【正文】 湖 南 科 技 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計（ 論 文 ）題 目年產(chǎn)6萬噸PVC合成工段的工藝設(shè)計作 者陳韜學(xué) 院化學(xué)化工專 業(yè)化學(xué)工程與工藝學(xué) 號0906040110指導(dǎo)教師 仇明華二〇一三 年 六 月 七 日湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 化學(xué)化工 院 化工 系（教研室）系（教研室）主任: （簽名） 年 月 日學(xué)生姓名: 陳韜 學(xué)號: 0906040110 專業(yè): 化學(xué)工程與工藝 1 設(shè)計（論文）題目及專題： 年產(chǎn)6萬噸PVC合成工段的工藝設(shè)計 2 學(xué)生設(shè)計（論文）時間：自 2013 年 3 月 19 日開始至 2013 年 6 月 5 日止3 設(shè)計（論文）所用資源和參考資料：① 化工設(shè)計 ④有關(guān)PVC合成的相關(guān)資料②化工工藝設(shè)計手冊 ③化工設(shè)備設(shè)計4 設(shè)計（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容： ①總論； ②工藝流程的確定； ③工藝流程簡述及各工序工藝控制指標； ④工藝計算； ⑤主要設(shè)備的工藝尺寸計算與設(shè)備選型； ⑥裝置技術(shù)經(jīng)濟估算； ⑦環(huán)境保護與安全措施 ⑧設(shè)計體會 ⑨按畢業(yè)設(shè)計大綱要求提供必要的設(shè)計圖紙 5 提交設(shè)計（論文）形式（設(shè)計說明與圖紙或論文等）及要求： ①設(shè)計說明書規(guī)范、整潔，文字力求簡練； ②設(shè)計圖紙規(guī)范、整潔； ③按畢業(yè)設(shè)計大綱要求完成規(guī)定數(shù)量的圖紙； ④設(shè)計圖紙必須全部采用計算機繪圖。 6 發(fā)題時間： 2013 年 3 月 1 日指導(dǎo)教師： （簽名）學(xué) 生： （簽名）湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)人評語[主要對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作態(tài)度，研究內(nèi)容與方法，工作量，文獻應(yīng)用，創(chuàng)新性，實用性，科學(xué)性，文本（圖紙）規(guī)范程度，存在的不足等進行綜合評價]指導(dǎo)人： （簽名）年 月 日 指導(dǎo)人評定成績： 湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱人評語[主要對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）的文本格式、圖紙規(guī)范程度，工作量，研究內(nèi)容與方法，實用性與科學(xué)性，結(jié)論和存在的不足等進行綜合評價]評閱人： （簽名）年 月 日 評閱人評定成績： 湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄日期： 學(xué)生： 學(xué)號： 班級： 題目： 提交畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會下列材料：1 設(shè)計（論文）說明書 共 頁2 設(shè)計（論文）圖 紙 共 頁3 指導(dǎo)人、評閱人評語 共 頁畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會評語：[主要對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）的研究思路，設(shè)計（論文）質(zhì)量，文本圖紙規(guī)范程度和對設(shè)計（論文）的介紹，回答問題情況等進行綜合評價]答辯委員會主任： （簽名）委員： （簽名）（簽名）（簽名）（簽名） 答辯成績： 總評成績： 63 / 75摘要氯乙烯的制備在PVC的生產(chǎn)過程中是一個非常重要的環(huán)節(jié)，它把從氯化氫裝置送來的干燥氯化氫氣體和從乙炔裝置送來的精制乙炔氣體在這里合成反應(yīng)生成粗氯乙烯，并經(jīng)過脫水、凈化、精餾等工序后，制成精制氯乙烯，即單體，用來滿足聚合的需要。本設(shè)計是年產(chǎn)6萬噸聚氯乙烯的氯乙烯合成工段的初步工藝設(shè)計，本設(shè)計根據(jù)株洲化工集團現(xiàn)場實習有關(guān)資料及有關(guān)文獻，完成物料衡算、熱量衡算。此設(shè)計配有說明書一份、圖紙三份。設(shè)計的主要內(nèi)容有聚氯乙烯的概況及主要合成方法；聚氯乙烯的工藝過程；物料衡算、熱量衡算；主要設(shè)備的設(shè)計和選型；主要管道的設(shè)計及選型；三廢處理安全與防火技術(shù)；.經(jīng)濟分析并附有三副圖紙包括帶控制點的物料流程圖；車間平面布置圖；主要設(shè)備的裝配圖。關(guān)鍵詞：合成、PVC、VC、工藝、設(shè)計。 ABSTRACTThis graducation design is a primary designed about synthesis construction section of vinylchloride of PVC 60000 tons every to the Zhuzhou chemical industry group scene practice pertinent dates and related dates,the design was pleted with the calculation of the balance of material and heat the sign,the instruction booklet and three diagrams have been worked out．The main contention of the instruction booklet can be briefly illustrated as follows: profile of polyvinyl chloride (PVC) and main synthesis method；The processes of polyvinyl chloride (PVC)；The calculation of the balance of material and calculation of heat quantity；The design and choice about the main equipments；The design and choice about the main pipelines；The disposal of three wastes processing security and fire protection technology；Economic analysis.There are three diagrams as follows:The technique flow chart with controlled point。The factory floorplan diagram。The main equipment installing picture.Key words:synthesis、PVC、VC、technological、design.前言氯乙烯（簡稱VCM）是一種非常重要的化工原料，主要用來制備聚氯乙烯（簡稱PVC）樹脂，也用于制備偏二氯乙烯冷凍劑等。全世界99%的VCM都用于生產(chǎn)PVC。我國目前沒有專門的VCM生產(chǎn)企業(yè)。所有VCM裝置均與PVC裝置配套建設(shè)，完全一體化。目前主要有4種主要的生產(chǎn)工藝：電石乙炔法，二氯乙烷法，乙烯氯氧化法，平衡氧氯化法。本設(shè)計是以乙炔和氯化氫為原料，對年產(chǎn)能力為60000噸的PVC單體合成工序的初步設(shè)計，以株化集團PVC廠為理論資料，并收集有關(guān)的化工設(shè)計資料作參考，按畢業(yè)設(shè)計大綱和設(shè)計任務(wù)書的要求進行設(shè)計。聚氯乙烯合成工序目的是將由乙炔工序送來的粗制乙炔經(jīng)砂封與來自HCL工序的干燥HCL經(jīng)緩沖罐通過孔板流量調(diào)節(jié)配比在混合器充分混合后進入石墨冷卻器，用+5℃水和35℃鹽水（尾氣冷凝器下水），間接冷卻混合器中水分，以40%左右酸霧部分流出，部分則夾帶于氣相中進入多筒過濾器中，由氟硅油玻璃棉捕集分離，然后，氣體經(jīng)石墨預(yù)熱器﹑鋼制預(yù)熱器﹑預(yù)熱后的氣體送轉(zhuǎn)化器，合成氯乙烯。本設(shè)計的內(nèi)容是在簡要介紹氯乙烯性質(zhì)，用途，工藝方法選擇的基礎(chǔ)上，重點介紹了采用電石乙炔法生產(chǎn)PVC單體——氯乙烯的工藝過程，產(chǎn)量為年產(chǎn)PVC60000噸。設(shè)計的主要內(nèi)容包括聚氯乙烯的概況及主要合成方法；聚氯乙烯的工藝過程；物料衡算、熱量衡算；主要設(shè)備的設(shè)計和選型；主要管道的設(shè)計及選型；三廢處理安全與防火技術(shù)；經(jīng)濟分析等。并附有三副圖紙：帶控制點的物料流程圖；車間平面布置圖；主要設(shè)備的裝配圖。本次設(shè)計力求以理論為基礎(chǔ)，貼近實際為目標，爭取讓設(shè)計更合理。但由于本人水平有限，經(jīng)驗不足，時間有限，資料收集不全面等因素，本次設(shè)計難免有疏漏甚至錯誤，敬請老師批評指正。在此次設(shè)計中，自始至終都得到了仇明華等老師的悉心指導(dǎo)以及同學(xué)們的熱心幫助，在此表示衷心的感謝。 學(xué)生：陳韜 2013年5月24日 目錄第一章 聚氯乙烯的概況及主要合成方法 1 1 英文名 1 分子式 1 聚氯乙烯的特性 1 1 3 4 第二章 聚氯乙烯的工藝過程 7 7 7 ： 7 ： 7 ： 8 9 9 9 9 10 10 分散劑 11 11 11 11 11 11 12 12 12 12 14 14 14 14 第三章 工藝計算 15 物料衡算 15 計算依據(jù)： 15 計算： 16 熱量衡算 24 衡算方法 24 標況下有關(guān)物化數(shù)據(jù)表 24 計算： 25 第四章 主要設(shè)備的設(shè)計與選型 32 石墨冷卻器的選型 32 已知條件 32 計算兩流體的平均溫度差 32 石墨預(yù)熱器的選型： 33 已知條件： 33 計算兩流體的平均溫度差 33 石墨冷卻器Ⅱ的選型 34 已知條件： 34 計算兩流體的平均溫度差 34 轉(zhuǎn)化器的設(shè)計 35 轉(zhuǎn)化器的主要工藝參數(shù) 35 計算： 35 手孔 36 泡沫水洗塔的設(shè)計 37 由泡沫水洗塔的物料衡算得已知條件 37 主要設(shè)備一覽表 41 第五章 主要管道管徑計算和選型 42 HCl進料管 42 乙炔氣進料管 43 石墨冷卻器I的進料管 43 多筒過濾器進料管 43 轉(zhuǎn)化器進料管 44 轉(zhuǎn)化器出料管 44 石墨冷卻器II進口管 45 40%鹽水進料管 45 循環(huán)水管 45 石墨預(yù)熱器 45 轉(zhuǎn)化器 45 石墨冷卻器 46 總進水管 46 部分管