第二章 聚氯乙烯生產(chǎn)

1、聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)2016年8月一、概述 1 1 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）聚氯乙烯是由氯乙烯單體聚合而成的高分子化合物聚氯乙烯是由氯乙烯單體聚合而成的高分子化合物分子式：分子式：CC2 2CHClCHCln n，其中其中n n表示平均聚合度。目前，商品化的表示平均聚合度。目前，商品化的PVCPVC樹(shù)脂分子質(zhì)量范圍樹(shù)脂分子質(zhì)量范圍在在1.91.910105 5 5.05.010105 5之間，通用樹(shù)脂分子量為之間，通用樹(shù)脂分子量為32000320009500095000主要物化數(shù)據(jù)如下：主要物化數(shù)據(jù)如下：外觀(guān)：白色粉末外觀(guān)：白色粉末 比重：比重：1.351.351.45

2、1.45 表觀(guān)密度：表觀(guān)密度：0.400.400.65 g/ml 0.65 g/ml 比熱：比熱：0.200.200.35 Kcal/g 0.35 Kcal/g 導(dǎo)熱系數(shù)：導(dǎo)熱系數(shù)：0.14 Kcal/h m 0.14 Kcal/h m 唯卡軟化點(diǎn)：唯卡軟化點(diǎn)：757585 85 顆粒直徑：顆粒直徑：6060150 150 微米微米 （懸浮法）（懸浮法）熱分解點(diǎn)：熱分解點(diǎn)：100100降解釋放出氯化氫降解釋放出氯化氫燃燒性：在火焰上能燃燒并釋放氯化氫、一氧化碳和苯等，離燃燒性：在火焰上能燃燒并釋放氯化氫、一氧化碳和苯等，離開(kāi)火焰自熄開(kāi)火焰自熄。 聚氯乙烯是性能價(jià)格比優(yōu)越的大宗塑料品種，聚氯乙烯

3、是性能價(jià)格比優(yōu)越的大宗塑料品種，是五大通用樹(shù)脂中產(chǎn)量是五大通用樹(shù)脂中產(chǎn)量最大最大的品種。的品種。 聚氯乙烯樹(shù)脂廣泛用于建筑、電線(xiàn)電纜、家聚氯乙烯樹(shù)脂廣泛用于建筑、電線(xiàn)電纜、家用器具等行業(yè)，如用于制造電纜絕緣層、保用器具等行業(yè)，如用于制造電纜絕緣層、保護(hù)層；蓄電池隔板；農(nóng)膜；薄膜；軟管；人護(hù)層；蓄電池隔板；農(nóng)膜；薄膜；軟管；人造革等板材；型材；管材；塑鋼門(mén)窗；上下造革等板材；型材；管材；塑鋼門(mén)窗；上下水管；穿線(xiàn)管；透明瓶；透明片材；彩色板水管；穿線(xiàn)管；透明瓶；透明片材；彩色板管；玩具等。另外，還用于摻混其它塑料進(jìn)管；玩具等。另外，還用于摻混其它塑料進(jìn)行塑料合金的加工制作。行塑料合金的加工制作。

4、在在PVCPVC用途消費(fèi)中軟制品約占總消費(fèi)量的用途消費(fèi)中軟制品約占總消費(fèi)量的30-35%30-35%，用，用量最大的是膜和片；硬制品約占總消費(fèi)量的量最大的是膜和片；硬制品約占總消費(fèi)量的60-65%60-65%，用量最大的是管材和管件。大的消費(fèi)市場(chǎng)是建筑行業(yè)，用量最大的是管材和管件。大的消費(fèi)市場(chǎng)是建筑行業(yè)，約占約占PVCPVC總消費(fèi)量的總消費(fèi)量的55%55%，主要用于管材、管件、板材、，主要用于管材、管件、板材、型材等；裝修行業(yè)約占總消費(fèi)量的型材等；裝修行業(yè)約占總消費(fèi)量的8%8%；電氣電纜約占；電氣電纜約占7%7%；家具裝璜約占；家具裝璜約占5%5%；其他為；其他為25%25%。 PVCPVC硬

5、制品的比例目前正在逐步擴(kuò)大，今后硬制品的比例目前正在逐步擴(kuò)大，今后PVCPVC硬制品硬制品的發(fā)展將以復(fù)合材料、摻混材料及其它適應(yīng)建材市場(chǎng)的發(fā)展將以復(fù)合材料、摻混材料及其它適應(yīng)建材市場(chǎng)要求的制品為主。軟制品則仍以電線(xiàn)電纜、包裝材料要求的制品為主。軟制品則仍以電線(xiàn)電纜、包裝材料和壁紙為主，向無(wú)毒、低增塑劑方向發(fā)展。共混改性和壁紙為主，向無(wú)毒、低增塑劑方向發(fā)展。共混改性技術(shù)近年來(lái)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，以聚技術(shù)近年來(lái)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，以聚氯乙烯為主的塑料合金制品在一些地方開(kāi)始取代工程氯乙烯為主的塑料合金制品在一些地方開(kāi)始取代工程塑料和橡膠。塑料和橡膠。2 電石（CaC2） 工業(yè)

6、工業(yè)碳化鈣碳化鈣（即電石）是灰色、棕黃色或黑（即電石）是灰色、棕黃色或黑色，結(jié)晶斷面是灰色。當(dāng)碳化鈣含量高時(shí)呈色，結(jié)晶斷面是灰色。當(dāng)碳化鈣含量高時(shí)呈紫色，斷面在空氣中暴露一定時(shí)間將逐漸變紫色，斷面在空氣中暴露一定時(shí)間將逐漸變?yōu)榛野咨?。電石比重為為灰白色。電石比重?.02.02.82.8，隨，隨CaCCaC2 2含含量減小而增高。一般含量減小而增高。一般含CaCCaC2 2為為8080。碳化鈣。碳化鈣與水作用放出乙炔。與水作用放出乙炔。3 3 乙炔乙炔（CHCHCHCH）乙炔是炔烴中最簡(jiǎn)單的一種化合物，其性質(zhì)非?；顫姡走M(jìn)行加成、乙炔是炔烴中最簡(jiǎn)單的一種化合物，其性質(zhì)非?；顫姡走M(jìn)行加成、聚合

7、以及其它化學(xué)反應(yīng)，因此乙炔在有機(jī)合成中得到廣泛應(yīng)用，是化聚合以及其它化學(xué)反應(yīng)，因此乙炔在有機(jī)合成中得到廣泛應(yīng)用，是化學(xué)工業(yè)中的主要原料之一，乙炔在常溫常壓下乙炔為無(wú)色、無(wú)嗅、無(wú)學(xué)工業(yè)中的主要原料之一，乙炔在常溫常壓下乙炔為無(wú)色、無(wú)嗅、無(wú)味的氣體，工業(yè)乙炔因含有雜質(zhì)而具有特殊的刺激性嗅味。味的氣體，工業(yè)乙炔因含有雜質(zhì)而具有特殊的刺激性嗅味?；瘜W(xué)分子式：化學(xué)分子式： C C2 2H H2 2（結(jié)構(gòu)式（結(jié)構(gòu)式CHCHCHCH） 分子量：分子量：26.03826.038乙炔極易燃燒爆炸，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱乙炔極易燃燒爆炸，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸

8、。遇氧化劑接觸會(huì)猛烈反應(yīng)。與氟、氯等接觸會(huì)發(fā)生能引起燃燒爆炸。遇氧化劑接觸會(huì)猛烈反應(yīng)。與氟、氯等接觸會(huì)發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)。與銅、銀、汞等的化合物生成爆炸性物質(zhì)。劇烈化學(xué)反應(yīng)。與銅、銀、汞等的化合物生成爆炸性物質(zhì)。在空氣中的爆炸極限為：在空氣中的爆炸極限為：2.32.38181，（其中，（其中7 71313最易爆炸）。乙最易爆炸）。乙炔用炔用N N2 2、COCO2 2、COCO、H H2 2O O等氣體稀釋后，爆炸能力會(huì)降低。如等氣體稀釋后，爆炸能力會(huì)降低。如N N2 2：C C2 2H H2 2=1=1：1 1時(shí)，通常不會(huì)發(fā)生爆炸。作為乙炔的稀釋劑，效果最好的時(shí)，通常不會(huì)發(fā)生爆炸。作為乙炔的稀

9、釋劑，效果最好的是氮?dú)?。是氮?dú)狻? 4 氯乙烯（氯乙烯（VCMVCM） 在常溫常壓下是一種無(wú)色有乙醚香味的氣體在常溫常壓下是一種無(wú)色有乙醚香味的氣體 分子式：分子式：CH2=CHClCH2=CHCl分子量為分子量為62.5162.51 溶解性：微溶水，溶于酒精、乙醚、四氯化溶解性：微溶水，溶于酒精、乙醚、四氯化碳、苯。碳、苯。 純的氯乙烯氣體加壓到純的氯乙烯氣體加壓到0.5MPa0.5MPa以上時(shí)，可以以上時(shí)，可以用工業(yè)水冷卻得到比水略輕的液體氯乙烯。用工業(yè)水冷卻得到比水略輕的液體氯乙烯。氯乙烯與空氣形成爆炸混合物的范圍為氯乙烯與空氣形成爆炸混合物的范圍為4 422%22%，氯乙烯與氧氣形成爆

10、炸混合物范圍是，氯乙烯與氧氣形成爆炸混合物范圍是3.63.672%72%。在氯乙烯與空氣混合物中充入氮。在氯乙烯與空氣混合物中充入氮或二氧化碳可縮小其爆炸范圍?；蚨趸伎煽s小其爆炸范圍。5 5 氯化氫（氯化氫（HCLHCL） 在常溫常壓下是一種比空氣重的無(wú)色、有刺激臭味的在常溫常壓下是一種比空氣重的無(wú)色、有刺激臭味的氣體氣體 分子量：分子量：36.536.5， 無(wú)水氯化氫經(jīng)過(guò)壓縮到約無(wú)水氯化氫經(jīng)過(guò)壓縮到約6.0MPa6.0MPa后，可以用水冷卻為后，可以用水冷卻為純度純度99.99%99.99%的液態(tài)氯化氫。的液態(tài)氯化氫。氯化氫極易溶于水成為鹽氯化氫極易溶于水成為鹽酸酸，并強(qiáng)烈放熱。在標(biāo)準(zhǔn)狀

11、況下，每升水可溶解，并強(qiáng)烈放熱。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每升水可溶解525.2525.2升體積的氯化氫變成升體積的氯化氫變成46.15%46.15%的鹽酸，并放出約的鹽酸，并放出約390390400 Kcal400 Kcal的熱量。氯化氫還極易與空氣中的水的熱量。氯化氫還極易與空氣中的水分結(jié)合生成白色的煙霧（酸霧）。氯化氫在干燥狀態(tài)分結(jié)合生成白色的煙霧（酸霧）。氯化氫在干燥狀態(tài)下幾乎不與金屬作用，但在含水或溶于水時(shí)，表現(xiàn)出下幾乎不與金屬作用，但在含水或溶于水時(shí)，表現(xiàn)出鹽酸的性質(zhì)，具有強(qiáng)腐蝕性，能與大多數(shù)金屬反應(yīng)生鹽酸的性質(zhì)，具有強(qiáng)腐蝕性，能與大多數(shù)金屬反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽類(lèi)物質(zhì)；與金屬氧化物、堿生成鹽和水。

12、成相應(yīng)的鹽類(lèi)物質(zhì)；與金屬氧化物、堿生成鹽和水。二二 聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù) 1 1 電石法電石法PVCPVC的生產(chǎn)前景的生產(chǎn)前景 聚氯乙烯的生產(chǎn)方法從原料路線(xiàn)劃分主要為電石乙炔法、聚氯乙烯的生產(chǎn)方法從原料路線(xiàn)劃分主要為電石乙炔法、石油乙烯法和天然氣乙炔法。在上世紀(jì)石油乙烯法和天然氣乙炔法。在上世紀(jì)6060年代以前，世界年代以前，世界上采用的基本是電石乙炔法，隨生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，進(jìn)上采用的基本是電石乙炔法，隨生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，進(jìn)入入6060年代后，石油乙烯法技術(shù)逐漸成熟，由于當(dāng)時(shí)電石乙年代后，石油乙烯法技術(shù)逐漸成熟，由于當(dāng)時(shí)電石乙炔法技術(shù)落后，能耗高，污染問(wèn)題解決難度大，產(chǎn)品質(zhì)量炔

13、法技術(shù)落后，能耗高，污染問(wèn)題解決難度大，產(chǎn)品質(zhì)量差，難以形成規(guī)模，因此逐步為石油乙烯法所取代。到差，難以形成規(guī)模，因此逐步為石油乙烯法所取代。到8080年代，除日本僅存一套裝置外，發(fā)達(dá)國(guó)家的電石法年代，除日本僅存一套裝置外，發(fā)達(dá)國(guó)家的電石法PVCPVC已已全部被淘汰。全部被淘汰。 在國(guó)內(nèi)，在國(guó)內(nèi)，19761976年以前均采用電石乙炔法，之后北化二從德年以前均采用電石乙炔法，之后北化二從德國(guó)引進(jìn)第一套氧氯化裝置，開(kāi)始了國(guó)內(nèi)的石油乙烯法國(guó)引進(jìn)第一套氧氯化裝置，開(kāi)始了國(guó)內(nèi)的石油乙烯法PVCPVC生產(chǎn)，生產(chǎn)，8787年石油乙烯法占年石油乙烯法占PVCPVC全部產(chǎn)能的全部產(chǎn)能的13%13%，到，到898

14、9年占到年占到30%30%，20002000年占到年占到49%49%，當(dāng)前電石法得到大力發(fā)展，該比例，當(dāng)前電石法得到大力發(fā)展，該比例又降低到為又降低到為39%39%，因此現(xiàn)在國(guó)內(nèi)是電石乙炔法與石油乙烯，因此現(xiàn)在國(guó)內(nèi)是電石乙炔法與石油乙烯法并存，且電石法一直占優(yōu)勢(shì)。但根據(jù)當(dāng)前世界能源結(jié)構(gòu)法并存，且電石法一直占優(yōu)勢(shì)。但根據(jù)當(dāng)前世界能源結(jié)構(gòu)的變化，通過(guò)國(guó)內(nèi)外技術(shù)革新和發(fā)展，電石乙炔法的變化，通過(guò)國(guó)內(nèi)外技術(shù)革新和發(fā)展，電石乙炔法PVCPVC在在國(guó)內(nèi)體現(xiàn)出較強(qiáng)的生命力。國(guó)內(nèi)體現(xiàn)出較強(qiáng)的生命力。2、電石法聚氯乙烯發(fā)展的挑戰(zhàn)和趨勢(shì)電石法聚氯乙烯發(fā)展的挑戰(zhàn)和趨勢(shì) 經(jīng)過(guò)多年來(lái)國(guó)內(nèi)外科學(xué)技術(shù)人員的努力，經(jīng)過(guò)多年來(lái)

15、國(guó)內(nèi)外科學(xué)技術(shù)人員的努力，電石乙炔法的生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生了極大的變電石乙炔法的生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生了極大的變化，技術(shù)水平不可同日而語(yǔ)。過(guò)去存在化，技術(shù)水平不可同日而語(yǔ)。過(guò)去存在的技術(shù)問(wèn)題得到了逐一解決，技術(shù)水平的技術(shù)問(wèn)題得到了逐一解決，技術(shù)水平的提高為電石乙炔法的提高為電石乙炔法PVCPVC新的發(fā)展提供新的發(fā)展提供了基礎(chǔ)和保障。清潔生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新和了基礎(chǔ)和保障。清潔生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新和運(yùn)用，使生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水、廢氣和運(yùn)用，使生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水、廢氣和廢渣得到了很好的綜合治理和循環(huán)利用，廢渣得到了很好的綜合治理和循環(huán)利用，奠定了電石法聚氯乙烯清潔生產(chǎn)的基礎(chǔ)。奠定了電石法聚氯乙烯清潔生產(chǎn)的基礎(chǔ)。 清潔生產(chǎn)技術(shù)清潔

16、生產(chǎn)技術(shù)： 干法乙炔、電石渣水泥、變壓干法乙炔、電石渣水泥、變壓吸附、聚合母液水處理、乙炔吸附、聚合母液水處理、乙炔上清液封閉循環(huán)、低汞觸媒、上清液封閉循環(huán)、低汞觸媒、含汞廢鹽酸深度解析含汞廢鹽酸深度解析。 “十一五十一五”期間，我國(guó)電石法聚氯乙烯期間，我國(guó)電石法聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，20112011年，中國(guó)年，中國(guó)PVCPVC產(chǎn)能已產(chǎn)能已達(dá)達(dá)22272227萬(wàn)噸萬(wàn)噸/ /年，年，PVCPVC產(chǎn)量為產(chǎn)量為1295.21295.2萬(wàn)噸，萬(wàn)噸，其中電石法聚氯乙烯產(chǎn)量超過(guò)其中電石法聚氯乙烯產(chǎn)量超過(guò)10001000萬(wàn)噸，萬(wàn)噸，為聚氯乙烯總產(chǎn)量的為聚氯乙烯總產(chǎn)量的75%75%以上。為緩解我

17、以上。為緩解我國(guó)石油資源短缺、保障能源安全作出了國(guó)石油資源短缺、保障能源安全作出了突出貢獻(xiàn)。突出貢獻(xiàn)。電石法聚氯乙烯發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 1 1）汞污染防治的挑戰(zhàn)汞污染防治的挑戰(zhàn) 聯(lián)合國(guó)關(guān)于汞問(wèn)題文書(shū)預(yù)計(jì)聯(lián)合國(guó)關(guān)于汞問(wèn)題文書(shū)預(yù)計(jì)20122012年底將簽署；年底將簽署； 國(guó)務(wù)院發(fā)布國(guó)務(wù)院發(fā)布重金屬污染綜合防治重金屬污染綜合防治“十二五十二五”發(fā)展規(guī)劃發(fā)展規(guī)劃中汞污染防治是其中的重點(diǎn)內(nèi)容。中汞污染防治是其中的重點(diǎn)內(nèi)容。 我國(guó)汞資源相對(duì)匱乏，電石法聚氯乙烯是耗汞我國(guó)汞資源相對(duì)匱乏，電石法聚氯乙烯是耗汞量最大的行業(yè)。國(guó)家發(fā)改委已將高汞觸媒列入量最大的行業(yè)。國(guó)家發(fā)改委已將高汞觸媒列入淘汰類(lèi)產(chǎn)品。淘汰類(lèi)產(chǎn)品。

18、2 2）節(jié)能減排的挑戰(zhàn)節(jié)能減排的挑戰(zhàn) 電石法聚氯乙烯是典型的高耗能產(chǎn)業(yè)，電力價(jià)電石法聚氯乙烯是典型的高耗能產(chǎn)業(yè)，電力價(jià)格影響是石油乙烯法路線(xiàn)的格影響是石油乙烯法路線(xiàn)的3 3倍左右。電石法倍左右。電石法聚氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳排放量明顯高于聚氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳排放量明顯高于石油乙烯法聚氯乙烯。石油乙烯法聚氯乙烯。 3 3）物流成本和人力成本的挑戰(zhàn)物流成本和人力成本的挑戰(zhàn) 電石法聚氯乙烯主要分布在煤炭資源豐富的西電石法聚氯乙烯主要分布在煤炭資源豐富的西部地區(qū)，運(yùn)輸成本較高。電石生產(chǎn)屬勞動(dòng)密集部地區(qū)，運(yùn)輸成本較高。電石生產(chǎn)屬勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，用工量大，人員產(chǎn)值低。而中國(guó)的人型產(chǎn)業(yè)，用工量大，人

19、員產(chǎn)值低。而中國(guó)的人力資源成本在迅速上漲。物流成本和人力資源力資源成本在迅速上漲。物流成本和人力資源成本在電石法聚氯乙烯中占有相當(dāng)比例。成本在電石法聚氯乙烯中占有相當(dāng)比例。電石法聚氯乙烯的發(fā)展趨勢(shì)“十二五十二五”期間，我國(guó)電石法聚氯乙烯將進(jìn)入調(diào)期間，我國(guó)電石法聚氯乙烯將進(jìn)入調(diào)整發(fā)展階段。整發(fā)展階段。 1 1、產(chǎn)能的迅速擴(kuò)展基本結(jié)束，調(diào)整是主基調(diào)。、產(chǎn)能的迅速擴(kuò)展基本結(jié)束，調(diào)整是主基調(diào)。 2 2、汞污染防治工作取得重大進(jìn)展。、汞污染防治工作取得重大進(jìn)展。 3 3、無(wú)汞觸媒是行業(yè)重大課題。、無(wú)汞觸媒是行業(yè)重大課題。 4 4、深入推進(jìn)節(jié)能減排。、深入推進(jìn)節(jié)能減排。 5 5、產(chǎn)品差異化、高質(zhì)化發(fā)展態(tài)勢(shì)

20、明顯。、產(chǎn)品差異化、高質(zhì)化發(fā)展態(tài)勢(shì)明顯。3 聚氯乙烯質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)聚氯乙烯質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T5761-2006 我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)PVCPVC產(chǎn)品提出了產(chǎn)品提出了1010項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，這項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，這些指標(biāo)主要針對(duì)通用型些指標(biāo)主要針對(duì)通用型PVCPVC樹(shù)脂加工的普通要求和環(huán)保要樹(shù)脂加工的普通要求和環(huán)保要求建立的，這些只是一些求建立的，這些只是一些PVCPVC質(zhì)量的基礎(chǔ)指標(biāo)，只能從宏質(zhì)量的基礎(chǔ)指標(biāo)，只能從宏觀(guān)、片面的角度評(píng)價(jià)觀(guān)、片面的角度評(píng)價(jià)PVCPVC產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量。PVCPVC產(chǎn)品質(zhì)量具有一個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量具有一個(gè)綜合而復(fù)雜的內(nèi)涵，除上述指標(biāo)外，還有聚合度分布、粒綜合而復(fù)雜的內(nèi)涵，

21、除上述指標(biāo)外，還有聚合度分布、粒度分布、顆粒規(guī)整性、初期著色、老化變色率、干流動(dòng)性、度分布、顆粒規(guī)整性、初期著色、老化變色率、干流動(dòng)性、塑化流變性能等等，具不完全統(tǒng)計(jì)，考證塑化流變性能等等，具不完全統(tǒng)計(jì)，考證PVCPVC產(chǎn)品質(zhì)量的產(chǎn)品質(zhì)量的指標(biāo)可多達(dá)指標(biāo)可多達(dá)138138項(xiàng)。項(xiàng)。 所有所有PVCPVC產(chǎn)品質(zhì)量性能之間有著密切聯(lián)系，相互促進(jìn)同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量性能之間有著密切聯(lián)系，相互促進(jìn)同時(shí)又相互制約，原料、工藝、操作、控制等方面的影響因素又相互制約，原料、工藝、操作、控制等方面的影響因素非常復(fù)雜。非常復(fù)雜。通用通用PVC樹(shù)脂樹(shù)脂10項(xiàng)指標(biāo)項(xiàng)指標(biāo) 粘數(shù)（聚合度）粘數(shù)（聚合度） 表觀(guān)密度（假比重）表觀(guān)密

22、度（假比重） 100g100g樹(shù)脂的增塑劑（樹(shù)脂的增塑劑（TOPTOP）吸收量（吸油率）吸收量（吸油率） 揮發(fā)物含量（含水）揮發(fā)物含量（含水） 過(guò)篩率過(guò)篩率 雜質(zhì)粒子數(shù)（黑黃點(diǎn)）雜質(zhì)粒子數(shù)（黑黃點(diǎn)） 熱老化白度熱老化白度 “魚(yú)眼魚(yú)眼”數(shù)數(shù) 導(dǎo)電率導(dǎo)電率 殘余殘余VCVC含量含量二、生產(chǎn)基本原理二、生產(chǎn)基本原理 以電石為原料，通過(guò)電石水解反應(yīng)、以電石為原料，通過(guò)電石水解反應(yīng)、乙炔與氯化氫加成反應(yīng)、氯乙烯聚合乙炔與氯化氫加成反應(yīng)、氯乙烯聚合反應(yīng)三個(gè)主化學(xué)反應(yīng)，完成反應(yīng)三個(gè)主化學(xué)反應(yīng)，完成PVCPVC樹(shù)脂的樹(shù)脂的制造，生產(chǎn)裝置中包括：反應(yīng)器、分制造，生產(chǎn)裝置中包括：反應(yīng)器、分餾過(guò)程、分離過(guò)程等。涉及

23、的設(shè)備種餾過(guò)程、分離過(guò)程等。涉及的設(shè)備種類(lèi)較多，工藝控制路線(xiàn)較長(zhǎng)、控制參類(lèi)較多，工藝控制路線(xiàn)較長(zhǎng)、控制參數(shù)較復(fù)雜，實(shí)際生產(chǎn)中，大部分通過(guò)數(shù)較復(fù)雜，實(shí)際生產(chǎn)中，大部分通過(guò)DCSDCS自動(dòng)控制完成。自動(dòng)控制完成。1 三個(gè)主要化學(xué)反應(yīng)式三個(gè)主要化學(xué)反應(yīng)式CaC2+ 2H2O C2H2 Ca（OH）2 + 31kcal/mol CHCH+HCl CH2=CHCl + 29.8kcal/molHgCl2觸媒nCH2=CHCl （ CH2CHCl ）n + 23kcal/mol水、助劑2 生產(chǎn)單元生產(chǎn)單元電石機(jī)運(yùn)電石破碎電石除塵氯乙烯合成乙炔生產(chǎn)乙炔發(fā)生乙炔清凈渣漿處理單體生產(chǎn)轉(zhuǎn)化精餾聚氯乙烯聚合尾氣吸附

24、聚合干燥助劑配制聚合漿料汽提離心干燥聚合回收粉體輸送包裝污水處理含汞廢水處理離心母液處理生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)工藝流程1 電石機(jī)運(yùn)電石機(jī)運(yùn)散裝電石電石來(lái)自袋裝庫(kù)電石來(lái)自散裝庫(kù)粗破碎細(xì)破碎篩 分 粉料倉(cāng)A/B/D/E袋裝電石加 料 輸 送發(fā)生器2 氯乙烯合成氯乙烯合成凈化氣VC+C2H2HCLC2H2VCM99.95%含C2H20.001%含高沸物0.01%電石發(fā) 生 器粗C2H2粗C2H2電石渣生 產(chǎn) 水廢液冷卻洗滌乙炔清凈乙炔壓縮乙炔氣柜NaOH次氯酸鈉C2H298.5%不含S.P混合脫水氯化氫冷卻HCL90-94%不含游離氯HCL冷凝酸轉(zhuǎn) 化粗VCVC凈化VCM壓縮VCM精餾生產(chǎn)水NaOH鹽酸脫

25、析濃酸回收酸HCL尾氣回收氯乙烯氣柜尾氣VCM儲(chǔ)槽精VCM防空外運(yùn)3 氯乙烯聚合氯乙烯聚合聚 合 釜出 料漿料汽提精VCM助劑配制分散劑 引發(fā)劑 助劑純水未聚合VC回收VCVC回收VCMVC氣柜VCVCPVC漿料PVC漿料廢水汽提含VC廢水含VC廢水VCVC氣柜廢水外排離 心母液回收干 燥PVC含水20-25%熱空氣空氣、蒸汽防空尾氣PVC粉體輸送包 裝PVCPVC成品壓縮空氣四、聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介四、聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介 1 國(guó)內(nèi)氯乙烯懸浮聚合技術(shù)國(guó)內(nèi)氯乙烯懸浮聚合技術(shù)1.1 30M1.1 30M3 3釜聚合工藝技術(shù)釜聚合工藝技術(shù)30M30M3 3聚合釜自聚合釜自19741974年由錦西化

26、工機(jī)械廠(chǎng)研制成功，目前已發(fā)展為第四代的年由錦西化工機(jī)械廠(chǎng)研制成功，目前已發(fā)展為第四代的型聚型聚合釜。已經(jīng)形成了整套的工藝技術(shù)。其聚合周期包括：入料前的確認(rèn)，加入水、合釜。已經(jīng)形成了整套的工藝技術(shù)。其聚合周期包括：入料前的確認(rèn)，加入水、助劑、單體、升溫，設(shè)定聚合溫度下的反應(yīng)（反應(yīng)中連續(xù)注水），后期降壓，后助劑、單體、升溫，設(shè)定聚合溫度下的反應(yīng)（反應(yīng)中連續(xù)注水），后期降壓，后期升溫，反應(yīng)結(jié)束加入終止劑，聚合出料（包括沖洗釜），防粘釜噴涂。全過(guò)程期升溫，反應(yīng)結(jié)束加入終止劑，聚合出料（包括沖洗釜），防粘釜噴涂。全過(guò)程為密閉化操作，由為密閉化操作，由DCSDCS系統(tǒng)判斷、聯(lián)鎖、控制。具有以下工藝技術(shù)特點(diǎn)

27、：系統(tǒng)判斷、聯(lián)鎖、控制。具有以下工藝技術(shù)特點(diǎn)：助劑溶液化。助劑溶液化。采用復(fù)合引發(fā)體系采用復(fù)合引發(fā)體系聚合中連續(xù)注水聚合中連續(xù)注水粗料監(jiān)測(cè)粗料監(jiān)測(cè)縮短聚合反應(yīng)后期降壓時(shí)間縮短聚合反應(yīng)后期降壓時(shí)間縮短出料時(shí)間縮短出料時(shí)間聚合生產(chǎn)過(guò)程密閉化聚合生產(chǎn)過(guò)程密閉化全過(guò)程全過(guò)程DCSDCS自動(dòng)控制自動(dòng)控制平均聚合周期可達(dá)平均聚合周期可達(dá)7.4h7.4h，入料水油比可達(dá)，入料水油比可達(dá)1.251.25， ，生產(chǎn)能力可達(dá)到，生產(chǎn)能力可達(dá)到1000010000噸噸/ /年。年。 1.2 45 M3釜聚合工藝技術(shù) 工藝流程：通過(guò)釜頂旋轉(zhuǎn)噴淋閥向釜內(nèi)噴涂防粘釜?jiǎng)┖?，工藝流程：通過(guò)釜頂旋轉(zhuǎn)噴淋閥向釜內(nèi)噴涂防粘釜?jiǎng)┖螅?/p>

28、按設(shè)定程序先將無(wú)離子水、引發(fā)劑、分散劑、緩沖劑和按設(shè)定程序先將無(wú)離子水、引發(fā)劑、分散劑、緩沖劑和VCMVCM加入釜內(nèi)，經(jīng)攪拌、升溫后進(jìn)行懸浮聚合反應(yīng)，反應(yīng)加入釜內(nèi)，經(jīng)攪拌、升溫后進(jìn)行懸浮聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后將聚合漿料用泵送到接料槽，回收大部分未聚合單結(jié)束后將聚合漿料用泵送到接料槽，回收大部分未聚合單體。體。 可生產(chǎn)可生產(chǎn)SG-3SG-3SG-8SG-8型樹(shù)脂，聚合釜長(zhǎng)徑比適中型樹(shù)脂，聚合釜長(zhǎng)徑比適中（3000300055005500），單位體積產(chǎn)能大，可達(dá)），單位體積產(chǎn)能大，可達(dá)300t/(m300t/(m3 3.a).a)，運(yùn)行較經(jīng)濟(jì)。具有以下特點(diǎn)：運(yùn)行較經(jīng)濟(jì)。具有以下特點(diǎn)： 采用采用“低溫

29、差、大流量低溫差、大流量”工藝，釜溫控制平穩(wěn)。工藝，釜溫控制平穩(wěn)。 采用密閉加料新工藝。采用密閉加料新工藝。 單體采用雙流量計(jì)，計(jì)量準(zhǔn)確。單體采用雙流量計(jì)，計(jì)量準(zhǔn)確。 未聚合單體回收采用三段級(jí)回收方式，單體回收率可達(dá)未聚合單體回收采用三段級(jí)回收方式，單體回收率可達(dá)95%95%。 聚合全過(guò)程采用聚合全過(guò)程采用DCSDCS自動(dòng)控制。自動(dòng)控制。 可靠的防粘釜技術(shù)。可靠的防粘釜技術(shù)。1.3 70 M3釜聚合工藝技術(shù)2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代中期，北京化二股份等三廠(chǎng)家分別引進(jìn)美國(guó)古德里奇公司的年代中期，北京化二股份等三廠(chǎng)家分別引進(jìn)美國(guó)古德里奇公司的PVCPVC生產(chǎn)單元技術(shù)，經(jīng)消化、吸收、改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)

30、產(chǎn)化。該成套工藝技術(shù)具生產(chǎn)單元技術(shù)，經(jīng)消化、吸收、改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。該成套工藝技術(shù)具有可靠性高、穩(wěn)定性好、產(chǎn)品物耗及能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量好、可同時(shí)生產(chǎn)有可靠性高、穩(wěn)定性好、產(chǎn)品物耗及能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量好、可同時(shí)生產(chǎn)SG1-SG1-SG8SG8八個(gè)型號(hào)的聚氯乙烯樹(shù)脂等顯著特點(diǎn)。其專(zhuān)有工藝技術(shù)主要包括：聚合生八個(gè)型號(hào)的聚氯乙烯樹(shù)脂等顯著特點(diǎn)。其專(zhuān)有工藝技術(shù)主要包括：聚合生產(chǎn)配方、密閉入料、等溫水入料、高效防粘釜、中途注水、高壓回收產(chǎn)配方、密閉入料、等溫水入料、高效防粘釜、中途注水、高壓回收VCMVCM、新、新型漿料汽提、旋風(fēng)干燥、型漿料汽提、旋風(fēng)干燥、DCSDCS自動(dòng)控制等。工藝技術(shù)特點(diǎn)為：自動(dòng)控制等

31、。工藝技術(shù)特點(diǎn)為：等溫水入料工藝。等溫水入料工藝。密閉入料技術(shù)。密閉入料技術(shù)。復(fù)合引發(fā)劑體系。復(fù)合引發(fā)劑體系。反應(yīng)中途注水。反應(yīng)中途注水。變溫操作。變溫操作。冷卻系統(tǒng)采用夾套和內(nèi)冷卻擋板非循環(huán)系統(tǒng)流程。冷卻系統(tǒng)采用夾套和內(nèi)冷卻擋板非循環(huán)系統(tǒng)流程。防粘釜技術(shù)。防粘釜技術(shù)。2 聚合釜頂回流冷凝器工藝聚合釜頂回流冷凝器工藝 國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)PVCPVC裝置中聚合先進(jìn)技術(shù)，公司裝置中聚合先進(jìn)技術(shù)，公司20082008年年技術(shù)改造項(xiàng)目，在聚合釜頂部增加回流冷技術(shù)改造項(xiàng)目，在聚合釜頂部增加回流冷凝器，通過(guò)凝器，通過(guò)DCSDCS程序控制，增大聚合釜的傳程序控制，增大聚合釜的傳熱能力，提高聚合釜的產(chǎn)能。熱能力，提高聚

32、合釜的產(chǎn)能。 此技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是聚合過(guò)程傳熱控制方案、此技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是聚合過(guò)程傳熱控制方案、氮?dú)饪刂品桨?、回流冷凝器的涂壁方案。氮?dú)饪刂品桨?、回流冷凝器的涂壁方案?、 PVC成品密相輸送技術(shù)成品密相輸送技術(shù)此系統(tǒng)為此系統(tǒng)為PVCPVC粉料輸送的先進(jìn)技術(shù)，可使裝置連續(xù)穩(wěn)定粉料輸送的先進(jìn)技術(shù)，可使裝置連續(xù)穩(wěn)定的安全運(yùn)行，同時(shí)按設(shè)計(jì)能力得到性能指標(biāo)合格的最終的安全運(yùn)行，同時(shí)按設(shè)計(jì)能力得到性能指標(biāo)合格的最終產(chǎn)品。產(chǎn)品。產(chǎn)品輸送系統(tǒng)采用雙發(fā)送罐脈沖密相輸送方式，動(dòng)力采產(chǎn)品輸送系統(tǒng)采用雙發(fā)送罐脈沖密相輸送方式，動(dòng)力采用裝置原有壓縮空氣，提高系統(tǒng)的依托率，減少風(fēng)機(jī)和用裝置原有壓縮空氣，提高系統(tǒng)的依托率，減少

33、風(fēng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)閥，輸送管線(xiàn)口徑小旋轉(zhuǎn)閥，輸送管線(xiàn)口徑小DN100DN100，降低建設(shè)投資及系統(tǒng)，降低建設(shè)投資及系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。運(yùn)行費(fèi)用。輸送系統(tǒng)由輸送系統(tǒng)由DCSDCS進(jìn)行自動(dòng)控制，自動(dòng)化程度高。進(jìn)行自動(dòng)控制，自動(dòng)化程度高。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程輸送，管道布置簡(jiǎn)單。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程輸送，管道布置簡(jiǎn)單。使用了特有的袋濾器，使放空尾氣達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求，使用了特有的袋濾器，使放空尾氣達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求，氣體粉塵含量氣體粉塵含量50mg/m50mg/m3 3。 4 4 合成氣新型脫酸塔技術(shù)合成氣新型脫酸塔技術(shù) 脫酸塔采用篩板和填料組合，用于吸收轉(zhuǎn)脫酸塔采用篩板和填料組合，用于吸收轉(zhuǎn)化合成氣中過(guò)量的化合成氣中過(guò)量的HCLHCL，循環(huán)

34、酸濃度可達(dá)到，循環(huán)酸濃度可達(dá)到35%35%，脫酸效率極高，操作控制穩(wěn)定。，脫酸效率極高，操作控制穩(wěn)定。 5 5 精餾技術(shù)精餾技術(shù) 采用垂直篩板塔，采用垂直篩板塔，DCSDCS前饋控制技術(shù)，精餾前饋控制技術(shù)，精餾后的后的VCMVCM成品純度成品純度99.95%99.95%，含高沸物，含高沸物100PPM100PPM，含乙炔，含乙炔10PPM10PPM，質(zhì)量穩(wěn)定，操作，質(zhì)量穩(wěn)定，操作彈性大。彈性大。6 乙炔清凈廢次氯酸鈉復(fù)配乙炔清凈廢次氯酸鈉復(fù)配 利用清凈廢液經(jīng)吹脫處理后，代替生產(chǎn)水，利用清凈廢液經(jīng)吹脫處理后，代替生產(chǎn)水，與濃次氯酸鈉（與濃次氯酸鈉（10%10%12%12%）配制次氯酸鈉）配制次氯

35、酸鈉溶液溶液 ，供乙炔清凈使用。少部分多余廢，供乙炔清凈使用。少部分多余廢液可并入液可并入PVCPVC綜合污水一并處理。綜合污水一并處理。 7 聚合離心母液的回收再利用：部分母液水（約聚合離心母液的回收再利用：部分母液水（約20%20%）回用于聚合漿料系統(tǒng)沖洗。其余大部分利用）回用于聚合漿料系統(tǒng)沖洗。其余大部分利用生化處理，達(dá)到生化處理，達(dá)到GB18918-2002GB18918-2002一級(jí)一級(jí)A A標(biāo)準(zhǔn)，回用于標(biāo)準(zhǔn)，回用于循環(huán)水、乙炔發(fā)生等。也可再利用膜技術(shù)，將離循環(huán)水、乙炔發(fā)生等。也可再利用膜技術(shù)，將離心母液深度處理為純水，供聚合使用心母液深度處理為純水，供聚合使用。 8 VCMVCM干

36、燥脫水：在精餾裝置引進(jìn)氯乙烯高效脫干燥脫水：在精餾裝置引進(jìn)氯乙烯高效脫水聚結(jié)器水聚結(jié)器 ，經(jīng)聚結(jié)器中三級(jí)分離即：液液聚結(jié)，經(jīng)聚結(jié)器中三級(jí)分離即：液液聚結(jié)器，除沫消能器，斥水分離器，除去氯乙烯中夾器，除沫消能器，斥水分離器，除去氯乙烯中夾帶的水分，使游離水含量：帶的水分，使游離水含量：80 ppm 80 ppm 期望值：期望值：40ppm40ppm。9 干法乙炔技術(shù)干法乙炔技術(shù) 干法制乙炔發(fā)生裝置由北京瑞思達(dá)化工設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)干法制乙炔發(fā)生裝置由北京瑞思達(dá)化工設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)并制造并制造, ,生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力2500m2500m3 3/h/h，第一套于在，第一套于在20062006年年1010

37、月月2424日日山壽光新龍有限公司正式投入生產(chǎn)使用山壽光新龍有限公司正式投入生產(chǎn)使用。 工作原理：工作原理：干法乙炔發(fā)生是用略多于理論量的水以霧態(tài)噴干法乙炔發(fā)生是用略多于理論量的水以霧態(tài)噴在電石粉上使之水解，產(chǎn)生的電石渣為含水量在電石粉上使之水解，產(chǎn)生的電石渣為含水量4%-10%4%-10%干粉干粉末，粗乙炔含水量為末，粗乙炔含水量為75%75%，反應(yīng)溫度氣相為，反應(yīng)溫度氣相為8585100100，固，固相溫度為相溫度為100100110110，水與電石的比例約為，水與電石的比例約為1 11.81.8，反應(yīng)，反應(yīng)熱由水汽化帶走，經(jīng)由非接觸式換熱器傳給循環(huán)水（沒(méi)有熱由水汽化帶走，經(jīng)由非接觸式換熱

38、器傳給循環(huán)水（沒(méi)有溶解損失），電石的粒度小于溶解損失），電石的粒度小于5mm5mm，水解率大于，水解率大于99.5%99.5%，乙，乙炔收率大于炔收率大于98.5%98.5%。安全性安全性加料單元的安全性加料單元的安全性- -生產(chǎn)過(guò)程是連續(xù)的，無(wú)須置換；生產(chǎn)過(guò)程是連續(xù)的，無(wú)須置換；反應(yīng)過(guò)程的安全性反應(yīng)過(guò)程的安全性- -含氧低于含氧低于3%3%不會(huì)發(fā)生爆炸；不會(huì)發(fā)生爆炸；事故狀態(tài)的安全性事故狀態(tài)的安全性- -發(fā)生停電或設(shè)備故障時(shí)，反應(yīng)很快停止，無(wú)需特發(fā)生停電或設(shè)備故障時(shí)，反應(yīng)很快停止，無(wú)需特別處理；別處理；排料單元的安全性排料單元的安全性- -底部排渣螺旋輸送器的密封可靠。底部排渣螺旋輸送器的密

39、封可靠。經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性設(shè)備投資少設(shè)備投資少- -無(wú)沉降及壓濾處理，節(jié)省設(shè)備投資，減少占地面積；無(wú)沉降及壓濾處理，節(jié)省設(shè)備投資，減少占地面積；運(yùn)行費(fèi)用底運(yùn)行費(fèi)用底- -無(wú)需渣漿處理，節(jié)約人工費(fèi)及設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用；無(wú)需渣漿處理，節(jié)約人工費(fèi)及設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用；乙炔收率高乙炔收率高- -電石水解率高達(dá)電石水解率高達(dá)99.82%99.82%，沒(méi)有生電石排出，乙炔收率大，沒(méi)有生電石排出，乙炔收率大于于98.5%98.5%；節(jié)約水資源節(jié)約水資源- -整個(gè)工藝是循環(huán)水系統(tǒng)，水為零排放；整個(gè)工藝是循環(huán)水系統(tǒng)，水為零排放；電石渣處理費(fèi)用低電石渣處理費(fèi)用低- -電石渣用于生產(chǎn)水泥無(wú)需干燥，即節(jié)約設(shè)備投資電石渣用于生產(chǎn)水泥無(wú)需

40、干燥，即節(jié)約設(shè)備投資又減少生產(chǎn)成本。又減少生產(chǎn)成本。五、聚氯乙烯安全生產(chǎn)特點(diǎn)五、聚氯乙烯安全生產(chǎn)特點(diǎn) 由于聚氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中存在許多易燃、易由于聚氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中存在許多易燃、易爆、有毒、有害物質(zhì)，因此具有了有毒、有爆、有毒、有害物質(zhì)，因此具有了有毒、有害、易燃、易爆、生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)的特征。生害、易燃、易爆、生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)的特征。生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，相關(guān)產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，相關(guān)安全、環(huán)境、職業(yè)健康等都要求嚴(yán)格按照國(guó)安全、環(huán)境、職業(yè)健康等都要求嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范執(zhí)行家相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。1 聚氯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程中可能產(chǎn)聚氯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程中可能產(chǎn)生易燃、易爆、有毒、有害物質(zhì)

41、簡(jiǎn)生易燃、易爆、有毒、有害物質(zhì)簡(jiǎn)介介 電石及粉末、乙炔、氯乙烯、氯化氫、電石及粉末、乙炔、氯乙烯、氯化氫、鹽酸、二氯乙烷、化學(xué)助劑鹽酸、二氯乙烷、化學(xué)助劑( (引發(fā)劑、引發(fā)劑、分散劑、終止劑等分散劑、終止劑等) )、氫氧化鈉、氨、氫氧化鈉、氨水、次氯酸鈉等水、次氯酸鈉等。2 生產(chǎn)過(guò)程中的職業(yè)危害因素生產(chǎn)過(guò)程中的職業(yè)危害因素簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 主要危害因素：火災(zāi)、爆炸、中毒、窒息、化學(xué)主要危害因素：火災(zāi)、爆炸、中毒、窒息、化學(xué)灼傷灼傷； 次要危害因素：觸電、機(jī)械傷害、噪聲及燙傷、次要危害因素：觸電、機(jī)械傷害、噪聲及燙傷、粉塵粉塵；2.1 2.1 火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)生產(chǎn)中的物料如乙炔、氯乙烯等均屬易燃

42、易爆物質(zhì)，當(dāng)這些物質(zhì)與空氣生產(chǎn)中的物料如乙炔、氯乙烯等均屬易燃易爆物質(zhì)，當(dāng)這些物質(zhì)與空氣的混合物達(dá)到一定濃度并遇到火源后，就有燃燒爆炸危險(xiǎn)。的混合物達(dá)到一定濃度并遇到火源后，就有燃燒爆炸危險(xiǎn)。2.2 2.2 中毒、腐蝕等危險(xiǎn)中毒、腐蝕等危險(xiǎn)生產(chǎn)過(guò)程中的物料多數(shù)具有毒性，如氯氣、氯乙烯等，有的物質(zhì)還有致生產(chǎn)過(guò)程中的物料多數(shù)具有毒性，如氯氣、氯乙烯等，有的物質(zhì)還有致癌性，如氯乙烯。另外，一些物料具有強(qiáng)烈的腐蝕性，如硫酸、氫氧化癌性，如氯乙烯。另外，一些物料具有強(qiáng)烈的腐蝕性，如硫酸、氫氧化鈉溶液等。當(dāng)這些物料泄漏時(shí)，人體接觸或吸入，都將對(duì)人體產(chǎn)生危害。鈉溶液等。當(dāng)這些物料泄漏時(shí)，人體接觸或吸入，都將

43、對(duì)人體產(chǎn)生危害。2.3 2.3 觸電、機(jī)械傷害、噪聲等危險(xiǎn)觸電、機(jī)械傷害、噪聲等危險(xiǎn)生產(chǎn)過(guò)程中使用了大量的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備和電氣設(shè)備，存在觸電、機(jī)械傷害、生產(chǎn)過(guò)程中使用了大量的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備和電氣設(shè)備，存在觸電、機(jī)械傷害、噪聲等危害。噪聲等危害。2.4 2.4 粉塵危害粉塵危害聚氯乙烯裝置的電石破碎原料工序及成品聚氯乙烯，在輸送轉(zhuǎn)運(yùn)及儲(chǔ)存聚氯乙烯裝置的電石破碎原料工序及成品聚氯乙烯，在輸送轉(zhuǎn)運(yùn)及儲(chǔ)存過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生粉塵危害。過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生粉塵危害。 六六 聚氯乙烯生產(chǎn)關(guān)鍵過(guò)程工藝原聚氯乙烯生產(chǎn)關(guān)鍵過(guò)程工藝原理簡(jiǎn)介理簡(jiǎn)介 1 1 發(fā)生器水解反應(yīng)影響因素發(fā)生器水解反應(yīng)影響因素 溫度：溫度對(duì)電石水解反應(yīng)速度的影響很

44、溫度：溫度對(duì)電石水解反應(yīng)速度的影響很顯著，溫度越高，水解反應(yīng)速度越快，在顯著，溫度越高，水解反應(yīng)速度越快，在5050以下，每升高以下，每升高11的溫度，水解反應(yīng)的溫度，水解反應(yīng)速度就增加約速度就增加約1%1%。 壓力：乙炔壓力超過(guò)壓力：乙炔壓力超過(guò)0.15MPa0.15MPa（表壓）時(shí)，（表壓）時(shí)，容易產(chǎn)生自聚引起爆炸，因此，在整個(gè)乙容易產(chǎn)生自聚引起爆炸，因此，在整個(gè)乙炔生產(chǎn)、凈化、輸送中，均要求乙炔壓力炔生產(chǎn)、凈化、輸送中，均要求乙炔壓力在低于在低于0.15MPa0.15MPa（表壓）的條件下操作（表壓）的條件下操作 。發(fā)生器的操作壓力只要能滿(mǎn)足輸送要求，發(fā)生器的操作壓力只要能滿(mǎn)足輸送要求，

45、越低越好。發(fā)生器壓力一般控制在越低越好。發(fā)生器壓力一般控制在6006001000mmH1000mmH2 2O O ；壓縮機(jī)出口壓力控制于氯化氫；壓縮機(jī)出口壓力控制于氯化氫及轉(zhuǎn)化系統(tǒng)阻力有關(guān)，一般為及轉(zhuǎn)化系統(tǒng)阻力有關(guān)，一般為505080KPa.80KPa.2 乙炔清凈原理乙炔清凈原理 發(fā)生的粗乙炔氣由于電石中的雜質(zhì)因素，發(fā)生的粗乙炔氣由于電石中的雜質(zhì)因素，通常含有硫化氫、磷化氫、氨、砷化氫等通常含有硫化氫、磷化氫、氨、砷化氫等雜質(zhì)氣體。這些氣體的存在會(huì)對(duì)雜質(zhì)氣體。這些氣體的存在會(huì)對(duì)VCMVCM合成的合成的氯化汞進(jìn)行不可逆吸附，破壞其活性中心，氯化汞進(jìn)行不可逆吸附，破壞其活性中心，導(dǎo)致氯化汞觸媒導(dǎo)

46、致氯化汞觸媒“中毒中毒”失活，因此必須失活，因此必須徹底清除。裝置采用的清凈（除去雜質(zhì)氣徹底清除。裝置采用的清凈（除去雜質(zhì)氣體的乙炔凈化）方式為次氯酸鈉氧化法，體的乙炔凈化）方式為次氯酸鈉氧化法，在在1 1、2#2#清凈塔中次氯酸鈉與雜質(zhì)氣體的主清凈塔中次氯酸鈉與雜質(zhì)氣體的主要反應(yīng)式為：要反應(yīng)式為： PH3 4NaClO H3PO4 4NaCl H2S 4NaClO H2SO4 4NaCl SiH4 4NaClO SiO2 2H2O 4NaCl AsH3 4NaClO H3AsO4 4NaCl 清凈塔中產(chǎn)生的酸性氣體物質(zhì)，在中和塔清凈塔中產(chǎn)生的酸性氣體物質(zhì)，在中和塔中除去，同時(shí)中和塔中還除去過(guò)

47、程中的中除去，同時(shí)中和塔中還除去過(guò)程中的COCO2 2氣體，主要反應(yīng)式為：氣體，主要反應(yīng)式為： H3PO4 3NaOH Na3PO4 3H2O H2SO4 2NaOH Na2SO4 2H2O CO2 2NaOH Na2CO3 H2O乙炔清凈的影響因素乙炔清凈的影響因素 次氯酸鈉溶液的有效氯濃度和PH值 次氯酸鈉溶液的有效氯濃度和PH值對(duì)清凈效果具有直接關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，當(dāng)次氯酸鈉溶液有效氯濃度低于0.05%和PH值大于8時(shí)，清凈效果很差；而當(dāng)有效氯在0.15%以上，（特別PH值低于5以下）容易生成氯乙炔發(fā)生爆炸；當(dāng)有效氯達(dá)到0.25%以上，氯與乙炔更加會(huì)發(fā)生激烈反應(yīng)發(fā)生爆炸。這些

48、爆炸過(guò)程在陽(yáng)光的條件下更為突出，如中和塔換堿時(shí)、次氯酸鈉放凈時(shí)非常容易發(fā)生。對(duì)于有效氯0.060.15%范圍內(nèi)且PH值略偏堿性（PH=78）時(shí)，清凈效果顯著同時(shí)比較安全。另外，在有效氯0.060.15%范圍內(nèi)，當(dāng)補(bǔ)充的次氯酸鈉溶液有效氯濃度較高（超過(guò)1%）時(shí)，也較容易發(fā)生爆炸。 從生產(chǎn)安全考慮，為屏蔽分析誤差，同從生產(chǎn)安全考慮，為屏蔽分析誤差，同時(shí)保障清凈效果，指標(biāo)要求如下：時(shí)保障清凈效果，指標(biāo)要求如下： 次氯酸鈉溶液配制的有效氯濃度：次氯酸鈉溶液配制的有效氯濃度：0.100.100.12%0.12%，PHPH值值7 78 8； 2#2#清凈塔循環(huán)噴淋的次氯酸鈉溶液有效清凈塔循環(huán)噴淋的次氯酸鈉

49、溶液有效氯濃度：氯濃度：0.070.070.10%0.10%，PHPH值值7 78 8； 1#1#清凈塔循環(huán)噴淋的次氯酸鈉溶液有效清凈塔循環(huán)噴淋的次氯酸鈉溶液有效氯濃度：氯濃度：0.040.040.07%0.07%。 堿洗塔堿液的影響： 對(duì)于中和塔，為滿(mǎn)足堿洗滌要求，堿濃度應(yīng)控制對(duì)于中和塔，為滿(mǎn)足堿洗滌要求，堿濃度應(yīng)控制在在3 315%15%。濃度過(guò)低，反應(yīng)動(dòng)力不足，堿洗滌不。濃度過(guò)低，反應(yīng)動(dòng)力不足，堿洗滌不徹底；而濃度過(guò)高，溶液粘度大，流動(dòng)不暢而分徹底；而濃度過(guò)高，溶液粘度大，流動(dòng)不暢而分布不好，影響傳質(zhì)效率，也會(huì)造成堿洗滌不徹底。布不好，影響傳質(zhì)效率，也會(huì)造成堿洗滌不徹底。實(shí)踐操作中，當(dāng)堿

50、濃度低于實(shí)踐操作中，當(dāng)堿濃度低于3%3%，即應(yīng)該更換堿溶，即應(yīng)該更換堿溶液。另外，當(dāng)堿液中的碳酸鈉濃度達(dá)到液。另外，當(dāng)堿液中的碳酸鈉濃度達(dá)到10%10%時(shí)，為時(shí)，為保證反應(yīng)動(dòng)力充足和避免碳酸鈉結(jié)晶堵塞生產(chǎn)系保證反應(yīng)動(dòng)力充足和避免碳酸鈉結(jié)晶堵塞生產(chǎn)系統(tǒng)，無(wú)論堿濃度為多少，同樣應(yīng)該更換堿溶液。統(tǒng)，無(wú)論堿濃度為多少，同樣應(yīng)該更換堿溶液。 實(shí)際生產(chǎn)控制指標(biāo)要求：實(shí)際生產(chǎn)控制指標(biāo)要求： NaOHNaOH濃度濃度8 818% NaCO38%3 氯乙烯合成生產(chǎn)工藝原理氯乙烯合成生產(chǎn)工藝原理混合脫水原理混合脫水原理混合脫水采用冷凍脫水方式，利用液體物質(zhì)的飽和蒸汽壓規(guī)律混合脫水采用冷凍脫水方式，利用液體物質(zhì)的飽

51、和蒸汽壓規(guī)律及氣體分壓定律，再根據(jù)水蒸汽與鹽酸蒸氣的分壓差別原理來(lái)及氣體分壓定律，再根據(jù)水蒸汽與鹽酸蒸氣的分壓差別原理來(lái)完成原料氣脫水干燥過(guò)程。完成原料氣脫水干燥過(guò)程。原料氣的含水要求原料氣的含水要求 ：0.06%0.06%原料氣中含水會(huì)帶來(lái)很多不利影響：水分過(guò)高易與混合氣中的原料氣中含水會(huì)帶來(lái)很多不利影響：水分過(guò)高易與混合氣中的氯化氫形成鹽酸，使轉(zhuǎn)化器及其管線(xiàn)受?chē)?yán)重腐蝕，腐蝕產(chǎn)物二氯化氫形成鹽酸，使轉(zhuǎn)化器及其管線(xiàn)受?chē)?yán)重腐蝕，腐蝕產(chǎn)物二氯化鐵、三氯化鐵結(jié)晶體還會(huì)堵塞管道、威脅正常生產(chǎn)。水分氯化鐵、三氯化鐵結(jié)晶體還會(huì)堵塞管道、威脅正常生產(chǎn)。水分還易造成催化劑結(jié)塊，同時(shí)促進(jìn)乙炔與升汞生成有機(jī)絡(luò)合物

52、，還易造成催化劑結(jié)塊，同時(shí)促進(jìn)乙炔與升汞生成有機(jī)絡(luò)合物，降低催化劑活性，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化器阻力上升，影響生產(chǎn)效率的提高。降低催化劑活性，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化器阻力上升，影響生產(chǎn)效率的提高。此外水分進(jìn)入轉(zhuǎn)化器后，會(huì)產(chǎn)生副反應(yīng)生成乙醛。此外水分進(jìn)入轉(zhuǎn)化器后，會(huì)產(chǎn)生副反應(yīng)生成乙醛。 冷凍脫水溫度的控制 ：-12-15 由于原料氣中水分被氯化氫吸收后呈40%的鹽酸酸霧析出，混合氣的含水量即取決于該溫度下40%鹽酸溶液上的蒸汽分壓 ?？刂苹旌蠚鉁囟葹?5，含水量理論上為0.0165%，實(shí)際生產(chǎn)中，冷凝出來(lái)的酸以霧的形式存在，一方面酸霧形成氣溶膠，分離難度相對(duì)較大；另一方面酸霧隨原料氣在流動(dòng)，受分離效率的影響，酸霧很難全部分

53、離下來(lái)，因此實(shí)際含水高于理論值。酸霧的分離或脫除酸霧的分離或脫除混合氣（在石墨冷卻器）冷凍過(guò)程中，冷凝出混合氣（在石墨冷卻器）冷凍過(guò)程中，冷凝出來(lái)的來(lái)的40%40%鹽酸少量會(huì)以液膜狀沿管壁流出，大部鹽酸少量會(huì)以液膜狀沿管壁流出，大部分則呈粒徑幾微米的細(xì)分則呈粒徑幾微米的細(xì)“酸霧酸霧”存在混合氣中，存在混合氣中，形成氣溶膠，通常的氣液分離手段很難捕集到。形成氣溶膠，通常的氣液分離手段很難捕集到。經(jīng)理論研究和實(shí)踐，采用浸漬經(jīng)理論研究和實(shí)踐，采用浸漬35%35%憎水性有機(jī)憎水性有機(jī)（氟）硅樹(shù)脂的（氟）硅樹(shù)脂的510510微米的玻璃棉，可以將大微米的玻璃棉，可以將大多數(shù)多數(shù)“酸霧氣溶膠酸霧氣溶膠”分離

54、下來(lái)形成大液滴，大分離下來(lái)形成大液滴，大液滴則經(jīng)收集后排出裝置系統(tǒng)（設(shè)備）。液滴則經(jīng)收集后排出裝置系統(tǒng)（設(shè)備）。由于玻璃棉浸漬而形成的表面憎水性有機(jī)（氟）由于玻璃棉浸漬而形成的表面憎水性有機(jī)（氟）硅樹(shù)脂對(duì)鹽酸的耐受性有一定的限度，在使用硅樹(shù)脂對(duì)鹽酸的耐受性有一定的限度，在使用一段時(shí)間后，有機(jī)（氟）硅樹(shù)脂會(huì)脫落，此時(shí)一段時(shí)間后，有機(jī)（氟）硅樹(shù)脂會(huì)脫落，此時(shí)玻璃棉的脫水（霧）性降低甚至失效，因此，玻璃棉的脫水（霧）性降低甚至失效，因此，在操作指標(biāo)均合格的時(shí)候，如果含水量仍達(dá)不在操作指標(biāo)均合格的時(shí)候，如果含水量仍達(dá)不到要求，即應(yīng)更換玻璃棉以保證脫水效果到要求，即應(yīng)更換玻璃棉以保證脫水效果 混合器報(bào)警

55、原理氯化氫生產(chǎn)過(guò)程中，由于前系統(tǒng)氯、氫壓力的波動(dòng)，流量計(jì)及儀表故障或操作因素，偶爾會(huì)出現(xiàn)含游離氯的情況發(fā)生，當(dāng)氯化氫中含游離氯，在混合過(guò)程中，游離氯會(huì)與乙炔反應(yīng)生成氯乙炔發(fā)生爆炸，對(duì)生產(chǎn)和安全均構(gòu)成威脅。要解決好該問(wèn)題，除對(duì)氯化氫生產(chǎn)過(guò)程嚴(yán)格控制和管理外，設(shè)置混合器報(bào)警是必要的手段。混合器報(bào)警采用溫度報(bào)警，利用游離氯與乙炔反應(yīng)生成氯乙炔是放熱過(guò)程，當(dāng)氯化氫中含游離氯，最明顯的特征時(shí)混合氣溫度升高，游離氯含量越高，溫度上升就越快。VCM合成反應(yīng)合成反應(yīng)VCM的合成反應(yīng)，需要在氯化汞觸媒存在的條件下才能完成，加成反應(yīng)式：CHCH HCl CH2CHCl 29.8 Kcal/mol（124.8KJ/

56、mol）反應(yīng)是非均相的，分五個(gè)階段來(lái)完成：外擴(kuò)散：乙炔、氯化氫向活性碳外表面擴(kuò)散；內(nèi)擴(kuò)散：乙炔、氯化氫經(jīng)活性碳微通孔通道向內(nèi)表面擴(kuò)散；表面反應(yīng)：乙炔、氯化氫在升汞催化劑活化中心發(fā)生加成反應(yīng)生成氯乙烯；內(nèi)擴(kuò)散：氯乙烯經(jīng)活性碳微通孔通道向外表面擴(kuò)散；外擴(kuò)散：氯乙烯自活性碳外表面擴(kuò)散向氣流中擴(kuò)散；氯化汞觸媒氯化汞觸媒 目前廣泛采用的催化劑是升汞（又稱(chēng)氯化高汞），分子式HgCl2，常溫下是白色的結(jié)晶粉末，在302 溫度下可以直接升華成蒸汽態(tài)，而且蒸汽壓隨溫度升高會(huì)急劇上升。純的升汞粉末對(duì)VCM合成沒(méi)有作用，當(dāng)吸附于活性碳表面，由于兩者的相互作用使得對(duì)該反應(yīng)有優(yōu)越的活性和選擇性，是迄今為止該化學(xué)反應(yīng)最理

57、想的催化劑。 在合成反應(yīng)過(guò)程中，催化劑并不參加化學(xué)反應(yīng)，但會(huì)因還原升華等因素造成損耗，通常每Kg觸媒可合成10001500Kg的VCM。隨使用時(shí)間推移，升汞含量降低到一定值時(shí)，需要倒換用作一次轉(zhuǎn)化。 觸媒的使用分為：觸媒幼年期、觸媒青壯年期 、觸媒老年期。二次轉(zhuǎn)化器更換下來(lái)的觸媒用于一次轉(zhuǎn)化器。原料氣質(zhì)量指標(biāo)原料氣質(zhì)量指標(biāo)乙炔純度乙炔純度98.598.5% %；氯化氫純度；氯化氫純度9494% %；乙炔中的硫、磷雜質(zhì)：硫化氫、磷化氫存在會(huì)與升乙炔中的硫、磷雜質(zhì)：硫化氫、磷化氫存在會(huì)與升汞發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)，生成無(wú)活性的汞鹽：汞發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)，生成無(wú)活性的汞鹽：HgSHgS、(HgCl)(H

58、gCl)3 3P P等，從而使觸媒失效，該過(guò)程稱(chēng)等，從而使觸媒失效，該過(guò)程稱(chēng)“觸媒中觸媒中毒毒”，因此要求乙炔中不能含硫、磷等雜質(zhì)，通常，因此要求乙炔中不能含硫、磷等雜質(zhì)，通常工業(yè)生產(chǎn)中采用浸硝酸銀試紙?jiān)谝胰矚庵胁蛔兩鞴I(yè)生產(chǎn)中采用浸硝酸銀試紙?jiān)谝胰矚庵胁蛔兩鳛闄z測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。 混合氣含水混合氣含水0.06%0.06%。 氯化氫中的游離氯：為避免造成氯乙炔爆炸，要求氯化氫中的游離氯：為避免造成氯乙炔爆炸，要求HClHCl中含游離氯為檢不出中含游離氯為檢不出原料氣的分子比原料氣的分子比 乙炔與氯化氫的摩爾配比（分子比）為1：1.051.10，最佳配比為1.07。操作過(guò)程中，借自動(dòng)控制的流量計(jì)調(diào)節(jié)來(lái)控制，而借合成氣中未反應(yīng)的氯化氫和乙炔量來(lái)驗(yàn)證、檢測(cè)控制的合理性，指導(dǎo)流量調(diào)節(jié)來(lái)控制。 轉(zhuǎn)化空間流速轉(zhuǎn)化空間流速 空間流速是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位體積觸媒的氣體量，其單位M3（C2H2）/M3（觸媒）小時(shí)?？臻g流速增加時(shí)，氣體與觸媒的接觸時(shí)間減少，乙炔轉(zhuǎn)化率會(huì)隨之降低。反之當(dāng)空間流速增加時(shí)，轉(zhuǎn)化率會(huì)有所