年产10万吨PVC树脂工程项目报告工厂设计Word最新版Word格式文档下载.docx

年产10万吨PVC树脂工程项目报告工厂设计Word最新版Word格式文档下载.docx

《年产10万吨PVC树脂工程项目报告工厂设计Word最新版Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产10万吨PVC树脂工程项目报告工厂设计Word最新版Word格式文档下载.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

现聚氯乙烯塑料虽退居其次位，但产量仍占塑料总产量的四分之一以上。

由于其优异的阻燃性，颜色明丽，耐腐蚀，经久耐用，优良的耐热性，韧性，延展性好，易成型，无毒，无污染，保存时间长和良好的电绝缘性等特点，PVC打的发展具有极大的价值和利用率。

目前，PVC合成材料已广泛应用于工业，农业，汽车，家电，包装，电力，医药，建材等领域。

二、PVC的分类依据应用范围的不同，PVC可分为：

通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。

通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；

高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂；

交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。

依据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯法和进口（EDC、VCM）单体法（习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法）。

依据聚合方法，聚氯乙烯可分为四大类：

悬浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。

悬浮法聚氯乙烯是产量最大的一个品种，约占PVC总产量的80%左右。

悬浮法聚氯乙烯按确定黏度分六个型号：

XS-1、XS-2……XS-6；

XJ-1、XJ-2……、XJ-6。

型号中各字母的意思：

X-悬浮法；

S-疏松型；

J-紧密型。

三、PVC市场发呈现状及趋势当前，我国PVC树脂消费主要集中在华南和华东两个地区，广东、浙江、福建、山东和江苏等省份的消费合计约占全国总消费量的70.0％。

其中，广东和福建的市场需求量最大，但生产实力不足，进口PVC树脂所占比例较高；

华东地区中的江苏、山东和浙江PVC树脂加工业比较发达，三省的消费量约占国内总消费量的34.0％；

华北地区产销基本平衡。

今后，随着中西部地区开发力度的加强以及大规模基础设施的兴建，中西部PVC树脂的消费量将会渐渐增加。

聚氯乙烯树脂行业属于基础型和能源密集型产业，受需求和能源价格影响较大，同时又是基础化工原料，因此与经济发展关联也特殊紧密。

从2021年的状况来看，由于国内聚氯乙烯树脂产能仍不断削减，而下游需求增长相对缓慢，加之出口受阻，进口增加，因此国内聚氯乙烯树脂企业整体开工率不高，产能闲置数量较大，市场价格也始终保持中低位徘徊，价格波动区间减小，另外，聚氯乙烯树脂期货的上市在确定程度上增加了聚氯乙烯树脂市场价格波动的不确定性。

我国聚氯乙烯树脂行业处于一个较为艰难的整合期，将有多种因素影响到我国将来聚氯乙烯树脂的发展。

目前我国的PVC行业的供需平衡已发生变更，由于最近几年房地产的走势低迷，PVC先进技术的发展，以及市场的滞后性等影响，导致PVC生产厂家盲目估计市场形势，现在PVC行业处于供大于求的现状。

在这种状况下，PVC行业内的竞争将会更加激烈，这将促进PVC企业的兼并重组，一部分产率低，耗能高，污染严峻的企业和装置将被替代和取消。

面对激烈的竞争，PVC的技术革新仍旧是行业内最重要的突破，高利用率、低污染的生产工艺将在将来的竞争中占到先机。

经过竞争与合并，中国的PVC行业将出现几个具有国际竞争力的世界巨头企业，并且全面提中学国PVC在国际的竞争力和影响力。

到2021年，经过产业政策调控，市场引导，原料路途、工艺技术改造，企业整合，力争使我国氯碱生产企业规模、集中度、竞争力水平有较大提高。

“十二五”末，我国聚氯乙烯产量达到1500万吨，年均增长8%。

努力做好氯碱平衡，提高有机氯产品比例，满足市场需求。

我国聚氯乙烯产业问题随着中国经济发展步入新常态，传统的发展模式和增长方式难以为继，中国聚氯乙烯行业发展也随之进入新常态。

PVC生产路途多元化，产品结构和发展模式单一，汞污染防治等重大问题都对企业发展带来巨大挑战，也在确定程度上增加了电石乙炔法聚氯乙烯发展的不确定性。

只有深刻分析和正确相识这些问题，才能尽快适应新的发展环境，主动作为，变挑战为机遇，为企业赢得新的发展空间。

1聚氯乙烯生产路途多元化的挑战和思索煤制烯烃技术的快速发展，加之美国页岩气爆发式增长、中东乙烷制乙烯规模的扩大以及低油价时代的来临，乙烯原料的低成本、多元化必将带来PVC生产路途的多元化，使电石乙炔法PVC的竞争环境更加困难。

以美国页岩气和中东地区富含乙烷自然气产业的快速发展为代表，使得这些地区成为世界上乙烯生产成本最低的地区，其生产成本仅为石脑油裂解制乙烯生产成本的30%~50%。

日本信越公司在美国的工厂抓住这一机遇，变更了外购氯乙烯单体的发展模式，不断向PVC生产的上游挺进，已逐步形成乙烷裂解制乙烯-氯乙烯-聚氯乙烯产业链。

以这种发展模式为特征的美国PVC行业在国际上的竞争力已经明显增加。

长远来看，廉价的乙烯或衍生品进入中国市场将会对国内PVC行业产生确定的冲击。

煤制烯烃技术的发展已经对电石乙炔法PVC形成了现实的挑战。

与传统石脑油裂解制烯烃技术相比，煤制烯烃的竞争力已经在聚烯烃领域得到了市场的检验，是具有发展潜力的，但这不能简洁地复制到PVC行业。

假如运用煤制烯烃工艺来发展PVC，其与电石乙炔法PVC相比是很难具备竞争优势的。

据测算，两种工艺在煤炭资源消耗、能源效率、二氧化碳排放等方面基本相当，但在水资源消耗、投入产出比、生产成本方面，电石乙炔法工艺明显优于煤制烯烃工艺；

在水资源消耗上，电石乙炔法工艺仅为煤制烯烃工艺的50%，这一发展优势对富煤缺水的西部地区尤为重要；

在生产成本方面，由于乙炔具有更高的反应活性，其转化成本明显低于乙烯。

一般认为乙炔成本与乙烯成本限制在1.50∶1.0区间内，乙炔化工具有明显的成本竞争优势。

在煤炭价格相同的状况下，电石法制乙炔的生产成本与煤制烯烃的生产成本基本相当，两者的比值远低于1.50∶1.0，并且煤炭价格越低，电石乙炔法工艺的优势越明显。

因此可以精确的说，在中国煤炭资源丰富且价格低廉、水资源匮乏的西部地区，电石乙炔法PVC仍旧是PVC产业发展的最优路途。

从将来发展态势看，随着氧热法和蓄热式等电石生产新技术的突破，电石炉尾气用于生产高端化学品技术的实现，电石乙炔法PVC工艺的经济性仍有进一步提升的空间。

当然也不能否认，电石乙炔法PVC工艺还存在着确定程度的汞污染和人均劳动生产率偏低的关键瓶颈问题，但这些问题都可以在发展中逐步得到解决。

以同等规模的全流程装置计，电石乙炔法工艺人均产值不到煤制烯烃法工艺的50%。

通过推动装置大型化、提高自动化、智能化水平，劳动生产率偏低的问题会得到明显提升。

低汞化是过程、无汞化是方向，从目前技术发展的态势看，电石乙炔法PVC的汞污染问题是完全可控的，也是最终能够得到彻底解决的。

2聚氯乙烯产品差异化、高端化的挑战和思索聚氯乙烯性价比优越，优缺点明显。

以PVC树脂为基料和增塑剂、稳定剂、改性剂等多种助剂混合经塑化、成型加工而成的聚氯乙烯塑料应用广泛。

不同的应用领域对PVC树脂和加工有不同的内在需求，这种不同的内在需求是产品差异化发展的基础。

在差异化、高端化发展方面，中国PVC生产企业与国外企业相比仍有较大差距。

以日本信越公司为例，信越公司的PVC树脂牌号多达四百多个，其中PVC树脂牌号42个，配混料牌号360多介。

在PVC树脂牌号方面，信越公司能够依据用户须要，接受不同工艺条件和配方体系，生产出性能和用途不同的子牌号，很好的满足了客户需求。

例如信越公司PVC均聚物树脂平均聚合度为650~750，K值为57~59（相当于国标SG8），至少细分了TK-700A、TK-700Q、TK-700W三个子牌号，用于不同的硬质透亮薄膜、板材、管件、地板等领域。

据资料显示，全球PVC类树脂牌号（包括配混料）多达三千多种，发达国家特种树脂占比12%，中国PVC树脂牌号仅100多种，特种树脂占比远低于发达国家。

国内绝大部分聚氯乙烯生产企业基本只生产国标中界定的SG1-SG8若干型号树脂，最为常见的SG5，产量占据国内PVC产量的70%以上，其他主要以SG3、SG7、SG8为主。

中国PVC企业还没有依据用户的实际需求进一步细分牌号，大部分聚氯乙烯生产企业判定树脂优劣的标准是国标，而不是客户的实际需求和期望。

聚氯乙烯材料的性能不仅仅取决于聚氯乙烯树脂，还猛烈的依靠其加工过程，只有与下游紧密结合，才能确保PVC材料发挥出其应有性能。

世界大部分知名PVC生产企业或多或少介入到下游加工过程。

台塑公司除了向市场上销售一部分树脂外，自身延长下游加工产业链，其管材、薄膜、片材等下游产品的总产量很大。

日本信越公司除发展一部安排混料外，主要通过与下游加工商形成战略联盟来推动下游一体化发展。

欧洲PVC企业更加重视发展配混料，通过聚合和配混技术的相辅相成来推动PVC产业的不断发展。

通过搭建与下游一体化的发展模式，能够使PVC树脂生产企业提高对下游加工的掌控力，较早了解市场需求与发展趋势，主动引领新的需求，降低企业经营波动，推动PVC树脂消费扩张，赢得更大发展空间。

中国聚氯乙烯树脂生产企业与下游加工企业存在严峻脱节的现象。

近年来，虽然国内聚氯乙烯树脂的产品质量不断提升，但树脂质量的提升并没有充分体现在PVC制品质量的提升上。

聚氯乙烯下游加工企业以中小民营企业为主，实行各种举措低价恶性竞争，甚至不按产品标准组织生产，PVC制品质量低劣，市场形象严峻受损。

以PVC塑钢门窗为例，虽然隔热保温、隔音效果明显优于铝合金门窗，质量过关的塑钢门窗抗风压也没有问题，但国内PVC塑钢门窗的实际状况是质量普遍不高，内部钢衬和五金件不过关，越来越失去中、高端客户的支持。

造成这一问题的缘由并不是PVC材料不行克服的内在缺陷，而是市场长期不规范竞争、制品标准不高、加工企业素养偏低等外在因素。

假如PVC树脂生产企业不主动主动作为，在管材等其它PVC大宗应用领域这一问题也会加剧。

市场竞争不进则退，可替代产品发展的越快，PVC的需求萎缩的现象越明显，这是中国PVC产业将来发展的巨大隐患。

中国PVC树脂生产企业应当更多的与下游企业实现协同发展，共同推动实现产业链价值的最大化。

针对下游制品的特定需求，假如能够在PVC聚合过程中，通过工艺和配方优化等技术手段加以实现，大多状况下在成本和效果上都将明显优于在加工过程中的投入。

与互联网的深度融合可以实现与下游客户的零距离，为推动PVC树脂差异化发展供应了巨大的发展空间。

总之，通过主动推动差异化、高端化发展，对稳定传统市场，主动拓展新兴市场，激发PVC有效需求意义重大，这是中国PVC树脂生产企业和下游加工企业共同的使命和责任。

在推动与下游加工业深度融合的过程中，也有利于PVC生产企业主动发展生产性服务业，推动自身不断向产业价值链中高端迈进。

3汞污染防治的挑战和思索电石乙炔法聚氯乙烯是中国用汞量最大的行业，用汞量占中国用汞量60%，占世界用汞量30%。

2021年10月10日在日本熊本市实行的联合国环境规划署国际会议上通过了《关于汞的水俣公约》。

2021年8月31日中国政府向联合国交存《关于汞的水俣公约》批准文书，成为公约第三十个批约国。

在《关于汞的水俣公约》中，中国电石法聚氯乙烯工艺作为可接受用途，未设淘汰年限，但提出了6点具体要求：

a.到2021年，乙炔法聚氯乙烯单位产品的汞运用量比2021年下降50%；

b.实行措施削减对原生汞矿的依靠；

c.限制汞的排放和释放；

d.支持无汞催化剂和工艺的研发；

e.在缔约方大会已证明的基于现有工艺的无汞催化剂在全球范围内均可获得，且在技术和经济可行5年之后，不允许运用汞；

f.向缔约方大会报告替代技术进展状况和淘汰汞运用所作出的努力。

从目前技术发展状况看，低汞触媒、高效汞回收等技术已经成熟并且起先得到大范围的推广应用，正常履约是没有问题的。

正常履约是企业和行业发展的底线，也是中国电石乙炔法聚氯乙烯将来发展的根本保证。

在推动履约的过程中，中国聚氯乙烯行业和企业应当重点做好2项工作：

一是通过搭建低汞触媒的生产、应用到高效回收循环利用的封闭式体系，尽快建立基于电石乙炔法聚氯乙烯全生命周期的汞平衡模型。

这个模型的建立，可以很好的揭示出中国聚氯乙烯行业是用汞大户，绝非汞污染大户，与其它涉汞行业相比，聚氯乙烯行业的汞污染完全是可控的。

同时聚氯乙烯生产企业要高度重视汞污染防治工作，尤其是废汞触媒合法、合规的处置工作，任何一个环节的疏漏都可能会引发公众事务，极大损害聚氯乙烯行业的整体形象；

二是坚持“低汞化是过程、汞平衡是关键、无汞化是目标”的基本思路，加大无汞触媒及成套工艺的研发力度。

在无汞触媒的开发上，新疆天业集团探讨院已经建立了以企业为主体的“政产学研用”开放式研发平台，集中了国内众多的科研院所联合攻关，形成了国内领先的创新团队和创新成果，一些成果已经进入了工业性试验阶段。

国内其它一些企业也在主动推动无汞化试验，开发无汞触媒已经是当前行业发展的热点技术。

但在推动无汞化过程中，应留意坚持以下原则：

（1）技术和经济性相结合的原则。

从技术角度看，尤其是以贵金属为代表的无汞催化剂的研发已经取得了重大进展，但是否具有经济可行性，是否能够被产业界接受，必需经过一个完整的催化剂工业应用过程来验证，这个验证环节必需包括工业催化剂的批量制备、催化剂的工业性应用试验、催化剂的回收等关键环节，甚至还包括对PVC树脂质量影响的评价。

同时由于聚氯乙烯生产路途多元化，作为电石乙炔法聚氯乙烯路途能够向下游转移成本的空间有限，这为无汞触媒技术的工业化应用增加了难度，因此无汞触媒的开发及应用是一项长期而艰难工作；

（2）加强管理和协调。

无汞触媒的开发和应用涉及到中国聚氯乙烯行业的核心利益，假如企业各自为战，失去有效限制，易造成行业发展的被动，因此在这一领域应加强统一的管理和协调，将限制行业风险置于重要地位。

在做好各自学问产权和应有权益爱护的前提下，加强企业间的横向联合，发挥各自优势，集中资源办大事。

只有将无汞化的话语权和主导权牢牢掌控在聚氯乙烯生产企业和行业手中，不被他人所牵制，无汞化的风险才能得到有效的限制；

（3）无汞化会加快企业优胜劣汰的步伐。

无汞催化剂价格昂贵，过程损耗限制要求特殊严格，对企业工艺、设备及管理提出了很高要求，催化剂消耗的差异对聚氯乙烯生产成本影响较大，一些资金实力差、生产成本高、技术管理水平落后的企业必将在无汞化进程中被淘汰，优胜劣汰对行业许久有序发展是有利的。

其次章项目总况项目名称：

年产10万吨PVC树脂拟建地址：

重庆涪陵区龙桥工业园区主办单位：

川大高分子MSP小组负责人：

闵力珍、施凯文、彭建涛负责事项：

物料衡算及后处理（闵），工艺流程及流程图（施），设计制作（彭）。

第三章产品方案一、产品简介主要生产两种类型的PVC制品：

（1）软制品。

主要包括电线电缆、各种用途的膜（依据厚度不同可分为压延膜、防水卷材、可折叠门等）、铺地材料、织物涂层、人造革、各类软管、手套、玩具、塑料鞋以及一些专用涂料和密封剂等。

（2）硬制品。

主要包括门窗、各种型材和管材、硬片、瓶等。

二、方案的选择1、聚合方法氯乙烯聚合方法，仍旧为传统的溶液聚合、本体聚合、乳液聚合和悬浮聚合。

每种聚合方法，由于其本身技术改进和客观须要的变动，应用范围常有不同。

悬浮聚合以其生产过程简易，便于限制，便于大规模生产，产品的适应性比较强。

因此还是PVC的主要生产方式，生产量约占总量80％。

本体聚合不用水和分散剂，聚合后处理简洁，产品纯度较好，应当有个奇特前景，由于聚合过程中搅拌相传热的难题，始终到70年头才由法国ATO公司的成就得到解决，本体聚合的生产装置才在欧美国建立，其生产实力约占总产量10％以下。

乳液聚合创建较早，产品的聚合及后处理过程较为困难，生产成本较高，所以发展不快。

近年来，由于人民生活急需的某些领域，如壁纸、地板革、化学防水高，以及汽车内体等需求量快速增加，对于其树脂的需求量也有所增加，其产量约占总产量10％。

至于溶液聚合，其产品用于金属涂料及非多孔性涂料，用量不大。

因此，我们拟选用悬浮聚合方法。

悬浮聚合技术：

悬浮聚合是一种成熟的工艺，典型的悬浮聚合过程是向聚合釜加入无离子水和悬浮剂，再加入引发剂后密闭聚合釜，真空脱除釜内空气和溶于物料中的氧，然后加入单体氯乙烯之后起先升温、搅拌，反应起先后维持温度在50℃左右，压力在0.88~1.22MPa，当转化率达到70%左右起先降压，在压力将至0.13~0.48MPa时即可停止反应。

聚合完毕抽出未反应单体，浆料进行汽提，回收氯乙烯单体。

汽提后的浆料进行离心分别，当聚氯乙烯含水量降至25%时，再送入干燥器干燥至含水量为0.3%~0.4%，过筛后即得产品，生产工艺流程为：

蒸汽热空气离心分别浆料汽提悬浮聚合氯乙烯单体、无离子水产品干燥引发剂、助剂2、引发剂的选择在氯乙烯悬浮聚合中，引发剂的选择对调整聚合反应速率特殊重要。

选用的引发剂需考虑的因素包括适当的活性、溶解性、PH值、粘釜性、毒性、储存平安性、其他助剂的相互作用以及价格等。

引发剂要求与聚合物有较好的相容性，因此溶解性是选择引发剂的一个重要条件。

过氧化物水溶性的大小干脆体现为聚合过程粘釜程度的轻重，对于不溶于水的单体宜选用油溶性引发剂。

衡量引发剂引发和分解活性的指标主要是分解速率常数或引发剂的半衰期，依据聚合温度选择活化能和半衰期适当的引发剂，使自由基形成速率和聚合速率适中。

假如引发剂的分解活化能过高或半衰期太长，则分解速率太低，将使聚合时间延长。

但假如活化能过低或半衰期过短，则引发过快，温度难以限制，有可能引起爆聚；

或引发剂过早分解结束，在低转化率阶段即停止聚合。

一般应选用半衰期与聚合时间同数量级或相当的引发剂。

引发剂分解温度（℃）半衰期（h）T1/2=10hT1/2=1h50℃60℃70℃AIBN64827417.54.5LPO617950123.2BPP5574205.51.6ABVN47646.51.70.47IPP45614.51.10.3DCPD44604.11.00.27TBCP43593.90.90.25ACSP32440.32.0（40℃）1.3（30℃）引发剂的半衰期3、分散剂的选择分散剂具有降低界面张力和有助于液滴分散、减弱液滴聚并的双重作用。

工业生产多接受高分子爱护胶体做分散剂，如羟丙基甲基纤维素（HPMC）、聚乙烯醇（PVA）是常用的分散剂。

单一分散剂很难满足上述双重作用的要求。

为了制得颗粒疏松匀整，粒度分布窄，表观密度合适的PVC树脂，往往接受两种以上的分散剂复合运用，甚至添加少量表面活性剂作为协助分散剂。

一般分散剂水溶液的表面张力与VCM间的界面张力越小，VCM液滴分散得越细，越易形成较细的颗粒。

分散剂的爱护实力越强，所得的PVC颗粒越紧密，孔隙率越小，粒间聚并较困难易形成亚颗粒树脂。

第四章工艺技术一、工艺技术方案单体等主要原料规格项目指标项目指标单体：

氯乙烯纯度，％乙炔含量，％乙醛含量，ppm高沸物含量，ppm铁含量，ppm≥99.5≤0.001≤10≤100≤10PVA醇解度（DH）,%聚合度（DP）乙酰基含量，％78～891700～200011～22AIBN纯度，％含氮值，mL/mg熔点98≤14.550℃升华，102～104℃分解软水pH值氯离子（Cl－）含量，ppm7～8≤5明胶：

熔点（恩氏粘度），Eº

熔点，℃pH值10％溶液冻胶强度，g＞10（一级食用）265.5～6.5≥400过氧化二碳酸二异丙酯：

（IPP）：

纯度，％熔点，℃分解，℃≥978～1035～50其他添加剂包括硫化钠、磷酸、有机锡、碳酸氢钠、硬脂酸钙等，依据生产树脂的类型和工艺要求选用。

缓冲剂：

NH4HCO3；

热稳定机：

有机锡；

抗氧剂：

有机锌；

链转移剂：

疏基乙醇；

消泡剂：

聚醚；

终止剂：

ATSC。

PVC生产配方组分型号XJ-1XS-1XJ-2XS-2XJ-3XS-3XJ-4XS-4XJ-5XJ-6单体，kg500050005000500050006000水，m3，XJ/XS6/7.56/7.56/7.56/7.56.56.5AIBN，kg4～6.53.5～63.5～5.53.0～5.02.52.5明胶或PVA，kg6.066666PVC悬浮聚合助剂用量助剂作用用量，％实际用量NA2S水相阻聚剂0.001～0.00550～250gH3PO4NaHCO3缓冲剂0.001～0.002100～150mL有机锡热稳定剂0.01500g硬脂酸钙调整表面张力整粒作用0.01500g二、工艺流程

（1）经过计量的单体（簇新氯乙烯和回收氯乙烯）和脱离子软水在压力泵的作用下注入聚合反应釜中，单体在分散剂和搅拌作用下形成确定粒径的液滴。

加入引发剂后，通