

年产万吨聚氯乙烯生产工艺设计引言聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC)是一种重要的合成材料,广泛应用于建筑、汽车、电子、食品包装等领域。
年产万吨聚氯乙烯的生产工艺设计对于提高生产效率、降低成本具有重要意义。
本文将详细介绍年产万吨聚氯乙烯生产工艺的设计方案。
工艺流程年产万吨聚氯乙烯的生产工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 原料准备聚氯乙烯的主要原料是乙烯和氯气。
乙烯是由石油和天然气中的轻烃类物质经过裂解、脱氢等加工步骤得到的。
氯气可以通过电解食盐水或者氯化氢与氧气反应得到。
2. 乙烯氯化将乙烯与氯气进行氯化反应,生成乙烯氯化物。
乙烯氯化反应一般在高温高压下进行,使用催化剂促进反应速度。
3. 聚合反应将乙烯氯化物进行聚合反应,生成聚氯乙烯。
聚合反应通常在聚合釜中进行,同时加入引发剂和调节剂来控制聚合反应的速率和分子结构。
4. 分离与精制将聚合物溶液进行分离,得到聚氯乙烯的粗品。
然后对粗品进行洗涤、脱水、干燥等工艺步骤,以获得高纯度的聚氯乙烯产品。
设计要点年产万吨聚氯乙烯生产工艺的设计要点包括以下几个方面:1. 工艺流程的稳定性与安全性工艺流程应具备良好的稳定性和安全性,确保生产过程的连续稳定运行。
在设计中应考虑到原料的质量波动、设备的故障停机等因素,合理设计反应釜和分离设备的容量和数量。
2. 能源消耗与环境保护在工艺流程设计中应考虑到能源消耗和环境保护的问题。
采用先进的能源回收技术和废气处理技术,降低生产过程中的能源消耗和排污量,提高资源利用效率。
3. 产品质量与生产效率在工艺设计中应注重产品质量和生产效率的提高。
选择合适的催化剂和控制剂,优化聚合反应条件,控制产品的分子量和分子量分布,以及产品的溶解度和熔点等性能。
4. 辅助设施与管理系统除了主要的生产设备外,还需考虑到辅助设施和管理系统的设计。
包括原料仓储系统、废水处理系统、工艺控制系统等,以提高生产效率和管理水平。
结论年产万吨聚氯乙烯生产工艺设计是一个复杂的工程问题,需要综合考虑工艺流程的稳定性、安全性、能源消耗、环境保护、产品质量和生产效率等因素。
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洛阳理工学院课程设计说明书课程名称聚合物合成工艺学设计课题年产1.6万吨聚氯乙烯工艺设计专业高分子材料科学与工程班级B10011029姓名贺延昌2013年6 月21 日课程设计任务书材料科学与工程系高分子科学与工程专业学生姓名贺延昌班级B100110 学号B10011029课程名称:聚合物合成工艺学设计题目:年产1.6万吨聚氯乙烯聚合工艺设计课程设计内容与要求:一、配方设计。
二、工艺设计:1、生产能力计算;2、原料及制备;3、物料衡算、热量衡算;4、工艺参数确定;5、聚合反应釜计算;6、产物后处理工序。
三、绘图:1、工艺流程图(1号图);2、聚合反应釜装配图(1号图)。
设计(论文开始日期2013年06月17日指导教师付新建徐亚娟设计(论文)完成日期2013 年06 月21 日2013年06 月21 日摘要聚氯乙烯()PVC是四大通用塑料之一,具有耐腐蚀、电绝缘、阻燃性和机械强度高等优异性能,广泛用于工农业及日常生活等各个领域,尤其是近年来建筑市场对PVC产品的巨大需求,使其成为具备相当竞争力的一个塑料品种。
本设计为年产量6.1万吨聚氯乙烯车间聚合工段工艺。
氯乙烯悬浮聚合采用间歇法生产,原料气采用电石路线生产,然后依次对反应装置进行物料衡算和热量衡算,对产物进行后处理,最后设计出一套较为完整的聚氯乙烯生产路线,并对设计进行总结。
关键词:聚氯乙烯悬浮聚合间歇法电石路线目录摘要 (3)目录 (4)一.概述 (5)1.1.聚氯乙烯简介及发展状况 (5)1.1.1聚氯乙烯简介 (5)1.1.2聚乙烯发展状况 (6)1.2.聚氯乙烯聚合方法介绍 (7)二.原料及其制备 (9)2.1.原料简介 (9)2.2.合成路线 (10)三.物料衡算和热量衡算 (11)3.1.物料衡算 (11)3.1.1倒推法对氯乙烯进料量的计算 (11)3.1.2水及其他物质的计算 (12)3.1.3反应釜的选择 (13)3.2.热量衡算 (13)3.3.1 冷却水的用量的确定 (14)3.3.2 传热面积及管径的确定 (14)四.工艺流程 (15)4.1 VCM的贮存与加料 (16)4.2聚合系统 (18)4.3回收系统 (19)4.4干燥系统 (19)五、工艺分析 (21)5.1.影响反应及残品质量的因素 (21)5.2工艺总结 (22)参考文献 (23)一·概述1.1.聚氯乙烯简介及发展状况1.1.1聚氯乙烯简介图1.聚氯乙烯实物本色为微黄色半透明状,有光泽。
透明度胜于聚乙烯、聚苯烯,差于聚苯乙烯,随助剂用量不同,分为软、硬聚氯乙烯,软制品柔而韧,手感粘,硬制品的硬度高于低密度聚乙烯,而低于聚丙烯,在屈折处会出现白化现象。
常见制品:板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等聚氯乙烯是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料。
聚氯乙烯,简称PVC(Polyvinyl chloride polymer = PVC 分子结构),是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。
是氯乙烯的均聚物。
氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。
PVC为无定形结构的白色粉末,支化度较小。
工业生产的PVC分子量一般在5万~12万范围内,具有较大的多分散性,分子量随聚合温度的降低而增加;无固定熔点,80~85℃开始软化,130℃变为粘弹态,160~180℃开始转变为粘流态;有较好的机械性能,抗张强度60MPa 左右,冲击强度5~10kJ/m2;有优异的介电性能。
但对光和热的稳定性差,在100℃以上或经长时间阳光曝晒,就会分解而产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,物理机械性能也迅速下降,在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
PVC很坚硬,溶解性也很差,只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中,对有机和无机酸、碱、盐均稳定,化学稳定性随使用温度的升高而降低。
PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮-苯混合溶剂中,用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维,称氯纶。
具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨并具有较好的保暖性和弹性。
性能参数:密度 1380 kg/m3杨氏弹性模量(E) 2900-3400 MPa 拉伸强度(σt) 50-80 MPa Elongation @ break 20-40% Notch test 2-5 kJ/m2玻璃转变温度 87℃ 熔点212℃ Vicat B1 85℃导热率(λ) 0.16 W/m.K 热膨胀系数(α) 8 10-5 /K 热容(c) 0.9 kJ/(kg·K) 吸水率(ASTM) 0.04-0.4折射率硬质成型品 1.52~1.55 Price 0.5-1.25 €/kg聚氯乙烯的最大特点是阻燃,因此被广泛用于防火应用。
但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体,例如二恶英 1.1.2聚乙烯发展状况近年来,随着我国经济稳定快速发展,国内外政治、经济形势的变化和下游消费结构的改变,使中国聚氯乙烯工业保持了较高的增长速度,现中国已逐渐成为世界聚氯乙烯最大的消费国之一。
在中国聚氯乙烯工业的快速发展中,行业总体竞争力水平有一定提高,国外比较先进的聚氯乙烯生产技术在中国均有引进,我国自行研究开发具有国际先进水平的工艺、技术、装置在生产实践中得到应用。
我国现已成为除美国、日本、西欧等发达国家之外能够自行制造聚氯乙烯大型核心设备3310070m m 以上聚合釜的国家,不少聚氯乙烯企业产品、质量、能源和原材料消耗以及技术水平已经接近国外发达国家水平,并逐步实现清洁文明生产和三废的综合利用。
在我国聚氯乙烯工业快速发展的进程中,应当清醒看到,随着经济全球化,特别是我国加入世界贸易组织后,国内市场国际化、国际竞争国内化趋势加快,中国聚氯乙烯行业和企业将面临着更多的机遇和挑战。
虽然我国已经成为世界聚氯乙烯生产和消费大国,但真正要成为世界聚氯乙烯工业的强国仍有许多制约因素需要我们行业和企业认真思考。
中国已逐渐成为世界聚氯乙烯生产和消费大国2004年中国聚氯乙烯总产量503万吨,占世界总产量的14.6%。
消费量701万吨,占世界消费总量的21.3%,是世界上第二大生产和消费大国。
近几年中国生产和消费状况见下表。
表1.中国PVC产量、消费量变化情况聚氯乙烯企业主要分布在东部沿海地区,中国聚氯乙烯生产企业主要分布在东部沿海各省份,2005年1-6月PVC树脂产量前6位的省份分别为山东、天津、江苏、四川、河北、上海,其占全国总产量比例分别为15.3%、14.2%、12.4%、9.0%、6.9%、5.1%。
表2. 中国主要省份PVC树脂2005年1-6月产量分状况1.2.聚氯乙烯聚合方法介绍因采用悬浮法PVC生产技术易于调节品种,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而得到广泛的应用,成为诸多生产工艺中最主要的生产方法。
工艺特点:悬浮聚合法生产聚氯乙烯树脂的一般工艺过程是在清理后的聚合釜中加入水和悬浮剂、抗氧剂,然后加入氯乙烯单体,在去离子水中搅拌,将单体分散成小液滴,这些小液滴由保护胶加以稳定,并加入可溶于单体的引发剂或引发剂乳液,保持反应过程中的反应速度平稳,然后升温聚合,一般聚合温度在45~70℃之间。
使用低温聚合时(如42~45℃),可生产高分子质量的聚氯乙烯树脂;使用高温聚合时(一般在62~71℃)可生产出低分子质量(或超低分子质量)的聚氯乙烯树脂。
近年来,为了提高聚合速度和生产效率,国外还研究成功两步悬浮聚合工艺,一般是第一步聚合度控制在600左右,在第二步聚合前加入部分新单体继续聚合。
采用两步法聚合的优点是显著缩短了聚合周期,生产出的树脂具有良好的凝胶性能、模塑性能和机械强度。
现在悬浮法聚氯乙烯品种日益广泛,应用领域越来越广,除了通用型的树脂外,特殊用途的专用树脂的开发越来越引起PVC 厂家的关注,球形树脂、高表观密度建材专用树脂、消光树脂、超高(或超低)分子质量树脂等已成为开发的热点[7]。
悬浮法PVC的发展趋:在工业化生产PVC时,以悬浮法产量最大,悬浮法生产具有设备投资少和产品成本低等优点。
各种聚合方法的发展方向是逐步向悬浮法聚合生产路线倾斜,一些过去采用其它方法生产的树脂品种已开始采用悬浮聚合工艺生产。
自从乳液聚合法工业化以后,欧洲、日本在连续悬浮聚合工艺方面开展了大量的研究工作,目前尚未工业化生产,但连续法设备费用低,生产效率高,工艺难题少,已引起了各国科研院所和生产厂家的重视。
另外,为进一步提高悬浮法生产的通用树脂和专用树脂的质量,提高产品的专用化、市场化水平,国外厂家在聚合工艺的工艺条件及配料体系等方面做了大量的研究工作,进一步提高了聚合转化率,缩短了聚合周期,提高了生产效率,同时也开发出一系列性能好、易于加工的PVC专用树脂如:超高(或超低)聚合度树脂、高表观密度树脂、无皮树脂、耐辐射树脂、医用树脂、耐热树脂等。
可见,各种专用料的开发是悬浮聚合树脂发展的标志,是提高产品使用性能、开发新的应用领域的重要手段[8]。
本设计采用悬浮法PVC生产技术。
二.原料及其制备2.1.原料简介图2.氯乙烯分子模型中文名称:氯乙烯[1]英文名称:vinyl chloride pressure tin with 250 ml ~225 G net英文别名:vinyl chloride cylinder with 2 L ~1.6 kg net; Vinyl chloride; chloroethylene分子量:62.4987技术说明书编码:64CAS No.:75-01-4分子式:C2H3Cl结构式:CHCl=CH2分子量:62.50有害物成分含量 CAS No.氯乙烯≥99.99% 75-01-4 为pvc单体主要成分:含量:纯度≥99.99%。
外观与性状:无色、有醚样气味的气体。
pH:无意义熔点(℃):-159.7沸点(℃):-13.9相对密度(水=1):0.91相对蒸气密度(空气=1):2.15饱和蒸气压(kPa):346.53(25℃)燃烧热(kJ/mol):无资料临界温度(℃):1422.2.合成路线电石法:利用电石(碳化钙CaC2),遇水生成乙炔(C2H2),将乙炔与氯化氢(HCl)合成制出氯乙烯单体(CH2CHCl),再通过聚合反应使氯乙烯生成聚氯乙烯—[CH CHCI]n—的化学反应方法。
具体代表厂家为:新疆天业(600075)、中泰化学(002092)、青岛海晶等。
乙烯法:从石油中提取乙烯(C2H4),让氯气与乙烯发生取代反应,制得氯乙烯单体,经聚合反应生成聚氯乙烯树脂。
代表厂家为:齐鲁石化、上海氯碱等。
电石法比石油法成本低,但电石法生产的氯乙烯单体在质量上比石油法稍差(也就造成了石油法PVC稍优于电石法),且电石法造成的污染较大。