聚氯乙烯氯乙烯合成基本工艺原理讲解.doc

合成工艺解说课件1、合成工序生产任务： 本工序重要任务是将盐酸工序送来HCL和乙炔工序送来C2H2经混合脱水、转化、清净、压缩、精馏过程生产出纯度为99.99%氯乙烯单体供聚合使用。 合成工序是烧碱和PVC衔接工序，前为盐酸工序和乙炔工序，后供聚合，是PVC工艺核心。2、氯乙烯 C2H3Cl 分子量：62.5物理性质：在常温常压下氯乙烯是一种无色有乙醚香味气体，其沸点为-13.9， 凝固点为-159.7。 爆炸性：氯乙烯易燃，与空气混合形成爆炸性混合物，爆炸范畴4-21.7%(体积比)。毒性：氯乙烯对人有麻醉作用，对肝脏有影响，可使人中毒。当其浓度在0.1%以上时，开始有麻醉现象，体现为困倦，注意力不集中，随后浮现视力模糊，走路不稳，在其浓度达20-40%时，可使人产生急性中毒，呼吸缓慢以致死亡，长期接触能引起消化系统疾病。 空气中容许浓度为30mg/m33、乙炔：C2H2 ，分子量：26 物理性质：在常温下纯乙炔为无色气体，工业乙炔因具有硫化氢、磷化氢等杂质，而具备特殊刺激性气味。沸点：-83.66凝固点：85 爆炸性:下列状况下可以爆炸： A：高温(550)加压(1.5表压)或有某些物质存在时，如电石氧化铝、铜屑、氢氧化铁等。 B：与空气混合在2.3-81%范畴时，特别在含乙炔7-13%时。 C：与氧混合在2.5-93%范畴时，特别在含乙炔30%时。 D：当乙炔和氯气混合时，在阳光下即能爆炸。 E：与铜、汞、银接触生成相应金属化合物时。空气中容许浓度为500mg/m3。4、氯化氢：HCl，分子量：36.46物理性质：是一种无色有刺激性气味气体。沸点：-84.8 ，极易溶于水 化学性质：性质活泼，除贵金属外能与大多数金属反映，生成金属氯化物，对各种植物纤维亦有强烈腐蚀性。 空气中容许浓度为15mg/m35、 阻火器及乙炔砂封工作原理。 当前阻火器普遍使用是金属丝网过滤器，筒体内部布置了较多金属丝网，目是吸取热量，由于金属是热良导体，从而阻断了燃烧三要素之一：燃烧所需要热量。燃烧三要素是可燃物、助燃物、燃烧所需热量。由于吸取了大量热量，使虽然存前两个因素都存在，但是由于热量不够，使得可燃物达不到燃烧（自燃）所需要温度，自然就燃烧过程就无法继续进行，只能终结。 简朴说阻火器灭火原理是当火焰通过狭小孔隙时，由于冷却作用使热损失突然增大而中断燃烧。 影响阻火器性能因素为阻火层厚度及其孔隙或通道大小。6、混合器构造及工作原理：示意图解说，过氯影响和现象，如何对其进行控制和检测，结合本厂状况,及过氯后解决。7、酸雾过滤器构造和工作原理：示意图解说8、混合脱水工作原理： 乙炔和氯化氢混合后，进行冷冻脱水时，其冷凝水则以40%盐酸雾析出，混合气含水取决于冷冻温度。温度控制在-140.5 ,可使混合气含水达到0.013%如下(指标： 0.06%)。在混合气冷冻脱水过程中，冷凝40盐酸，除少量是以液膜状自石墨冷却器列管内壁流出外，大某些呈极细微“酸雾”悬浮于混合气流中，形成“气溶胶”，采用浸渍35憎水性有机硅树脂510m细玻璃纤维，发现“气溶胶”与垂直玻璃纤维相碰撞后，大某些雾粒被截留，在借重力向下流动过程中液滴逐渐增大，最后滴落下来并排出。9、 混合脱水目： 原料气中存在水分容易溶解HCL形成盐酸，严重腐蚀转化器。 水分存在易使转化器催化剂结块，减少催化剂活性，还导致整个转化系统阻力增长，气流分布不均匀，局部地方由于反映特别激烈而过热，HgCl2升华加剧，催化剂活性迅速减少 水分存在还容易发生副反映，C2H2+H2OCH3CHO乙醛在精制中不易除去，成为VC单体中杂质，对聚合反映有一定 影响。10、 原料气进入转化系统规定： HCL:纯度93%,游离氯98.5%,含氧75。11、 原料气摩尔比控制及控制过高过低有什么影响？HCl:C2H2为1.051.1：1。原由于：原料过量利于反映向右进行。 HCL比乙炔便宜。 乙炔过量会使触媒中毒失去活性。 分子比控制过大会导致HCL消耗增大，中和碱洗吸取负荷增重。还易导致过量HCL和氯乙烯反映生成副产物二氯乙烷 分子比控制过小，会使乙炔反映不完全，乙炔转化率减少。12、 转化原理：乙炔和HCL反映原理 乙炔气体和氯化氢气体按照1：1.031.10比例混合后，通过氯化高汞触媒催化，在约180温度下反映生成粗氯乙烯。反映方程式如下：C2H2 + HCl C2H3Cl29.8 kcal/mol(124.8kJ/mol)HCL与C2H2反映历程分为5个环节 外扩散：乙炔和氯化氢向碳外表面进行扩散。 内扩散：乙炔、氯化氢经碳微孔通道向内表面扩散。 表面反映：乙炔、氯化氢在升汞催化剂活化中心反映发生加成反映生成氯乙烯。 内扩散：氯乙烯经碳微孔通道向碳外表面扩散。 外扩散:氯乙烯自碳外表面向气流扩散。13、影响氯乙烯合成反映因素有那些？ 原料气纯度:合成反映对原料气有严格规定，规定HCL:纯度93%,游离氯98.5%,含氧1%,不含S、P. 触媒质量及转化器触媒装填状况：触媒含汞量规定812，触媒水分规定0.3。 水分：HCL与C2H2混合气水分规定99.99% 乙炔10ppm，高沸物75ppm，H2O250ppm，HCL100ppm。5、 惰性气体对精馏影响：由于合成反映原料气氯化氢气体由氢气和氯气合成制得，纯度普通只有90-96%，余下组分为氢气、二氧化碳、氧气、氮气等，这些不凝性气体含量虽低，却能在精馏系统冷凝设备产生不良后果。惰性气体会在冷凝壁面上形成一层气膜，导致给热系数明显下降。含氧过高将会威胁安全生产，特别是转化率较差时，导致尾气放空中乙炔含量较高时，氧气在放空气相中被浓缩，危险会更大。另氧在精馏系统中能与氯乙烯单体反映生成氯乙烯过氧化物：尾气回收任务：吸取一次尾排VC，回收吸附使二次尾排含VCM达国家规定排放原则。老原则（65ppm）新原则（30ppm）1、吸附原理：吸附是指：当两种相态不同物质接触时，其中密度较低物质分子在密度较高物质表面被富集现象和过程。具备吸附作用物质（普通为密度相对较大多孔固体）被称为吸附剂，被吸附物质（普通为密度相对较小气体或液体）称为吸附质。吸附按其性质不同可分为四大类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。VPTSA从氯乙烯尾气提浓氯乙烯装置中吸附重要为物理吸附物理吸附是指依托吸附剂与吸附质分子间分子力（涉及范德华力和电磁力）进行吸附。其特点是：吸附过程中没有化学反映，吸附过程进行极快，参加吸附各相物质间动态平衡在瞬间即可完毕，并且这种吸附是完全可逆。2、 吸附过程吸附塔工作过程依次如下：1) 吸附过程来至界外原料气通过压力调节阀PV-101和预热器E101，再经程控阀XV101AC，自塔底进入吸附塔T101AC中正处在吸附状态某一台吸附塔，吸附剂将其中氯乙烯和乙炔组份吸附，符合排放原则尾气经程控阀XV102AC，再依次通过尾气缓冲罐V102和调节阀PV-102送出界外直接排空。2) 逆放过程这是在吸附过程完毕后，吸附塔内压力大概为0.2MPa(G)，逆着吸附方向将塔内较高压力气体通过程控阀门XV104AC和逆放器缓冲罐经调节阀PV104后，再经增压鼓风机送去一段转化，从而将吸附塔内压力降到0.02MPa（G）左右。在这一过程中有某些被吸附杂质从吸附剂中解吸出来。3）真空解吸过程在这一过程中，逆着吸附方向用真空泵对吸附塔进行抽真空，将吸附塔内压力由0.02MPa.（G）减少到-0.09Mpa（G），使吸附剂中氯乙烯和乙炔得以完全解吸。抽真空是通过程控阀XV105AC进行。抽真空解吸气经冷却塔、过滤器、真空泵与前面逆放解吸气一起送去一段转化。4） 尾气最后升压过程 在真空解吸过程完毕后，为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附过程中不发生压力波动，需要用其她吸附塔排空气将吸附塔压力升至吸附压力（大概为0.2Mpa(G)）。该过程不但使吸附塔升压，为下次吸附作准备，同步也使吸附剂内微量氯乙烯和乙炔向吸附塔入口端移动，保证下一次吸附分离时尾气中氯乙烯和乙炔含量低于国家排放原则。3、影响吸附因素有哪些?吸附温度吸附压力吸附时间原料气VC浓，构成