课设(4)

2019-09-01 18:13

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3.5.2副产盐酸

HCl (wt) % ≧28.0

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第四章 工艺技术方案

4.1 聚氯乙烯糊树脂生产装置工艺技术方案 4.1.1 工艺技术方案的选择 4.1.1.1乙炔工艺技术方案的确定

乙炔的生产方法按原料路线可分为:天然气乙炔和电石乙炔,电石乙炔按生产方法,又分为干法乙炔和湿法乙炔。

由于天然气乙炔工艺过程复杂,技术难度较大,投资大,而干法乙炔,电石渣易处理,但技术难度大,安全性要求高。湿法乙快工艺技术成熟可靠;投资省,是国内普遍采用的生产方法。

本项目采用国内成熟可靠的电石湿法生产乙炔。 乙炔工艺流程简述:

电石经加料斗进入乙炔发生器发生水解,生成粗乙炔气,进入清净塔,与次氯酸钠接触除去杂质硫磷,再进综合塔,经冷却后进入乙炔气柜,或者直接送合成工序。

该工艺属国内成熟工艺。原设备均可继续利用。 4.1.1.2氯乙烯合成工艺技术方案的确定

氯乙烯的生产方法按原料不同可分为乙烯氧氯化法、乙炔氯化氢直接合成法和烯炔联合法。随着石油化工的迅速发展,国外氯乙烯生产在70年代已完成了从乙炔法向乙烯法的转变,目前世界上氯乙烯生产,乙烯法约占90%以上。然而在我国,东欧和其它第三世界国家,乙炔法仍占较大的比重。在水电、煤或天然气资源丰富的地区,乙炔法仍有一定的发展余地。

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本项目采用国内成熟可靠的乙炔和氯化氢经混合冷冻脱水、转化、水洗、碱洗、压缩、冷凝、精馏,得到精制氯乙烯的技术方案。

合成工序的流程简述:

来自乙炔工序的乙炔气与来自烧碱工程的氯化氢气先混合和过滤后,进入转化器,进行加成反应,生成粗氯乙烯,经水洗塔和碱洗塔后,由压缩机送精馏工序,除去氯乙烯中的高沸物与低沸物,再进入精单体储槽,供聚合使用。

该工艺属国内成熟工艺。原设备均可继续利用。 4.1.1.3糊树脂聚合、干燥工艺技术方案的确定

目前,工业上聚氯乙烯糊树脂的生产方法主要有乳液种子聚合法、乳液液连续聚合法和微悬浮聚合法3种方法。

1、乳液种子聚合法:将配方要求的软水加入到聚合釜中,然后按顺序向反应釜中加入起始的乳化剂,用氢氧化钠溶液调节水相的PH值为9.5-10.5,加入引发剂。将反应釜内压力抽至0.057MPa,开启单体加料阀,按配方加入起始单体,升温反应约1小时,回收单体,然后将反应釜内放空阀打开使釜内达到常压,向反应釜内加入要求量的乳化剂和聚氧乙烯篦麻油,搅拌15分钟即得到PVC糊树脂。

2、微悬浮聚合法:不同于乳液法聚合,它采用油溶性引发剂,用均匀分散的设备将单体油滴均匀分散于水相内,循环均化一段时间后当油滴粒径达到1-2μm时关闭釜底阀门。升温至50-60℃左右开始聚合反应。当聚合反应转化率达到80%时,出料至卸料槽中,未反应的VCM经脱除塔回收。浆料用泵输送至喷雾干燥,

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后的粉料用袋滤器收集后包装。

3、乳液连续聚合法:乳液连续聚合法是在聚乙烯的增溶胶束存在下,单体在乳化水溶液中经过引发形成活性基团而聚合,在生成的胚乳颗粒中,只要增长链未终止或有活性基团存在,聚合反应就一直会进行下去。在连续聚合反应过程中,聚合需要的氯乙烯来自活性基团,已生成的胶乳微粒被大量的拥有亲水基团的乳化剂包围,处于非常稳定的状态。

目前国内厂家的生产工艺以种子乳液聚合为主,该工艺相对简单,缺点是质量得不到保证。乳液连续聚合法因为设备投入费用巨大,目前国内基本没有采用。而微悬浮聚合法国内工艺还不成熟,特别是乳液在均化分散、糊树脂处理、喷雾干燥等方面技术不稳定,而国外的技术已经非常成熟,如日本的均化技术、台湾的糊树脂处理技术、丹麦的喷雾干燥技术都属于国际领先地位。设备费用投入高是制约国内企业发展的主要因素之一。

综上所述,结合本企业现状,本项目的关键部位聚氯乙烯糊树脂工艺技术引进国外微悬浮聚合相关设备与工艺技术。以确保糊树脂质量达到国际水平,使该项目的产品能替代进口。让企业的发展更有后劲。

糊树脂聚合、干燥工艺流程简述:

精单体经过计量后,进入聚合釜,与分散剂混合均匀后,进行聚合反应,反应生成的熔融状糊树脂经卸料、脱泡等糊处理及均化后进入喷雾干燥系统进行干燥,干燥后的糊树脂经干式粉碎机和袋滤器后去成品包装。 4.1.2工艺流程简述

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4.1.2.1乙炔工序

(1) 乙炔发生:在发生器中,电石与水反应,生成乙炔气和氢氧化钙。该反应是放热反应,反应热被乙炔气以及过量的水和电石渣带出发生器。发生器的温度由调节阀通过调节加入发生器的水量(或废次氯酸钠液量)来控制。

为了安全生产,系统设有安全水封和逆水封。当发生器的压力过高时,安全水封自动排气,以降低发生器的压力;当发生器的压力过低时,为了避免在负压下空气进人发生器和管道,形成爆炸性气体,气柜的乙炔气经过逆水封进入发生器,以升高发生器的压力。

气柜设置高、低位报警,根据气柜的高低手动控制电石振动加料器,调节加入发生器的电石量。

(2) 清净:由冷却塔来的乙炔气,经乙炔升压机升压后,依次进入第一清净塔、第二清净塔。在清净塔内用次氯酸钠液清净。次氯酸钠自次氯酸钠配制槽,先经次氯酸钠泵打人第二清净塔顶部;从第二清净塔底部流出。然后用清净泵打入第一清净塔顶部,第一清净塔底流出的次氯酸钠液(当其次氯酸钠液含量较低时作为废液)被清净泵送到冷却塔的顶部作为冷却喷淋液。

从第二清净塔顶出来的乙炔气进入中和塔,用氢氧化钠溶液洗涤,中和掉清净时产生的酸性物质,经除沫后送至乙炔冷却器,经冷却的乙炔气进人旋风分离器分离出其中的冷凝水后,送至氯乙烯装置。

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