PVC生产工艺介绍.ppt
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00000Character授课人:
刘海燕授课人:
刘海燕PVCPVC生产工艺简介生产工艺简介行业生产工艺概述行业生产工艺概述第一部分第一部分00000000PVCPVC两种生产工艺介绍两种生产工艺介绍一是电石法,主要生产原料是电石、煤炭和原一是电石法,主要生产原料是电石、煤炭和原盐;盐;二是乙烯法,主要原料是石油。
二是乙烯法,主要原料是石油。
国际市场上国际市场上PVCPVC的生产主要以乙烯法为主,而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。
以电石法为主。
前几年,由于石油价格不断攀升,电石法前几年,由于石油价格不断攀升,电石法PVCPVC生产工艺得到了飞速发展,到生产工艺得到了飞速发展,到20082008年底,电石法年底,电石法PVCPVC产能约占我国产能约占我国PVCPVC总产能的总产能的70%70%以上。
以上。
2两种工艺的物料流程两种工艺的物料流程3电石法电石法PVCPVC工艺生产成本工艺生产成本v电石法电石法PVCPVC生产成本构成生产成本构成v电石消耗电石消耗v氯化钠消耗氯化钠消耗v电耗电耗v一次水消耗一次水消耗v触媒消耗触媒消耗v其它乙二醇、氯化钙、引发剂、分散剂、其它乙二醇、氯化钙、引发剂、分散剂、终止剂等辅材消耗终止剂等辅材消耗4电石法电石法PVCPVC工艺生产成本工艺生产成本电石消耗计算电石消耗计算电石电石吨位吨位tt电石电石发气发气量量L/kgL/kg乙炔乙炔收率收率%乙炔乙炔纯度纯度%VCMVCM转化转化率率%精镏精镏收率收率%PVCPVC转化转化率率%PVCPVC产产量量tt电石电石消耗消耗1130030095959898.559898.55999998980.690.69771.431.43441128528595959898.559898.55999998980.660.66331.501.50991126526595959898.559898.55999998980.6170.6171.621.62331123523595959898.559898.55999998980.5480.5481.81.83030PVC产量产量M=m*q/24.04*x1*x2*x3*0.0625*x4*x5电石消耗电石消耗=m/M5我厂工艺概况我厂电石法我厂电石法PVC工艺岗位流程图工艺岗位流程图氢处理氢处理氯处理氯处理二合一二合一乙炔乙炔破碎破碎压滤压滤冷冻冷冻聚合聚合干燥干燥包装包装精镏精镏转化转化6一、乙炔工艺一、乙炔工艺破碎工艺破碎工艺0000000000岗位任务:
岗位任务:
将采购进的原料电石经过粗破将采购进的原料电石经过粗破碎机、细破碎机破碎,生产出粒度合格的电碎机、细破碎机破碎,生产出粒度合格的电石,经皮带机运送到料仓,供乙炔发生岗位石,经皮带机运送到料仓,供乙炔发生岗位使用。
使用。
工作原理:
工作原理:
利用电机带动破碎机运转,破利用电机带动破碎机运转,破碎机的固定颚板和活动颚板通过挤压将电石碎机的固定颚板和活动颚板通过挤压将电石破碎到适宜粒度。
破碎到适宜粒度。
7一、乙炔工艺一、乙炔工艺破碎工艺破碎工艺方框流程图方框流程图电石库电石库11#皮带皮带粗破机粗破机22#皮带皮带55#皮带皮带细破机细破机33#皮带皮带料仓料仓乙炔发生乙炔发生44、66、77、88#皮带皮带8新粗破机一、乙炔工艺一、乙炔工艺破碎工艺破碎工艺工艺流程图工艺流程图9一、乙炔工艺一、乙炔工艺破碎工艺破碎工艺主要设备和关键控制点主要设备和关键控制点主要设备:
主要设备:
粗破机粗破机细破机细破机皮带皮带料仓料仓关键控制点:
关键控制点:
粗破机排料粒度:
粗破机排料粒度:
100100150mm150mm细破机排料粒度:
细破机排料粒度:
151550mm50mm皮带:
不漏料皮带:
不漏料料仓高度:
尽可能保持满仓料仓高度:
尽可能保持满仓厂房:
保持干燥通风厂房:
保持干燥通风10二、乙炔工艺二、乙炔工艺发生工艺发生工艺工序任务工序任务保证发生器温度和压力在指标保证发生器温度和压力在指标范围内,将粒度合格的电石颗粒加范围内,将粒度合格的电石颗粒加入发生器,与水进行反应,生成乙入发生器,与水进行反应,生成乙炔气送往下工序,并通过水和渣浆炔气送往下工序,并通过水和渣浆将热量和废料排走。
将热量和废料排走。
11二、乙炔工艺二、乙炔工艺发生工艺发生工艺工作原理工作原理主反应式如下:
主反应式如下:
CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2副反应式:
副反应式:
CaO+2H2OCa(OH)2CaS+2H2OCa(OH)2+H2SCa3P2+6H2O3Ca(OH)2+2PH3Ca3N2+6H2O3Ca(OH)2+2NH3Ca2Si+4H2O2Ca(OH)2+SiH4Ca3As2+6H2O3Ca(OH)2+2AsH312坐斗坐斗上斗上斗下斗下斗发生器发生器安全水封安全水封渣浆分渣浆分离器离器正水封正水封水洗塔水洗塔电石电石电石电石电石电石乙炔乙炔乙炔乙炔乙炔乙炔逆水封逆水封乙炔乙炔冷却塔冷却塔气柜气柜二、乙炔工艺二、乙炔工艺发生工艺发生工艺方框流程图方框流程图13二、乙炔工艺二、乙炔工艺发生工艺发生工艺工艺流程图工艺流程图14二、乙炔工艺二、乙炔工艺发生工艺发生工艺主要设备主要设备图1乙炔发生器v相关参数:
相关参数:
v最高工作压力:
最高工作压力:
0.015MPa0.015MPav最高工作温度:
最高工作温度:
9090v物料名称:
电石、水、乙炔、水蒸气物料名称:
电石、水、乙炔、水蒸气v物料特征:
易燃易爆,中度危害物料特征:
易燃易爆,中度危害v全容积:
全容积:
48m48m33v搅拌功率:
搅拌功率:
5kW5kWv搅拌轴转数:
搅拌轴转数:
1.51.522转转/分分1.1.搅拌轴搅拌轴2.2.人孔人孔3.3.溢流口溢流口4.4.耙臂耙臂5.5.括板括板6.6.挡板挡板7.7.溢流口溢流口8.8.排渣口排渣口9.9.电石入口电石入口10.10.乙炔出口乙炔出口11.11.气相平衡管气相平衡管15二、乙炔工艺二、乙炔工艺清净工艺清净工艺乙炔气从正水封进入水洗塔和冷却塔乙炔气从正水封进入水洗塔和冷却塔进行洗涤冷却,冷却后的乙炔气一路进气进行洗涤冷却,冷却后的乙炔气一路进气柜,一路经水环泵加压后进入第一清净塔,柜,一路经水环泵加压后进入第一清净塔,第二清净塔。
乙炔在第二清净塔。
乙炔在1#1#和和2#2#清净塔与次清净塔与次氯酸钠逆流接触,除去气体中的硫、磷杂氯酸钠逆流接触,除去气体中的硫、磷杂质。
经清净后乙炔气呈酸性,进入中和塔质。
经清净后乙炔气呈酸性,进入中和塔被碱液中和,中和塔出来的乙炔气纯度达被碱液中和,中和塔出来的乙炔气纯度达到到98.5%98.5%以上,经过冷却器冷却后,送往以上,经过冷却器冷却后,送往转化工序。
转化工序。
工序任务:
工序任务:
16清净原理:
利用次氯酸钠将杂质气氧化,反应式如下:
清净原理:
利用次氯酸钠将杂质气氧化,反应式如下:
4NaClO+H2SH2SO4+4NaCl4NaClO+PH3H3PO4+4NaCl4NaClO+AsH3H3AsO4+4NaCl中和原理:
利用中和原理:
利用1015%NaOH溶液将酸雾洗脱,反应式溶液将酸雾洗脱,反应式如下:
如下:
2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O3NaOH+H3PO4Na3PO4+3H2O3NaOH+H3AsO4Na3AsO4+3H2O乙炔工艺乙炔工艺清净工艺清净工艺工艺原理工艺原理17二、乙炔工艺二、乙炔工艺清净工艺清净工艺工艺流程图工艺流程图18二、乙炔工艺二、乙炔工艺清净工艺清净工艺主要设备主要设备设备参数:
设备参数:
设计压力:
设计压力:
0.088MPa0.088MPa(水洗塔(水洗塔0.055MPa0.055MPa)工作压力:
工作压力:
0.08MPa0.08MPa(水洗塔(水洗塔0.05MPa0.05MPa)设计温度设计温度:
40:
40(水洗塔(水洗塔9090)工作温度工作温度:
40:
40(水洗塔(水洗塔9090)物料名称物料名称:
次钠、碱液或一次水、乙炔次钠、碱液或一次水、乙炔全容积:
全容积:
25m25m33衬里层材料:
橡胶衬里层材料:
橡胶衬里层厚度:
衬里层厚度:
6mm6mm1.1.乙炔进口乙炔进口2.2.集液盘集液盘3.3.栅板栅板4.4.液体分配盘液体分配盘5.5.次钠进口次钠进口6.6.人孔人孔7.7.液位计液位计8.8.乙炔出口乙炔出口9.9.手孔手孔填料塔19二、乙炔工艺二、乙炔工艺配制工艺配制工艺工序任务工序任务将电解送过来的浓次钠进入浓次钠储槽,由浓次钠泵打到浓次钠高位槽,通过文丘里反应器用水进行配制,通过加入适量的一次水和盐酸来控制次钠的有效氯在0.0650.12%之间,PH值为78。
用次钠泵打入次钠高位槽,经过高位槽用次钠循环泵打入各清净塔。
20二、乙炔工艺二、乙炔工艺配制工艺配制工艺工艺流程图工艺流程图21二、乙炔工艺二、乙炔工艺配制工艺配制工艺主要设备主要设备文丘里反应器文丘里反应器设计压力:
常压设计压力:
常压工作压力:
常压工作压力:
常压设计温度:
常温设计温度:
常温设计温度:
常温设计温度:
常温主要受压元件:
主要受压元件:
PVCPVC1.1.一次水入口一次水入口2.2.酸入口酸入口3.3.浓次钠入口浓次钠入口22二、乙炔工艺二、乙炔工艺关键控制点关键控制点电石粒度:
电石粒度:
1550mm发生器温度:
发生器温度:
8090(正常生产时)(正常生产时)发生压力:
发生压力:
315kPa乙炔纯度:
乙炔纯度:
98.5%,不含,不含S、P(硝酸银试纸(硝酸银试纸不变色)不变色)次钠有效氯:
次钠有效氯:
0.0650.12%次钠次钠pH:
78加料:
加料:
每斗分析每斗分析C2H21%23三、乙炔工艺三、乙炔工艺压滤工艺压滤工艺岗位任务:
岗位任务:
压滤岗位将经过沉降的渣浆用压滤压滤岗位将经过沉降的渣浆用压滤机压滤,进行固液分离,清液部分冷却回收使用,电机压滤,进行固液分离,清液部分冷却回收使用,电石渣外运。
同时将电石渣外送电厂和污水站,平衡沉石渣外运。
同时将电石渣外送电厂和污水站,平衡沉降池浓度和清液使用,避免漫液。
降池浓度和清液使用,避免漫液。
关键控制点:
关键控制点:
沉降池搅拌电流:
沉降池搅拌电流:
5.8A5.8A干渣含水:
干渣含水:
35%35%清液温度:
清液温度:
5050沉降池浓度:
沉降池浓度:
24%24三、乙炔工艺物料衡算三、乙炔工艺物料衡算假设电石含CaC280%,CaO10%,其它杂质10%,发气量300m3/t,乙炔收率0.95,以1t投入生产为例。
产热量:
产热量:
CaC2反应放热:
Q1=11060.8/64129.6=1620000kJCaO反应放热:
Q2=11060.1/5663.56=99300kJ传热量:
传热量:
乙炔吸热量:
Q3=1300/24.040.95261.84885=48400kJ水蒸汽吸热量:
Q4=0.58/(1.083-0.58)308/26100040.8=557700kJ干渣吸热量:
Q5=(800/64+100/56)74+1001.08755=69200kJ反应消耗水:
0.8/6436+0.1/5618=0.482t散热需补水:
(1620+99.3-48.4-557.7-69.2)/4.182/55=4.539t渣浆含固量:
1.157/(4.539+1.157)=20.31%1t电石产生压滤干渣:
1.157/0.65=1.7825四、四、VCM工艺工艺二合一工艺二合一工艺岗位任务:
岗位任务:
调节氢气与氯气配比,将氯气和氢气在调节氢气与氯气配比,将氯气和氢气在二合一炉灯头燃烧,生产出合格的氯化氢,二合一炉灯头燃烧,生产出合格的氯化氢,经冷却降温后送至转化,供合成转化岗位使经冷却降温后送至转化,供合成转化岗位使用。
用。
转化岗位不使用氯化氢时,合成的氯化转化岗位不
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