电石乙炔法生产氯乙烯061215
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施电石乙炔法是生产聚氯乙烯的传统工艺之一，它使用石灰石和煤焦化产物电石（碳酸钙）作为原料，通过电解炉电解法制备乙炔，再进行聚合制备聚氯乙烯。
这一生产过程存在能源消耗和环境污染等问题，因此需要采取一系列的节能措施来改善生产过程，减少能源的消耗和环境的污染。
一、技术改进在电石乙炔法生产聚氯乙烯过程中，可以通过技术改进来提高生产效率，减少能源消耗。
可以优化电解反应条件，调整电解炉的操作参数，提高电解效率，降低能源消耗。
可以改进聚合工艺，采用高效的聚合工艺，提高聚合反应的产率，降低原料和能源的消耗。
还可以改进原料的前处理和制备工艺，提高原料的利用率，减少废弃物的产生，从而减少能源的消耗和环境的污染。
二、设备更新设备更新是节能减排的重要途径之一，在电石乙炔法生产聚氯乙烯过程中，可以通过设备更新来提高生产设备的能效，降低能源的消耗。
可以更新电解炉和聚合设备，采用高效节能的设备替代老旧设备，提高设备的转化效率，降低能源消耗。
可以更新原料准备和处理设备，采用高效节能的设备替代老旧设备，提高设备的利用率，减少能源的消耗。
还可以更新环保设备，采用高效的污染治理设备，降低环境排放，减少对环境的污染。
三、资源综合利用资源综合利用是节能减排的重要手段之一，通过充分利用原料、能源和废弃物等资源，可以提高资源的利用率，减少能源的消耗和环境的污染。
在电石乙炔法生产聚氯乙烯过程中，可以通过资源综合利用来降低原料的消耗，减少废弃物的产生。
可以充分利用废热、余热和余能，进行能量回收和再利用，提高能源利用率，降低能源的消耗。
可以充分利用废水、废气和废渣，进行资源回收和再利用，减少对环境的影响，降低环境污染。
四、管理创新管理创新是节能减排的重要保障，通过科学的管理手段和创新的管理理念，可以提高生产效率，减少能源消耗和环境污染。
在电石乙炔法生产聚氯乙烯过程中，可以通过管理创新来优化生产流程，提高设备利用率，降低能源消耗。
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施电石乙炔法是目前生产聚氯乙烯的主要方法之一，但其过程中存在着能源消耗高、环境污染等问题。
为了解决这些问题，可以采取一系列的节能措施，从而提高生产过程的能源利用效率，减少对环境的影响。
可以从原料选择上进行优化。
电石生产过程中，乙炔是最关键的原料。
目前大部分的乙炔是通过石蜡炉加热石蜡来产生的，而石蜡的生产需要大量的能源。
可以考虑替代原料，例如使用天然气制取乙炔，这样既可以减少能源消耗，又可以减少环境污染。
可以优化反应过程中的能量利用。
电石乙炔法中的关键反应是乙炔的水解反应，这个过程需要大量的热量。
目前常用的方法是采用蒸汽加热，但是蒸汽加热效率低下，能量损失较大。
可以考虑采用高效的热交换设备，将反应过程中产生的热量进行回收利用，从而提高能源利用效率。
可以通过技术改进来减少能源消耗。
可以采用高效的反应催化剂，提高反应速率，从而减少反应时间，降低能源消耗。
可以优化产品分离工艺，减少能源消耗，提高产品的纯度。
还可以采用废热回收技术，将反应过程中产生的废热用于蒸汽产生、供暖等方面，从而减少额外的能源消耗。
可以考虑引入可再生能源，例如太阳能、风能等，来替代部分传统能源的使用，从而降低对环境的影响。
还可以通过管理措施来提高能源利用效率。
建立科学合理的生产计划，优化设备运行模式，减少设备的闲置时间，从而提高设备的利用率，降低能源消耗。
可以加强能源管理，推行能源管理制度，对能源使用情况进行监控和评估，及时发现问题并采取相应的措施进行改进。
通过优化原料选择、优化反应过程、技术改进、废热回收、引入可再生能源以及加强能源管理等多种节能措施的综合应用，可以有效降低电石乙炔法生产聚氯乙烯的能源消耗，减少对环境的污染，实现节能减排的目标。
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施电石乙炔法是聚氯乙烯生产的传统工艺路线之一，该工艺路线具有生产成本低、自给能源等优势。
但是，由于其对环境产生的影响较大，近年来，聚氯乙烯的环保生产已受到广泛关注。
本文从节能角度出发，探讨电石乙炔法生产聚氯乙烯的节能措施。
1. 深度回收余热电石乙炔法生产聚氯乙烯的过程中会产生大量余热，这些余热若不能被循环利用，会造成能源的浪费和污染物的排放。
因此，深度回收余热是电石乙炔法生产聚氯乙烯的重要节能措施之一。
利用余热，可以实现热交换，减少外界能源的消耗，提高能源利用率。
同时还可以将余热用于加热蒸汽、淡化水等环节，减少该环节的燃料消耗。
2. 合理设定硫酸浓度电石乙炔法中的硫酸法是制备乙炔的一个重要步骤。
而硫酸的制备需要耗费大量的能源和资源，因此合理设定硫酸浓度是一项有效的节能措施。
硫酸浓度的提高不仅能够减少能源消耗和化学药品的用量，同时还能提高产物的品质。
因此，在设定硫酸浓度时，需要兼顾产物品质和能源消耗的平衡。
3. 应用高效换热器设备传统电石乙炔法在换热过程中采用的是板式换热器，其传热效率较低，换热效果也不理想。
而应用高效换热器设备，可以有效提高传热效率，减少能源的浪费。
高效换热器通常采用壳管管束结构，其内部的多个管束通过复杂的流程，实现了换热器内的高效传热。
由于其传热效率高，因此可以有效节约能源，在电石乙炔法生产聚氯乙烯的过程中更为常见。
4. 采用高效节能照明设备电石乙炔法生产聚氯乙烯的生产车间需要消耗大量的能源进行照明，因此，采用高效节能照明设备，也是一项重要的节能措施。
高效节能照明设备不仅能够减少电力消耗，还能够减少对环境的污染，对于传统电石乙炔法生产聚氯乙烯，更适合采用LED照明设备，以达到更佳的效益。
总之，电石乙炔法生产聚氯乙烯的生产成本低，但如果不能加强环保和节能，将给环境带来巨大的负面影响。
因此，加强节能措施，通过合理的能源利用和资源再利用，可以大幅度降低生产成本，提高生产效率，还能减轻环境污染，是未来聚氯乙烯生产的趋势和必由之路。
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施电石乙炔法生产聚氯乙烯是目前较常用的一种聚氯乙烯生产工艺，但其存在能源消耗大、环境污染等问题。
为了减少能源消耗，节约资源，保护环境，提高生产效率，需要采取一系列的节能措施。
可以考虑改善电石制备工序。
电石生产中最主要的能耗环节是电石炉。
通过改进炉膛结构、优化燃烧设备、提高炉膛热效率等措施，减少过多的能量损失，增加电石的产量，并降低能源消耗。
可以采取能量回收利用的措施。
在电石炉的冷却和电石车间尾气等废热中含有大量的热能，可以通过换热器、蒸汽发生器等设备进行回收利用，用于加热工序中的蒸汽、水等，减少外部能源的需求。
应该优化聚合工艺。
聚氯乙烯的聚合过程需要反应器、冷却塔、泵站等，这些设备的运转需要大量的动力和能量。
通过优化反应工艺、改进设备结构、降低生产工艺中的能耗等，减少能量的浪费，提高能源利用效率。
第四，应该提高产品质量。
由于电石乙炔法生产聚氯乙烯是以电石为原料，电石中所含的杂质如氯化钙、矾铝石等会对反应器和设备造成腐蚀，增加能耗。
需要提高电石的质量，减少杂质含量，降低生产工艺中的能耗。
第五，可以考虑优化产品结构。
在生产聚氯乙烯的过程中，会产生很多副产物和废水废气。
合理利用这些副产物，通过技术手段对废水废气进行处理，并将其作为能源来源或者再利用，可以进一步减少能源消耗。
应该加强节能意识。
通过加强员工对能源节约的宣传和培训，提高员工的节能意识，在生产过程中养成良好的节能习惯，减少能量的浪费。
还可以建立节能评价制度，对节能措施进行评估和奖惩，激励企业和员工的节能行为。
电石乙炔法生产聚氯乙烯的节能措施主要包括优化电石制备工序、能量回收利用、优化聚合工艺、提高产品质量、优化产品结构和加强节能意识等方面。
通过这些措施的实施，可以降低能源消耗，减少环境污染，提高生产效率，实现可持续发展。
电石乙炔法生产氯乙烯—粗氯乙烯的合成
氯化氢 吸湿性，可吸收乙炔气中的绝大部分水，生成40％左
右的盐酸，降低混合气中的水分。 脱水原理：
HgCl2 + H2S → HgS + 2HCl 3HgCl2 + PH3 → (HgCl)3P + 3HCl C2H2 + HgCl2 → Hg + Cl-CH=CH-Cl
铁和锌的存在会降低催化剂对合成反应的选择性
②遮盖 炭、树脂状聚合物、酸雾等黏结在催化剂表面，遮盖活性 中心而失活。
③活性结构改变 由于过热破坏催化剂活性结晶表面而活 性下降，催化剂活性分子移动，使催化剂表面松弛。
• 氯化氢和乙炔混合冷冻脱水 • 氯化氢和乙炔浓硫酸脱水工艺 • 变温变压吸附解吸工艺 • 氯化氢用浓硫酸干燥和乙炔用分子筛干燥组合干燥工艺
• 活性组分：氯化汞HgCl2(升汞、氯化高汞),易升华,溶于水, 单独使用无催化作用 ;
• 载体：活性炭，单独使用活性低。
• 组合：氯化汞吸附于活性炭表面后则具有很强的催化活性
以下 • 原料气中惰性气体含量低于2％
水存在
+ C H 22 H 2 O C H 3 C - H O
反应温度：100～180℃ 高温有利于反应进行
但温度过高副反应增多，催化剂升华 反应压力 ：0.12～0.15Mpa
空速：空速过高，气体停留时间减少，乙炔转化率降低。 空速减小，乙炔转化率提高， 过小，高沸点副产物量也增多，生产能力减小。
④升华 温度升高，HgCl2更易升华，催化剂的活性组分 量逐渐减少，活性下降。
乙炔法生产氯乙烯工艺流程
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(聚)氯乙烯生产—电石乙炔法生产氯乙烯的工艺参数
4、空间速率
反应气体的体积： C2H2气体的体积，m3 C2H2/(m3催化·h)，即h-1； 空间速度越大，通入的反应气量越多，生产能力越大，深度加工副产物越
少，高沸点物越少； 但空间速度增大，反应气体与催化剂接触时间缩短，乙炔转化率减小； 空间速度过大，气体通入量过多，反应激烈，气体分布不均匀，局部容易
3、原料配比
乙炔过量： ✓ 催化剂中的HgCl2会被C2H2还原成Hg2Cl2和Hg，使催化剂失活； ✓ 副产1,2—二氯乙烷等，造成产品分离困难； ✓ C2H2不容易除去，微量的C2H2还会影响氯乙烯的聚合。 常采用HCl过量： ✓ 保证C2H2完全反应，避免C2H2过量造成催化剂中毒； ✓ HCl价格低廉，过量部分用水洗或碱洗除掉。 HCl过量太多：吸收率降低，二氯乙烷产量增加，增加碱的消耗量和成本。 工业生产中HCl过量5 ～10%。
中心使催化剂活性下降。 适宜温度范围130℃～180℃。
2、反应压力
气体分子数减少： 化学平衡角度：加压操作会提高转化率； 动力学角度：加压可提高C2H2和HCl的分压，而且可提高反应的速率。 但加压对设备材料要求提高，要实现较高的反应压力，需要较大的流体输
送动力，输送动力过大不经济，安全性下降。 系统易燃、易爆反应物料一旦漏入空气将引起爆炸。 工业上采用常压操作，0.04- 0.05MPa为宜，用来克服流体输送阻力。
惰性气体N2、CO：降低反应物浓度，不利于反应，造成产品分离困难，造 成氯乙烯损失，含量＜ 2%。
本节主要学习了反应温度、反应压力、原料配比、空间速率和原料纯度 等参数对氯乙烯合成的影响。 请思考：反应温度、反应压力、原料配比、空间速率和原料纯度等参数 是如何影响氯乙烯生产的？
电石乙炔法生产氯乙烯的工艺参数
电石乙炔法生产氯乙烯PPT课件.ppt
情况是否正确，搅拌运转是否正常。 ③检查安全水封，正、逆水封的液面和溢流管是否符合要求，气柜水槽的
水位是否在规定高度内。 ④检查回收水泵地脚螺栓是否松动，油面是否在规定范围内，手盘车灵活
无杂音后，启动回收水泵待压力上升至0.4MPa时停泵（待发生器开车 时再开泵）。 ⑤凡清洗发生器后开车，一定要经排氮合格（分析发生器内含氧≤3%） ⑥放尽乙炔总管中的存水,用水冲洗溢流管夹套。
（4）发生器液面的影响
高
过高：乙炔夹带渣浆和泡沫，水易浸入加料器及贮斗。
液 面
过低：乙炔气大量逸入加料器及贮斗。
低
生产：液面计中部。注意电石渣溢流管安装、排渣时间数量
(5) 发生器结构的影响
2.5 电石渣
(1) 成分及数量（副产物）
成分：氢氧化钙Ca（OH）2 ，具有强碱性； 硫化物【H2S（乙炔气数十至百ppm、渣浆400～800mg/L）； PH3（乙炔气含数百ppm、渣浆数十ppm）】 还含有氨、砷化物、及氰化物等
80
275
4.55
20.57
0.84
300
4.77
19.80
0.80
（3）发生器压力的影响
高
P>0.15Mpa(表压)，T>550℃：爆炸性分解
压
低压：乙炔在电石渣中的溶解损失↓；设备泄漏↓ 。
力
工业：P<0.15Mpa(表压)，一般保证压缩机进口一定正压。
低ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
P实际：发生系统、冷却塔结构、气柜压力及乙炔流量
水环泵工作原理：叶轮转动时，各叶片小室体积逐渐改变而吸气排气。
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（1）电石生产工艺学 （2）聚氯乙烯及有机氟
荣编
（3）基本有机化工生产及工艺 编
（4）电石生产及其深加工产品 （5）聚氯乙烯工艺学 （6）聚氯乙烯生产原理熊谟远编 王书芳、白素
陈性永、刘健
熊谟远编 严福英等主编 邓云祥等主编
聚氯乙烯 PVC
• 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。
• 1959-1960年相继建成6套6000吨/年工业装置和 一套3000吨/年工业装置（电石乙炔悬浮法） 。
• 1962年武汉建汉化工厂和上海天原化工厂建成 2套500吨/年装置（乳液法）
• 1977年北京化工二厂引进B.F.Goodrich技术建 成8万吨/年乙烯氧氯化工业装置。
• 20世纪80年代以后陆续从国外15家PVC公司引 进24套工业装置。
•
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。
聚氯乙烯材料性质
• 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。
• 聚氯乙烯的燃烧分为两步。先在240℃-340℃燃 烧分解出氯化氢气体和含有双键的二烯烃，然 后在400-470℃发生碳的燃烧。
37.2 42.5 48.2 50.4 57.6 54.6 57.8 64.1 69.3 78.5
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
88 90.1 102 119 137 139 154 159.69 189.4 281
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
二种生产方式成本初步比较
• 2006年6月日本乙烯价格:1130-1190美元/吨折 合人民币9040-9520元/吨,乙烯法生产一吨聚氯 乙烯需消耗乙烯502公斤即4538-4779元,占聚氯 乙烯价格69%.
• 2006年我国电石价格:2300-2550元/吨,电石法生 产一吨聚氯乙烯需消耗电石1750公斤即40254462元,占聚氯乙烯价格63%。
355 360 401 503 649 824 1208
1674.5
PVC成本
• 2007年3月统计电石法PVC成本为710美 元/吨，销售价854美元/吨，乙烯法PVC 成本为830美元/吨，销售价905美元/吨。
内地聚氯乙烯生产简史
• 1958年锦西化工厂建成3000吨/年工业装置，随 后改扩建6000吨/年（电石乙炔悬浮法）。
• 进入21世纪以来，我国的聚氯乙烯产能由320万 吨迅猛增长到158１万吨，8年增长了近5倍。 2009年供给量达到1674.5万吨，表观消费量达到 1064万吨，产能过剩 600余万吨，
我国PVC生产产量 (万吨) 发展情况
1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990
• PVC作为五大通用树脂（聚乙烯PE、聚氯乙烯 PVC、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、丙烯晴-丁二 烯-苯乙烯共聚物ABS)之一，约占世界合成树 脂消费量的29%。
• PVC是一种全球化产品，工业品是白色或浅黄 色粉末,密度1.4T/M3,含氯量54-58%。
• 亚洲地区产能占35%，需求占37%。 • 我国PVC消耗量与发达国家相比差距很大，美
• （电石法）石灰石（碳酸钙 CaCO3)高温分解 生成石灰（氧化钙CaO），石灰与焦碳高温反 应生成电石(碳化钙CaC2)，电石水解生成乙炔 →乙炔与氯化氢加成反应生成氯乙烯→氯乙烯 聚合生产聚氯乙烯。
• （乙烯法）乙烯氯化（氧氯化）生成二氯乙烷 →二氯乙烷裂解生成氯乙烯→氯乙烯聚合生产 聚氯乙烯。
氯乙烯二种生产方法简单比较
• 乙烯平衡氧氯化法
乙烯平衡氧氯化法
乙烯平衡氧氯化法主要反应式
• 直接氯化反应: C2H4+Cl2→C2H4Cl2 氧氯化反应: C2H4+2HCl+0.5O2 →C2H4Cl2+H2O 裂解反应: 2C2H4Cl2 →2C2H3Cl+2HCl
先进的乙烯平衡氧氯化法主要技术指标
国年人均24 Kg,德国18 Kg，预计2006年我国10 Kg。
聚氯乙烯产能
• 2005年全国聚氯乙烯产能达972万吨
• 2006年全国聚氯乙烯产能达1337万吨
• 美国休斯敦的化学品市场协会(CMAI)的最新研究 报告显示， 2004-2007年，全球新增PVC产能550 万吨／年，约占据当前4400万吨／年总产能的 14．4％。据称，新增产能约90％来自于中国。
物理和化学性质
• 稳定;不易被酸、碱腐蚀;对热比较耐受
• 聚氯乙稀具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐 化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、 浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠）、 机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性 较差，软化点为80℃，于130℃开始分解变色， 并析出HCI。
聚氯乙烯市场潜力
• 据统计目前电石法比乙烯法在成本上降低6001000元/吨.
严峻的聚氯乙烯行业
• 目前全国一哄而上的电石法生产聚氯乙 烯会使整个行业趋于激烈竞争,2005年新 增产能310万吨,近几年平均每年以150万 吨幅度增长。
• 走技术创新之路,挖潜改造. • 提高自动化程度,降低人员成本. • 优化生产条件,降低单耗.
国内二种聚氯乙烯生产方法并存
• 据2004年统计数据: • 乙烯法生产聚氯乙烯能力占1/3 • 电石法生产聚氯乙烯能力占2/3 • 由于近己年石油价格稳步上升,乙烯法生
产聚氯乙烯已没有利润空间,作为标志性 企业上海氯碱化工股份有限公司已出现 亏损,电石法比重将进一步放大.
聚氯乙烯二种主要生产方法
• 乙烯 485公斤/吨氯乙烯 • 氯气 630公斤/吨氯乙烯 • 乙烯平衡氧氯化法生产聚氯乙烯的我国
代表性企业是上海氯碱化工股份有限公 司,山东齐鲁石化股份有限公司采用日本 三井东压技术.