电石法聚氯乙烯生产工艺
电石法合成氯乙烯热水自循环操作规程

电石法合成氯乙烯转化工序热水自循环操作规程一、工艺原理转化器内的热水吸收反应热后,密度降低,借重力作用进入汽水分离器。
部分蒸汽及高温热水在汽水分离器内减压释放,并带走大部分热量,同时降温后的热水借液柱高度差及重度差重新回流至转化器内继续循环换热。
二、工艺流程转化器热水自循环工艺流程与热水泵强制循环工艺不同,该工艺中热水在转化器夹套内吸热,形成汽水混合物,汽水混合物上升到转化器顶部的汽水分离器内进行汽水分离,分离得到的水通过回流管回到转化器夹套继续换热,蒸汽从汽水分离器顶部汇入蒸汽总管进入蒸汽冷凝器进行换热回收部分蒸汽。
冷凝水顺流流入热水槽,然后通过热水泵送至转化器作补充水用。
具体流程见附图。
三、操作规程1、氯乙烯转化系统在开车前仍用热水泵采用原大系统循环,对转化器进行强制预热至80~85℃后开车。
2、待转化系统运行正常后,再逐个切换转化器自循环系统。
切换时,先开启自循环系统进水阀,再关原大系统回水阀,待汽水分离器内液面升至1/2至2/3时,开启自循环系统出水阀、补水阀,同时关闭大系统进水总阀。
待切换正常后,根据系统运行情况,减开热水泵运行台数,同时根据蒸汽量的大小及环境温度,调节蒸汽回收冷凝器的循环冷却水量的大小,达到理想的回收效果。
3、如遇异常情况需切换至热水强制循环时,按顺序开启原系统进水总阀和回水阀,同时关闭自循环系统进水阀、出水阀即可。
四、注意事项1、切换过程中,应尽量保持转化器反应温度平稳和系统压力稳定,,以免因转化器温度波动过大影响转化效果。
2、切换后应密切观察反应点温度变化及热水回水温度变化,若出现异常,及时调节物料流量及热水循环量,以保持系统稳定运行。
3、在转化系统运行过程中,根据系统流量及转化器反应温度高低,适时选用大循环系统或自循环系统,尽量使转化器温度控制在最佳反应点,以提高转化器的生产效率,减少热水泵运行台数,使转化系统运行在最经济状态。
采用电石法生产聚氯乙烯

采用电石法生产聚氯乙烯(PVC)的上市公司一览◇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。
但石油价格的持续走高,使电石法的生存空间和利润空间不断扩展。
有相当多的企业或投资人正在进入这一行业,特别是西部企业,在资源(电石多由西部企业生产、煤矿也较丰富)、能耗(水电成本较低)、人力(人工成本低)等方面都具有优势。
近两年内,西部将有几百万吨的电石法PVC投产,行业竞争将愈演愈烈。
同时随着PVC出口退税的调整(从11%降至5%)以及国家对两高一资企业的限制(电石将极其紧张),国内市场将极其惨烈。
◇西部电石法生产企业成本优势突出在电力成本支撑电石价格难以下跌的情况下,拥有一体化优势的西部企业利用自备电厂或当地较为便宜的电石价格,拥有成竞争优势。
自备电厂的发电成本仅为0.18-0.20 元/度,远低于0.37-0.39 元/度的电网电价;电石供应价格也在2400-2600 元/吨,低于内地电石价格200 元/吨以上。
在市场价格偏低、行业内企业普遍开工不足的情况下,西部电石法PVC 生产企业依旧保持了较高的开工率和合理的库存水平,拥有自备电厂的企业,在目前的价格水平下依旧拥有较强盈利能力。
英力特一季度开工率约为70%,随后逐步提高至二季度90%、三季度的100%;新疆天业也从一季度约80%开工率提升至三季度的100%;中泰化学更是一直保持了100%的满负荷生产。
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摘要:现如今,随着我国科学技术的不断发展,聚氯乙烯已然成为21世纪我国社会发展中不可缺少的重要资源。
聚氯乙烯作为我们生活中不可缺少的使用材料,曾在人们的生活中扮演着很重要的角色,但是近些年来随着环境污染日益加重,国家开始号召节能减排、绿色生活,所以聚氯乙烯的使用也大不如前,可是又作为目前人们生活离不开的材料之一,它的地位也一时无法替代,所以如何在聚氯乙烯的生产上降低能耗是目前生产聚氯乙烯的主要任务。
关键词:电石乙炔法;聚氯乙烯;节能措施引言PVC作为一种通用型树脂,具有产量巨大,综合性能好、价格较低和原材料来源充足等优点,其制品具有良好的耐腐蚀、绝缘性能好、抗磨损性强,还具有其他优良的化学性能。
应用于多个领域,与此同时,深受当今世界欢迎的一个重要原因是价格相对较低,性价比很高,PVC消费量很大。
改革开放以来,我国聚氯乙烯生产和消费快速增长,截止于2015年的统计结果显示,我国PVC生产厂家超过140家,总体产能已经超过2200万吨/年,PVC行业正步入高速发展,竞争激烈的发展时期。
1.聚氯乙烯的特点从社会层面来讲,聚氯乙烯是新时代下的产物,自身在环保特性上有着极为显著的优势,其特征如下所示:(1)熔点。
聚氯乙烯的熔点是不固定的,在低温状态下,聚氯乙烯的强度并不会出现较为严重的波动,而当温度升高到一定程度,聚氯乙烯便会发生软化,甚至会变为流体。
(2)机械性。
聚氯乙烯之所以会被社会各界所青睐,则是因为其本身具有较的抗拉性与强度,在受到冲击时所受到的影响相对较低,能够满足大部分工程生产需求。
(3)电能性。
与其他同类型材料相比,聚氯乙烯有着极为优异的电能性,这一特性对于21世纪的今天是尤为重要的,随着人们对于电力资源的要求越来越高,这种有着极高电能性的材料自然广受社会各界青睐。
2.聚氯乙烯生产工艺聚氯乙烯生产的主要生产原料即为氯乙烯,在进行聚合反应之后,将会得出聚氯乙烯。
期生产过程可以总结为:首先。
聚氯乙烯技术总结-文档

氯乙烯的生产工艺主要包括转化、压缩、精馏三部分。
2.3.1氯乙烯的转化
2.3.1.1工艺原理
(1)混合气的脱水
由于氯化氢的吸湿性,乙炔气中含水量过高易与氯化氢形成盐酸,在氯乙烯合成时会对转化器设备和管线造成严重的腐蚀,而且腐蚀的产物二氯化铁、三氯化铁结晶体会堵塞管道,对正常的生产造成不利;同时水分还会造成催化剂结块,降低催化剂活性,影响转化率;此外水分会在转化器内同乙炔反应生成对生产不利的乙醛类缩合物,所以要对混合物要进行脱水处理。
1.3乙炔工序的安全管理
乙炔在常温常压下是比空气略轻、溶于水和有机溶剂的无色气体,乙炔气体活性很强,可以和氢气、氯化氢、氯气、水等发生反应。乙炔在易燃易爆性能上与氢气很相似,在高温高压或有某些物质存在时,具有强烈的爆炸性。与空气形成爆炸混合物的范围是1.5%-100%,且爆炸延滞时间只有0.017s,危险性很大。与氧气形成爆炸物的范围是2.5%-93%,与氯气可反应生成氯乙炔引起爆炸,与铜、银、汞易生成相应的金属化合物受到微小震动即自行爆炸。
(4)盐酸脱吸
副产物盐酸脱吸是将水洗脱酸塔产出的含有杂质的废酸进行脱吸,以回收其中的氯化氢并返回前部继续生产氯化氢。脱吸出来的氯化氢气体经冷却降温、除去水分和酸雾后,其纯度可达99.9%以上可继续用于生产原料气。
1.3.1.2转化工艺流程简述
乙炔气与氯化氢在混合器中按一定的比例(1:1.05)混合后进入一级石墨冷却器,用-35℃冷冻盐水冷却至(2±4)℃,再经二级石墨冷却器用-35℃冷冻盐水间接冷却至(-14±2)℃左右。在两级石墨设备中各依重力作用除去大部分冷凝液滴后依次进入一级酸雾过滤器、二级酸雾过滤器,由佛硅油玻璃棉过滤捕集除去少量粒径很小的酸雾,排出40%的盐酸送氯化氢脱吸或作为副产品包装销售。得到含水分≤0.06%的混合气依次进入石墨预热器,预热至70-80℃送入串联的两段装有氯化高汞触媒的转化器,生成粗氯乙烯气。第一段转化器出口气体中尚有20%-30%的乙炔未转化,在进入第二段转化器继续反应,使出口处乙炔含量控制在3%以下。第二段转化器填装的是活性高的新催化剂,第一段转化器填装的是活性低由第二段更换下来的旧催化剂。粗氯乙烯气经除汞器除去大部分汞后进入冷却器冷却至30℃以下,依次进入泡沫水洗塔、中和塔、浓碱塔净化除去粗气中的杂质,净化后气体经汽水分离器部分脱水后送入压缩工序。生产间的波动则由设备的氯乙烯气柜来实现缓冲。
电石法生产氯乙烯

合肥工业大学课程设计设计题目: 5万吨/年电石法制氯乙烯学院:化学与化工学院专业:化学工程与工艺班级: 2012.2 学生:方柳陈志指导教师:张旭系主任: (签名)一、设计要求:1、根据设计题目,进行生产实际调研或查阅有关技术资料,选定合理的流程方案和设备类型,并进行简要论述。
(字数不小于8000字)2、设计说明书内容:封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。
3、图纸要求:工艺流程图1张(图幅2号);设备平面或立面布置图1张(图幅3号))。
二、进度安排:三、指定参考文献与资料《过程装备成套技术设计指南》(兼用本课程设计指导书)、《过程装备成套技术》、《化工单元过程及设备课程设计》摘要本次课程设计主要是设计氯乙烯的生产成套装置。
氯乙烯是生产聚氯乙烯的主要原料,到目前为止,全球有93%以上的氯乙烯采用氧氯化法生产。
在国内,考虑到石油资源不足,价格较高,而电石资源丰富,所以大部分工厂都采用电石法制取氯乙烯。
本次主要介绍电石法制取氯乙烯。
先后介绍了从原料气氯化氢、乙炔的制备到氯乙烯的合成、氯乙烯的精馏等一系列生产过程的工艺流程、工艺原理以及主要设备选型等问题。
关键词:氯乙烯;电石法;乙炔;氯化氢;工艺流程;精馏一乙炔的制备1.1 乙炔生产的工艺原理(1)电石的破碎通常厂家采购的电石都是大块的电石,而电石料块进入发生器的合理径为25~50mm,因此在进发生器前必须破碎,通常是将大块的电石放入颚式破碎机,粗破后料块直径为80~100mm,通过皮带机输入电石仓库,然后经过二次破碎,径粒达到25~50mm,破碎后料块通过皮带机径除铁器除铁后输入日料库,作为发生器的入料电石。
进入破碎机的电石温度应≤130℃,否则会烫坏,烧坏皮带;进入发生器的电石温度应该≤80℃,否则对发生系统不安全。
(2)电石的除尘化学工程里把气体与微粒子混合物中分离粒子的操作称作除尘。
PVC聚氯乙烯的生产工艺及成本分析

PVC聚氯乙烯的生产工艺及成本分析1.生产工艺PVC的生产主要有两种制备工艺,一是电石法,主要生产原料是电石、煤炭和原盐;二是乙烯法,主要原料是石油。
国际市场上PVC的生产主要以乙烯法为主,而国内受富煤、贫油、少气的资源禀赋限制,则主要以电石法为主,截至到2007年12月,电石法约占我国PVC总产能的70%以上。
值得注意的是,在电石法制备PVC中,原盐电解后氯化氢用于生产PVC,剩余的钠部分用于生产烧碱,所以,氯、碱实际上存在共生关系,氯碱平衡也是整个行业发展过程中不得不考虑的重要因素。
2.成本分析从生产成本角度分析,两种工艺在不同经济发展周期,成本差别较大。
通常情况下,在国际宏观经济高速发展阶段,由于油价较高,乙烯法生产成本较高,电石法成本优势明显;而一旦国际经济进入衰退,油价将在低位运行,电石法由于能耗较高,煤电油运等价格有支撑,成本优势消失。
自2003年以来,国际油价大幅攀升,使乙烯法PVC成本增加,而电石法生产则受此影响较小,从而导致国内电石法PVC生产装置建设的新一轮热潮,使电石法PVC产能急剧扩大,对乙烯法PVC生产形成了极大挑战,许多乙烯法企业处于亏损边缘。
但随着2008年5月之后原油价格的持续下调,乙烯法的成本优势明显,电石法生产厂家微利运行,甚或难以为继。
电石法成本构成主要由电石费用、氯化氢费用和水电费构成。
国家标准规定:生产1吨PVC消耗电石1.45~1.5吨,(一般以1.45计算,但一般实际生产过程中消耗会高于这个比例,只有少数能达到标准),消耗氯化氢气体0.75~0.85吨(一般以0.76计),每吨耗电量约450~500kw?h,另有其它项目开支,如包装费、引发剂、分散剂、水费、管理人员费用等因生产厂家和生产规模的不同而不尽相同。
总体来讲,电石法的成本构成分配比例约为:电石占65~70%,氯化氢占15%,电力占6%,其他制造费用占6%。
电石法的一个显著特点为耗电较高,不但在生产PVC时要耗费电力,由焦炭制备电石也要消耗大量的电,如生产1吨电石约需消耗3450 kw?h的电、0.6吨的焦炭和0.9吨的石灰石。
浅谈电石法生产聚氯乙烯树脂
浅谈电石法生产聚氯乙烯树脂发布时间:2022-11-11T03:35:18.820Z 来源:《新型城镇化》2022年21期作者:孙川[导读] 冶炼埋弧电炉装置是生产电石的主要设备,而成品电石(CaC2)又是后续化工产品聚氯乙烯树脂(PVC)的重要原料。
大连重工机电设备成套有限公司辽宁省大连市 116011摘要:介绍电石法生产聚氯乙烯树脂的工艺过程及发展前景,并对聚氯乙烯树脂材料特性及用途进行了详尽说明,为从事冶炼行业及化工行业提供了指导和借鉴。
关键词:电石法;聚氯乙烯树脂;生产流程、特性、用途和发展前景。
1 引言冶炼埋弧电炉装置是生产电石的主要设备,而成品电石(CaC2)又是后续化工产品聚氯乙烯树脂(PVC)的重要原料。
聚氯乙烯树脂(PVC)是重要的有机合成材料,其目前生产的原料工艺路线主要为煤化工路线(电石法)和石油化工路线(乙烯法)。
截至2020年底,中国国内PVC总产能的80%是以煤化工为基础的电石法聚氯乙烯装置。
而中国电石法聚氯乙烯装置的总能力已经占到了全球聚氯乙烯装置总能力的30%甚至更高。
本文将对电石法生产聚氯乙烯树脂主要工艺过程进行阐述,并着重介绍聚氯乙烯材料特性和主要用途。
2 特性与用途聚氯乙烯物理外观为白色粉末,无毒、无臭。
相对密度1.35-1.46,折射率1.544(20℃)不溶于水,汽油,酒精和氯乙烯,溶于丙酮,二氯乙烷,二甲苯等溶剂,化学稳定性很高,具有良好的可塑性。
除少数有机溶剂外,常温下聚氯乙烯可耐任何浓度的盐酸、90% 以下的硫酸、50-60%的硝酸及20%以下的烧碱。
聚氯乙烯在100℃以上开始分解并缓慢放出HCl,随着温度上升,分解与释放HCl速度加快,致使聚氯乙烯开始变色。
聚氯乙烯具有良好的物理性能和化学性能,广泛用于工业、建筑业、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。
聚氯乙烯PVC与PE、PP、PS、ABS并称世界五大通用树脂,以其突出的性价比在社会生活当中得到了广泛的应用,而在中国较其它四种树脂材料,其消费量已经升至第一位。
电石法氯乙烯生产技术总结
【来稿摘登】电石法氯乙烯生产技术总结生产聚氯乙烯(PV C)的主要原料氯乙烯的工业生产方法主要有3种:电石法、乙烯氧氯化法及二氯乙烷/氯乙烯(ED C/VCM)法。
从本质上讲,ED C/V CM法实际上是乙烯氧氯化法的后段工序。
所以氯乙烯的工业生产方法主要是电石法和乙烯法。
乙烯法生产技术复杂,投资大,且原料乙烯的供应较困难,需大量进口,受国际原油市场的影响较大。
目前,世界上先进国家已完全淘汰了电石法PV C。
目前,从国内十大PVC生产商的工艺和原料路线的现状分析,我国PVC生产中乙烯法、电石法和EDC/VCM法基本各占1/3,呈现三足鼎立之势,是世界各大PVC生产国中仅有的兼有乙烯法、电石法、EDC/VCM法3种装置共存的国家。
电石法PV C在中国能够生存是有其深刻的历史和现实原因的。
由于目前中国PV C生产的原料路线、资源分布和环境要求的不同,尤其是电石法PV C的工艺技术已十分成熟,资源有保证。
因此,电石法PV C在国内还可以生存相当长时间。
近几年以来,特别是美国9.11事件以来,随着国际局势的紧张,国际原油、天然气价格暴涨,导致了以乙烯工艺路线的PV C成本增加,从而突显了我国电石法PV C的成本优势。
2004年我国的电石法PV C主导了全国的PVC市场,出现了一个暴利时代。
于是国内再度掀起了电石法PVC的投资与装置改扩建的热潮。
在目前电石法PV C利润空间比较大的时候,新建装置一定要防止低水平的重复建设,要广泛吸收同行业的先进技术和经验,真正做到高起点、高水平。
(1)新型输送装置(如皮带、斗式提升机)的应用输送装置是影响乙炔发生器生产能力的一个重要因素,利用天车吊斗输送电石的方法存在着许多不利因素,对于大型发生装置已不适用。
而皮带输送、斗式提升机却有着节省占地面积的优势。
(2)大型乙炔发生器的应用目前,一些较大型的电石法PV C装置,如河北沧州化工集团公司老区、天津大沽化工股份有限公司等一般采用直径为2800mm的乙炔发生器,共4台,一般能够满足6万t/a PV C的生产需要。
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【摘要】本文主要介绍了电石乙炔法生产聚氯乙烯的节能措施。
介绍了电石乙炔法生产聚氯乙烯的工艺流程,其中包括氯碱法生成电石、电石裂解产生乙炔等。
接着,针对电石乙炔法存在的能耗较高等问题,提出了节能改造方案,包括提高设备利用率、优化催化剂选择、加强废热利用等措施。
在对节能措施进行了效果评估,并展望了未来的发展,指出通过不断优化工艺和技术,将进一步提高生产效率和降低能耗,实现可持续发展目标。
本文旨在为电石乙炔法生产聚氯乙烯行业的节能改造提供参考和借鉴。
【关键词】电石乙炔法、聚氯乙烯、节能措施、工艺流程、节能改造、设备利用率、催化剂、废热利用、效果评估、未来发展、能源消耗、环保、可持续发展、绿色化生产、资源利用。
1. 引言1.1 背景介绍聚氯乙烯是一种广泛应用的塑料材料,主要用于制造管道、电缆外皮、包装材料等。
在生产聚氯乙烯的过程中,电石乙炔法是一种常见的方法。
这种方法在生产过程中会消耗大量的能源,造成能源浪费和环境污染。
随着节能减排和环保意识的提高,“绿色制造”已经成为了一个社会关注的热点话题。
为了提高生产效率、降低能耗,许多企业开始研究并实施节能措施。
在电石乙炔法生产聚氯乙烯过程中,节能措施的实施具有重要意义。
本文旨在探讨在电石乙炔法生产聚氯乙烯过程中的节能措施,以提高生产效率、降低能源消耗、减少环境污染。
通过优化生产工艺、提高设备利用率、优化催化剂选择、加强废热利用等手段,实现节能减排目标,为实现可持续发展做出贡献。
1.2 研究目的本研究的目的是通过对电石乙炔法生产聚氯乙烯的节能措施进行分析和研究,旨在探讨如何提高生产过程中的能源利用效率,减少能源消耗和环境负担,从而实现节能减排,促进可持续发展。
通过优化工艺流程,改造设备,提高利用率,选择合适的催化剂以及加强废热利用等方式,实现节能效果最大化。
本研究旨在为电石乙炔法生产聚氯乙烯的企业提供科学的节能改造方案,为我国化工行业的可持续发展做出贡献。
乙烯法电石法PVC工艺大比拼
乙烯法电石法PVC工艺大比拼乙烯法PVC由于原料来源于石油,产品利润与油价关系密切。
而电石法PVC所用原料及电力均来自国内,一般不会受国际市场冲击,仅取决国内市场情况。
由于前几年国际原油价格的上涨,使得电石法PVC在生产成本上占据明显优势,从而引发了产能的爆发式增长。
2006至2008年,原油价格高企,乙烯价格达到1400美元/吨以上,而电石价格持续徘徊在2500元/吨左右,当时电石法PVC的生产成本比乙烯法低2000元/吨以上。
乙烯法成本的主要因素有乙烯消耗量、氯气消耗、耗电量、加工助剂、管理人工费用等,每生产1吨PVC要消耗乙烯0.5吨,消耗氯气0.65吨,两者约占成本的60%左右。
近两年,由于原油价格下跌,乙烯等原料价格一度跌至1000美元/吨以下,而电石价格由于国家节能减排政策的影响,目前上涨到4200元/吨以上,电石法聚氯乙烯赖以生存的成本优势已丧失殆尽,未来电石法PVC行业前景不容乐观。
成本:乙烯法凸显1. 电石法PVC 和乙烯法PVC 生产成本分析电石法成本主要由电石费用、氯化氢费用和水电费构成。
国家标准规定:生产1 吨PVC 消耗电石约为1.45-1.5 吨(一般以1.5 计),消耗氯化氢气体0.75-0.85吨(一般以0.76 计),每吨耗电量约为450-500 度,另有其它项目开支,如包装费、引发剂、分散剂、电费、税费、管理人员费用等因生产厂家和生产规模的不同而不尽相同。
电石法生产成本的经验公式为:生产成本=[(电石成本+氯化氢成本)/0.8+其它费用]*1.17=[(1.5*电石价格+0.76*氯化氢单价)/0.8+其它费用]*1.17;其中大致的成本构成比例为:电石占65-70%,氯化氢占15%,电力占6%,其它制造费用占6%。
电石法一个显著特点是耗电量高,虽然国家标准规定的PVC 生产的每吨耗电量仅为450-500 度,但是生产电石过程中所消耗的电力是很大的,生产1 吨电石大约需消耗3450 度电。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电石法聚氯乙烯生产工艺
简介
聚氯乙烯(PVC)是一种重要的合成树脂,有着广泛的应用,例如用于制造管道、地板、电线电缆、隔热材料和交通工具内饰等。
电石法是一种主要的 PVC 生产工艺,本文将详细介绍这种工艺及其原理。
工艺流程
电石法聚氯乙烯生产工艺主要分为以下几个步骤:
1.制备电石
电石是一种灰色固体,主要由氢氧化钙(Ca(OH)2)和电石石灰石(CaC2)组成。
制备电石的过程很简单:将石灰石与焦炭一同送入电炉内,经过高温反应生成电石。
反应方程式为:
CaC2 + 2 C → 2 CaO + 4 CO
电石的主要成分是乙炔气体,每吨电石可生产出约 400-450 立方米的乙炔气体。
2.合成氯乙烯
将电石生成的乙炔气体和氯气送入氯化反应器内,通过氯化反应生成氯乙烯。
氯乙烯通过冷凝后被收集。
反应方程式为:
C2H2 + Cl2 → C2HCl + HCl
C2HCl + Cl2 → C2H2Cl2
C2H2Cl2 → C2H3Cl + HCl
3.合成聚氯乙烯
聚合反应是将单体化合物组装成高分子化合物的过程。
将氯乙烯作
为单体加入聚合反应器,并在催化剂(如过氧化物等)的作用下进行
聚合反应生成聚合物。
该反应由于产生大量的热,需要冷却。
反应方程式为:
n(CH2=CHCl) → [-CH2-CHCl-]n
4.精炼和成型
聚合得到的 PVC 是一种奶白色固体。
在后续的操作中,需要对 PVC 进行精炼和成型。
精炼可以通过调整聚合得到的 PVC 分子量、添加剂
和填料等方式进行。
成型是指将 PVC 粉末通过加热和挤出等方法形成
不同形状的制品。
工艺原理
电石法聚氯乙烯生产工艺的基本原理为单体聚合,即将单体分子组
装成高分子化合物的过程。
本工艺主要有三个反应,分别是制备电石、合成氯乙烯和聚合合成 PVC。
下面分别介绍这三个反应的原理。
制备电石
电石是一种灰色固体,主要用于制备乙炔气体。
电石的制备过程是
通过将石灰石和焦炭放入电炉中进行高温反应得到的。
反应式为:CaC2 + 2 C → 2 CaO + 4 CO
在这个反应过程中,焦炭用作还原剂,而石灰石则是氧化剂。
反应
后生成的产物是氢氧化钙和电石。
氢氧化钙可以用于各种化工反应中,而电石主要用于制备乙炔。
这种方法制备的电石成本低,但由于反应
温度较高,会产生大量 CO2。
合成氯乙烯
氯乙烯是电石法聚氯乙烯生产工艺的重要中间体。
将电石生成的乙
炔气体和氯气送入氯化反应器内,在催化剂的作用下发生氯化反应,
生成氯乙烯。
反应式为:
C2H2 + Cl2 → C2HCl + HCl
C2HCl + Cl2 → C2H2Cl2
C2H2Cl2 → C2H3Cl + HCl
这个反应过程中涉及到了乙炔气体、氯气和催化剂。
乙炔气体是氯
乙烯的前体,氯气则是反应中的氯化剂,催化剂的作用是促进反应的
进行。
合成聚氯乙烯
聚合反应是将单体化合物组装成高分子化合物的过程。
将氯乙烯作为单体加入聚合反应器中,同时加入催化剂。
催化剂可以是过氧化氢等,它们的作用是促进反应的进行并控制反应的速率。
反应一般在高温下进行,并会产生大量的热。
为了降低反应的温度,可以向反应器中加入稀释剂。
由于 PVC 在聚合反应中的毒性较大,为了保证操作员的安全,需要采取严格的预防措施。
工艺特点
电石法聚氯乙烯生产工艺具有以下特点:
1.原材料来源广泛
聚氯乙烯生产涉及到的原材料均为大宗化工原料,来源非常广泛。
电石的制备原材料石灰石和焦炭也十分常见。
2.生产成本低
电石法聚氯乙烯生产工艺的成本较低。
相比于其他 PVC 生产工艺,电石法生产的 PVC 成本更低、生产过程更简单。
3.产品品质优异
电石法生产的 PVC 的品质很高,具有不同程度的透明度、强度、韧性、耐高温性和耐化学性等优点。
同时,其成型性能比较好,可以制成不同形状的制品。
4.环保性能良好
电石法聚氯乙烯生产工艺在环保方面表现良好。
该工艺材料来源广泛,生产过程简单,且产生的废弃物较少。
同时,相比于其他 PVC 生
产工艺,该工艺需要使用的化学品种类较少,因此对环境的影响也较小。
结论
电石法聚氯乙烯生产工艺是一种广泛应用的工艺,具有生产成本低、产品品质优异、环保性能良好等优点。
该工艺主要包括电石制备、氯
乙烯合成和 PVC 聚合等步骤。
这些步骤的基本原理都比较简单,在实
际生产中也相对容易控制。
电石法生产的 PVC 可以广泛应用于建筑、
电子、民用等领域。