年产1万吨氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书文档格式.docx

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氯乙烯，电石，乙炔，反应器选型

Abstract

Thisdesignisanannualoutputof10000tonsvinylchloridesynthesissectionworkshopofpreliminarydesign.Thevinylchlorideresearch,productionandapplicationaresummarizedinthechemicalindustry,expoundstheroleandstatusof.Andintroducesthepreparationmethodofvinylchlorideanddeterminationofvinylchlorideproductionprocess.Inthedeterminationofvinylchlorideproductionprocessonthebasisofthematerialbalance,heatbalance,equipmentselectionandworkshopdesignprocess.

Keywords:

vinylchloride,calciumcarbide,acetylene,reactortypeselection

第一章总论

1.1概述

1.1.1聚氯乙烯简单介绍

聚氯乙烯（polyvinylchloride，简称PVC）是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。

是氯乙烯的均聚物。

氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。

PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。

工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；

无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；

有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；

有优异的介电性能。

但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。

PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。

聚氯乙烯溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶剂中，用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维，称氯纶，具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨的特性并具有较好的保暖性和弹性。

氯乙烯单体是聚氯乙烯聚合成的原料，聚氯乙烯工艺的发展带动了氯乙烯生产工艺的发展。

早在1835年，法国人Regnauk就发现了氯乙烯，直到1912-1913年，德国化学家F.Klate和E.Zacharis才发现了氛乙烯和聚氯乙烯的工业生产方法，较大规模的乳液聚合则到1935年才由Bitterfeld实现。

1940年，美国的古德里奇公司创建了悬浮聚合，从此以后，聚氯乙烯工业开始发展，1940年，全世界产量为1.1万吨，1950年为22万吨，1960年达145万吨，1970年600万吨，2001年全球具有聚氯乙烯生产能力3310万吨/年（企业180余家）。

目前世界上聚氯乙烯生产能力年均增速为4.4%。

按生产工艺看，乙烯石油路线占93%，电石工艺占7%左右。

现在，美国生产能力最大，为720万吨/年（有生产能力企业14家、工厂27个）。

其次是中国大陆，生产能力为360万吨/年，再者是日本，生产能力260万吨/年。

世界聚氯乙烯生产能力整体增速是在减缓，其中欧洲、美洲、大洋洲增长转为缓慢，相反发展中国家却增长较快，尤其是近几年，亚非地区表现明显，需求量巨大。

作为热塑性塑料的原料之一的聚氯乙烯树脂，在世界各国合成树脂的生产、品种及消费上均处领先地位。

我国也是如此，聚氯乙烯塑料制品居于各树脂及加工制品之主。

这主要由于以下原因：

（1）聚氯乙烯材料制品性能优良。

有独特的使用功能。

（2）基础原料资源广，为聚氯乙烯树脂生产发展奠定了物质基础。

（3）以聚氯乙烯制取的合成材料可代替钢铁和木材使用，而且节能显著，每生产１立方米。

通用塑料，其能耗为148.6千焦，而生产1立方米钢材能耗为356.7×

10６千焦。

（4）用于农业生产，如地膜、大棚等，为农业生产提供保障。

（5）聚氯乙烯塑料不仅在建筑、农业及包装工业上有着广泛的用途，在电子器件、交通运输、机械和人民生活等各方面，也均得到重用。

聚氯乙烯树脂由于其优良的性价比，在树脂中PVC年产量仅次于聚乙烯，列第二位。

目前世界人均消费PVC树脂达4.1kg,发达国家人均PVC消耗量多在12~16kg，而我国人均消费量约3.4kg，增长空间巨大。

我国PVC生产厂家现有130多家，总生产能力达到1800万t。

2010年我国PVC实际产量达到约1000万t，随着我国城镇化进程的加快，我国PVC表观需求量预计仍将保持两位数的高速增长，2015年表观需求量有望达到1500万t以上。

因此，我国PVC市场潜力巨大。

1.1.2PVC应用

聚氯乙烯是一种重要的热塑性树脂，它经过成形加工、改性可以制成软质、硬质、泡沫、纤维等塑料制品。

性能优良、广范用于塑料管、板、模、片型材、人造革、电缆、绝缘带、地板砖、门框、窗框、玩具、唱片、电器材料及其它日用品。

根据国家发展规划，今后的聚氯乙烯制品将在农业、建筑、包装、汽车、机电等领域有较多的发展。

1.1.2.1聚氯乙烯异型材

型材、异型材是我国PVC消费量最大的领域，约占PVC总消费量的25%左右，主要用于制作门窗和节能材料，其应用量在全国范围内仍有较大幅度增长。

在发达国家，塑料门窗的市场占有率也是高居首位，如德国为50%，法国为56%，美国为45%。

1.1.2.2聚氯乙烯管材

在众多的聚氯乙烯制品中，聚氯乙烯管道是其第二大消费领域，约占其消费量的20%。

在我国，聚氯乙烯管较PE管和PP管开发早，品种多，性能优良，使用范围广，在市场上占有重要位置。

1.1.2.3聚氯乙烯膜

PVC膜领域对PVC的消费位居第三，约占10%左右。

PVC与添加剂混合、塑化后，利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜，用这种方法加工薄膜，成为压延薄膜。

也可以通过剪裁，热合加工包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。

宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。

经双向拉伸的薄膜，所受热收缩的特性，可用于收缩包装。

1.1.2.4PVC硬材和板材

PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料，经混炼后，用挤出机可挤出各种口径的硬管、异型管、波纹管，用作下水管、饮水管、电线套管或楼梯扶手。

将压延好的薄片重叠热压，可制成各种厚度的硬质板材。

板材可以切割成所需的形状，然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、风道及容器等。

1.1.2.5PVC一般软质品

利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等；

利用注射成型机配合各种模具，可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。

1.1.2.6聚氯乙烯包装材料

聚氯乙烯制品用于包装主要为各种容器、薄膜及硬片。

PVC容器主要生产矿泉水、饮料、化妆品瓶，也有用于精制油的包装。

PVC膜可用于与其它聚合物一起共挤出生产成本低的层压制品，以及具有良好阻隔性的透明制品。

聚氯乙烯膜也可用于拉伸或热收缩包装，用于包装床垫、布匹、玩具和工业商品。

1.1.2.7聚氯乙烯护墙板和地板

聚氯乙烯护墙板主要用于取代铝制护墙板。

聚氯乙烯地板砖中除一部分聚氯乙烯树脂外，其余组分是回收料、粘合剂、填料及其它组分，主要应用在机场候机楼地面和其它场所的坚硬地面。

1.1.2.8聚氯乙烯日用消费品

行李包是聚氯乙烯加工制作而成的传统产品，聚氯乙烯被用来制作各种仿皮革，用于行李包，运动制品，如篮球、足球和橄榄球等。

还可用于制作制服和专用保护设备的皮带。

服装用聚氯乙烯织物一般是吸附性织物（不需涂布），如雨披、婴儿裤、仿皮夹克和各种雨靴。

聚氯乙烯用于许多体育娱乐品，如玩具、唱片和体育运动用品，聚氯乙烯玩具和体育用品增长幅度大，由于其生产成本低、易于成型而占有优势。

1.1.2.9PVC涂层制品

有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上，然后在100℃以上塑化而成。

也可以先将PVC与助剂压延成薄膜，再与衬底压合而成。

无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软制薄片，再压上花纹即可。

人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的坐垫等，还有地板革，用作建筑物的铺地材料。

1.1.2.10PVC泡沫制品

软质PVC混炼时，加入适量的发泡剂做成片材，经发泡成型为泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料。

也可用挤出机基础成低发泡硬PVC板材和异型材，可替代木材使用，是一种新型的建筑材料。

1.1.2.11PVC透明片材

PVC中加冲击改性剂和有机锡稳定剂，经混合、塑化、压延而成为透明的片材。

利用热成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包装，是优良的包装材料和装饰材料。

1.1.2.12其他

门窗有硬质异型材料组装而成。

在有些国家已与木门窗铝窗等共同占据门窗的市场；

仿木材料、代钢建材（北方、海边）；

中空容器。

PVC（PermanentVirtualCircuit）永久虚电路：

两台计算机通过面向连接网络的连接。

PVC能经受计算机的重新自举或电源的波动，从这个意义上说它是永久的；

PVC是虚拟的，因为它是将路径放在路由表中，而不是建立物理连接。

虚电路是分组交换网络提供的服务之一（另一种是数据报服务），简单地说，就是通过网络内部的控制机制，在用户主机之间建立虚拟的逻辑连接，并且保证在其上传送信包的正确性和顺序性，通信前后要进行虚电路的建立和拆除。

永久虚电路是一种在网络初始化时建立的虚电路，并且该虚电路一直保持。

X.25网络和B-ISDN都提供PVC服务。

PVC胶袋一般是禁用的。

表1.2质量标准GB5761-93

型号

平均聚合温度/℃

粘数

/（ml/g）

K值

聚合度/P

参考用途

SG-1

482

154～144

77～75

1800～1650

高级电绝缘材料

SG-2

505

143～136

74～73

1650～1500

电绝缘材料，一般软制品

530

135～127

72～71

1500～1350

电绝缘材料，农膜，塑料鞋

SG-4

565

126～119

70～69

1250～1150

一般薄膜，软管，人造革，高强度硬管

SG-5

580

118～107

68～66

1100～1000

透明硬制品，硬管，型材

SG-6

618

106～96

64～63

950～850

唱片，透明片，硬板，焊条，纤维

SG-7

655

95～87

62～60

850～750

吹塑瓶，透明片，管件

SG-8

685

86～73

59～55

750～650

过氯乙烯树脂

1.1.3氯乙烯的概述