【文章內(nèi)容簡介】 氯乙烯生產(chǎn)在 70年代已 完成了從乙炔法向乙烯法的轉(zhuǎn)變，目前世界上氯乙烯生產(chǎn)，乙烯法約占 90％以上。然而在我國，東歐和其它第三世界國家，乙炔法仍占較大的比重。在水電、煤或天然氣資源豐富的地區(qū)，乙炔法仍有一定的發(fā)展余地。 本項(xiàng)目采用國內(nèi)成熟可靠的乙炔和氯化氫經(jīng)混合冷凍脫水、轉(zhuǎn)化、水洗、堿洗、壓縮、冷凝、精餾，得到精制氯乙烯的技術(shù)方案。 合成工序的流程簡述： 來自乙炔工序的乙炔氣與來自燒堿工程的氯化氫氣先混合和過濾后，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器，進(jìn)行加成反應(yīng) ，生成粗氯乙烯，經(jīng)水洗塔和堿洗塔后，由壓縮機(jī)送精餾工序，除去氯乙烯中的高沸物與低沸物， 再進(jìn)入精單 體儲槽，供聚合使用。 該工藝屬國內(nèi)成熟工藝。原設(shè)備均可繼續(xù)利用。 、干燥 工藝技術(shù)方案的確定 目前，工業(yè)上聚氯乙烯糊樹脂的生產(chǎn)方法主要有乳液種子聚合法、乳液液連續(xù)聚合法和微懸浮聚合法 3 種方法。 乳液種子聚合法：將配方要求的軟水加入到聚合釜中，然后按順序向反應(yīng)釜中加入起始的乳化劑，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)水相的 PH 值為 ，加入引發(fā)劑。將反應(yīng)釜內(nèi)壓力抽至，開啟單體加料閥，按配方加入起始單體，升溫反應(yīng)約1 小時，回收單體，然后將反應(yīng)釜內(nèi)放空閥打開使釜內(nèi)達(dá)到常壓，向反 應(yīng)釜內(nèi)加入要求量的乳化劑和聚氧乙烯篦麻油，攪拌 15 分鐘即得到 PVC 糊樹脂。 微懸浮聚合法：不同于乳液法聚合，它采用油溶性引發(fā)劑，用均勻分散的設(shè)備將單體油滴均勻分散于水相內(nèi)，循環(huán)均化一段時間后當(dāng)油滴粒徑達(dá)到 12μ m 時關(guān)閉釜底閥門。升溫至 5060℃左右開始聚合反應(yīng)。當(dāng)聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到 80%時，出料至卸料槽中，未反應(yīng)的 VCM 經(jīng)脫除塔回收。漿料用泵輸送至噴霧干燥， 后的粉料用袋濾器收集后包裝。 乳液連續(xù)聚合法：乳液連續(xù)聚合法是在聚乙烯的增溶膠束存在下，單體在乳化水溶液中經(jīng)過引發(fā)形成活性基團(tuán)而聚合，在生成 的胚乳顆粒中，只要增長鏈未終止或有活性基團(tuán)存在，聚合反應(yīng)就一直會進(jìn)行下去。在連續(xù)聚合反應(yīng)過程中，聚合需要的氯乙烯來自活性基團(tuán)，已生成的膠乳微粒被大量的擁有親水基團(tuán)的乳化劑包圍，處于非常穩(wěn)定的狀態(tài)。 目前國內(nèi)廠家的生產(chǎn)工藝以種子乳液聚合為主， 該工藝相對簡單，缺點(diǎn)是質(zhì)量得不到保證。 乳液連續(xù)聚合法因?yàn)樵O(shè)備投入費(fèi)用巨大，目前國內(nèi)基本沒有采用。 而微懸浮聚合法國內(nèi)工藝還不成熟，特別是乳液在均化分散、 糊樹脂處理、 噴霧干燥等方面技術(shù)不穩(wěn)定，而國外的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，如 日本的均化技術(shù)、臺灣的糊樹脂處理技術(shù)、丹麥的噴霧干燥技術(shù) 都屬于國際領(lǐng)先地位。設(shè)備費(fèi)用 投入高是制約國內(nèi)企業(yè)發(fā)展的 主要 因素之一。 綜上所述 ,結(jié)合本企業(yè)現(xiàn)狀 ,本項(xiàng)目 的關(guān)鍵部位 聚氯乙烯 糊樹脂 工藝技術(shù) 引進(jìn)國外 微懸浮聚合 相關(guān)設(shè)備與 工藝技術(shù)。 以確保 糊樹脂質(zhì)量達(dá)到國際水平，使該項(xiàng)目的產(chǎn)品能替代進(jìn)口。 讓企業(yè)的發(fā)展更有后勁。 糊樹脂聚合、干燥 工藝流程簡述： 精單體經(jīng)過計(jì)量后，進(jìn)入聚合釜，與分散劑混合均勻后，進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)生成的熔融狀糊樹脂經(jīng)卸料、脫泡 等糊處理及均化后進(jìn)入噴霧干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥，干燥后的糊樹脂經(jīng)干式粉碎機(jī) 和袋濾器后去成品包裝。 (1) 乙炔發(fā)生 :在發(fā)生器中，電石與水反應(yīng)，生成乙炔氣和氫氧化鈣。該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱被乙炔氣以及過量的水和電石渣帶出發(fā)生器。發(fā)生器的溫度由調(diào)節(jié)閥通過調(diào)節(jié)加入發(fā)生器的水量（或廢次氯酸鈉液量）來控制。 為了安全生產(chǎn)，系統(tǒng)設(shè)有安全水封和逆水封。當(dāng)發(fā)生器的壓力過高時，安全水封自動排氣，以降低發(fā)生器的壓力；當(dāng)發(fā)生器的壓力過低時，為了避免在負(fù)壓下空氣進(jìn)人發(fā)生器和管道，形成爆炸性氣體 ,氣柜的乙炔氣經(jīng)過逆水封進(jìn)入發(fā)生器，以升高發(fā)生器的壓力。 氣柜設(shè)置高、低位報警，根據(jù)氣柜的高低手動控制電石振動加料器，調(diào)節(jié)加 入發(fā)生器的電石量。 (2) 清凈 :由冷卻塔來的乙炔氣，經(jīng)乙炔升壓機(jī)升壓后，依次進(jìn)入第一清凈塔、第二清凈塔。在清凈塔內(nèi)用次氯酸鈉液清凈。次氯酸鈉自次氯酸鈉配制槽，先經(jīng)次氯酸鈉泵打人第二清凈塔頂部；從第二清凈塔底部流出。然后用清凈泵打入第一清凈塔頂部，第一清凈塔底流出的次氯酸鈉液（當(dāng)其次氯酸鈉液含量較低時作為廢液）被清凈泵送到冷卻塔的頂部作為冷卻噴淋液。 從第二清凈塔頂出來的乙炔氣進(jìn)入中和塔，用氫氧化鈉溶液洗滌，中和掉清凈時產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，經(jīng)除沫后送至乙炔冷卻器，經(jīng)冷卻的乙炔氣進(jìn)人旋風(fēng)分離器分離出其中的冷凝水后 ，送至氯乙烯裝置。 合成 工序 氯乙烯合成為氣相催化加成反應(yīng)，控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度、分子比和原料純度，有利于安全生產(chǎn)、減少付產(chǎn)物的生成和汞催化劑的損耗。 乙炔與氯化氫氣體混合，冷凍脫水后進(jìn)入氯乙烯反應(yīng)器，反應(yīng)氣在除汞器中脫汞后，經(jīng)水洗、堿洗，再經(jīng)壓縮、冷凝，液態(tài)粗氯乙烯送入低沸塔、高沸塔分離低、高沸物后即為氯乙烯成品，放入貯罐供聚合使用。高沸物在回收氯乙烯后裝罐外售。 水洗得到的濃度約為 25％的稀鹽酸作為付產(chǎn)物送出界區(qū)，低沸塔塔排出氣經(jīng)吸附回收氯乙烯和乙炔后放空。 、 干燥工序 （ 1）助劑配制：首先將引發(fā)劑、乳化劑、活化劑、消泡劑、緩沖劑等進(jìn)行配制，配制好的助劑分別貯存，用泵送至聚合工段備用。 （ 2）聚合、干燥：氯乙烯在釜內(nèi)加入助劑后預(yù)混，然后升溫。溫度在 54℃聚合。反應(yīng)完畢后乳漿 經(jīng)過 糊樹脂處理設(shè)備處理后 進(jìn)入 噴霧干燥 設(shè)備 ，用空氣干燥后進(jìn)入袋濾器收集，用研磨機(jī)粉碎大顆粒后進(jìn)入袋濾器收集。最后進(jìn)行包裝。 消耗定額 （ 1）原料 表 49 原料消耗定額（每噸 EPVC） 序號 項(xiàng)目名稱 規(guī)格 單位 消耗定額 1 電石 發(fā)氣量：295L/kg T 2 氯化氫 T 3 催化劑 氯化汞 kg 4 化學(xué)品 各種化學(xué)助劑 kg 10 （ 2）公用工程 表 410 公用工程消耗定額（每噸 EPVC） 序號 項(xiàng)目名稱 規(guī)格 單位 消耗定額 1 脫鹽水 Cl≤ 10PPm 電導(dǎo)率 ≤ 10μ s/cm PH ～ t 2 循環(huán)冷卻水 t＜ 30℃ P≥ t 532 3 工業(yè)水 t 15 4 蒸汽 ～ t 5 裝置空氣 P≥ Nm3 6 氮?dú)? P ≥ 純度≥ 98% Nm3 7 儀表空氣 P≥ Nm3 8 動力電 Kwh 9 冷凍 5℃ kCal 60 104 35℃ kw 400 主要設(shè)備選擇及主要設(shè)備表 表 4111 乙炔工序設(shè)備一覽表 序號 設(shè)備名稱 材料 數(shù)量 備注 1 NaClO 高位槽 PVC 1 已購 2 安全水封 鋼 2 已購 3 次氯酸鈉配料槽 鋼襯膠 1 已購 4 廢 NaClO 槽 鋼襯膠 1 已購 5 廢 NaClO 高位槽 鋼 1 已購 6 堿高位槽 鋼 1 已購 7 貯槽 鋼 1 已購 8 逆水封 鋼 2 已購 9 濃堿槽 鋼 1 已購 10 乙炔氣柜 鋼、砼 1 已購 11 正水封 鋼 2 已購 12 乙炔發(fā)生器 鋼 2 已購 13 乙炔氣液分離器 鋼 2 已購 14 渣漿洗滌器 鋼 2 已購 15 冷卻塔 鋼 2 已購 16 清凈塔 鋼 1 已購 17 清凈塔 鋼 1 已購 18 中和塔 鋼 1 已購 19 緩沖罐 鋼 1 已購 20 管式冷卻器 鋼 1 已購 21 電石吊斗 鋼 2 已購 22 水分配臺 鋼 2 已購 23 堿配制槽 鋼 1 已購 24 鄂式破碎機(jī) 鋼 2 已購 25 行車 組合件 2 已購 26 永磁皮帶機(jī) 組合件 1 已購 27 次氯酸鈉泵 組合件 12 已購 28 堿泵 組合件 4 已購 29 擺線針輪減速機(jī) 組合件 2 已購 30 電動葫蘆 組合件 1 已購 31 電磁振蕩器 組合件 4 已購 32 泥漿泵 組合件 1 已購 33 水環(huán)泵 組合件 2 已購 表 4112 合成工序設(shè)備一覽表 序號 設(shè)備名稱 材料 數(shù)量 備注 1 熱水槽 鋼 1 已購 2 稀酸槽 玻璃鋼 1 已購 3 低溫水箱 鋼 2 已購 4 混合器 PVC 1 已購 5 堿液循環(huán)槽 鋼 2 已購 6 冷凝酸槽 PVC 1 已購 7 氯乙烯氣柜 鋼、砼 1 已購 8 轉(zhuǎn)化器 鋼 8 已購 9 熱水分配臺 鋼 1 已購 10 園塊孔石墨換熱器 石墨、鋼 3 已購 11 石墨冷卻器 石墨、鋼 3 已購 12 除霧器 鋼襯膠 2 已購 13 乙炔液封 PVC 1 已購 14 殘液貯槽 鋼 1 已購 15 低塔加料槽 鋼 1 已購 16 精單體貯槽 鋼 3 已購 17 中間槽 鋼 1 已購 18 成品冷凝器 鋼 2 已購 19 低沸塔再沸器 鋼 1 已購 20 高塔再沸器 鋼 1 已購 21 回收塔再沸器 鋼 1 已購 22 油分離器 鋼 1 已購 23 機(jī)后冷卻器 鋼 1 已購 24 機(jī)前預(yù)冷器 鋼 1 已購 25 全凝器 鋼 2 已購 26 尾氣冷凝器 鋼 2 已購 27 低沸塔 鋼 1 已購 28 高沸塔 鋼 1 已購 29 回收塔 鋼 1 已購 30 沉降槽 鋼 1 已購 31 除汞器 鋼襯膠 1 已購 32 堿洗塔 鋼 1 已購 33 泡沫脫酸塔 鋼襯膠 1 已購 34 水洗塔 玻璃鋼 1 已購 35 堿泵 組合件 2 已購 36 單體壓縮機(jī) 組合件 2 已購 37 無潤滑空壓機(jī) 組合件 1 已購 38 熱水泵 組合件 3 已購 39 屏蔽泵 組合件 3 已購 40 真空泵 組合件 1 已購 表 4113 糊樹脂 聚合干燥 裝置主要設(shè)備 序號 設(shè)備名稱 材質(zhì) 數(shù)量 備注 1 輸送泵 SCS13/SS304 6 已購 3 精單體貯槽 2 已購 4 回流泵 1 已購 6 冷卻器 5 已購 7 軟水貯槽 SA240304 1 已購 8 熱水貯槽 SA240304 1 已購 9 聚合釜 SS304 2 更新 10 熱凈水加料泵 2 已購 11 冷凈水加料泵 2 已購 12 板式換熱器 SS304 1 已購 13 熱交換器 SS304 1 已購 15 出料泵 SUS304 2 已購 17 糊樹脂 處理設(shè)備 組合件 10 進(jìn)口 23 分散 循環(huán) 設(shè)備 組合件 3 進(jìn)口 24 均化 機(jī) 組合件 1 進(jìn)口 27 清釜系統(tǒng) 設(shè)備 組合件 1 進(jìn)口 31 蒸汽注射 器 組合件 2 進(jìn)口 36 旋風(fēng)分離器 組合件 1 37 水環(huán)泵 2 38 濕式粉碎機(jī) 組合件 2 39 計(jì)量泵 2 40 噴霧干燥 設(shè)備 組合件 1 進(jìn)口 44 空氣加熱器 1 45 布袋除塵器 SUS316L 2 48 干式粉碎機(jī) 組合件 1 進(jìn)口 51 振動篩 SUS30 4 52 自動包裝機(jī) 組合件 1 62 糊樹脂監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備 組合件 1 進(jìn)口 63 眼鏡盲板 組合件 2 進(jìn)口 64 糊樹脂粒度實(shí)驗(yàn)儀 組合件 1 進(jìn)口 表 4114 聚氯乙烯糊樹脂裝置主要進(jìn)口設(shè)備一覽表 序號 設(shè)備名稱 技術(shù)規(guī)格 數(shù)量 （臺套） 預(yù)計(jì)單價（萬美元） 預(yù)計(jì)總價（萬美元） 1 NIRO 噴霧干燥設(shè)備 SD1000R 1 120 120 2 糊樹脂處理設(shè)備 EF421ABC\ET501 10 16 160 3 干式粉碎機(jī) ACM200 1 40 40 4 分散循環(huán)設(shè)備 CPC 10032C 3 5 蒸汽注射器 Moder27SE 2 2 4 6 清釜系統(tǒng)設(shè)備 JTL19100 1 64 64 7 糊樹脂監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備 D3 1 52 52 8 眼鏡盲板 ONIS LINE BLIND PLB8ANSI150 2 3 6 9 均化機(jī) DR2020/50 1 30 30 10 糊樹脂粒度實(shí)驗(yàn)儀 Mastersizer2020型 1 小計(jì) 23 生產(chǎn)控制水平 設(shè)計(jì)范圍 本設(shè)計(jì)包括 EPVC 生