【正文】 .............................................. 73 管路設(shè)計(jì)的依據(jù) ......................................................................................... 73 管路設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ......................................................................................... 73 管路設(shè)計(jì)的步驟 ......................................................................................... 74 管路布置 ............................................................................................................... 74 結(jié) 論 ............................................................................................................................... 75 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 77 謝 辭 ................................................................................................................................. 79 引 言 聚氯乙烯是世界上最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的塑料品種之一 。s first industrial production of the plastic varieties. Because it has difficult to burn, the antichemical etching, wearresisting, the electric insulation fine and the mechanical strength higher merit, Widely applies in national economy various lives departments and so on agriculture, petroleum chemical industry, light industry, spinning and weaving, chemistry building materials, electric power, metallurgy, national defense war industry, building materials, food processing, Has the pivotal status in the national economy development. The design of an annual output of 60,000 tons of PVC section for distillation process design. Preparation of the use of calcium carbide acetylene perchlorethylene. This method is based on calcium carbide as raw materials, the production of calcium carbide hydrolysis acetylene, chloralkali production of chlorine and hydrogen produced by the direct 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 年產(chǎn) 6 萬噸 PVC 精餾工段工藝設(shè)計(jì) 2 synthesis of hydrogen chloride synthesis from acetylene and hydrogen chloride by water in the coarse converter in the synthesis of vinyl chloride monomer, vinyl chloride single rough After the body has been refined by the distillation of vinyl chloride monomer and refined by the suspension polymerization of vinyl chloride monomer to be PVC. Methods to determine the production section of the synthesis of vinyl chloride, distillation section to the material balance, heat balance calculation and selection of equipment. This article designs the calcium carbide acetylene law produces the thick vinyl chloride to be possible to satisfy the request in the craft. Key word: PVC synthesis。 本文設(shè)計(jì)的電石乙炔法生產(chǎn)粗氯乙烯在工藝上可滿足要求。此法是以電石為原料，電石水解生產(chǎn)乙炔，氯堿生產(chǎn)中產(chǎn)生的氯氣和氫氣直接合成法合成氯化氫，由乙炔和氯化氫經(jīng)凈化后在轉(zhuǎn)化器中合 成粗氯乙烯單體，粗氯乙烯單體經(jīng)精餾后得到精氯乙烯單體，精氯乙烯單體經(jīng)懸浮聚合得到 PVC。 本次設(shè)計(jì)對(duì)年產(chǎn) 6 萬噸 PVC 精餾工段進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 年產(chǎn) 6 萬噸 PVC 精餾工段工藝設(shè)計(jì) 1 年產(chǎn) 6 萬噸 PVC 精餾工段工藝設(shè)計(jì) 摘 要 聚氯乙烯是世界上最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的塑料品種之一 。 由于其具有難燃 、 抗化學(xué)腐蝕 、 耐磨 、 電絕緣性優(yōu)良和機(jī)械強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn) ， 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè) 、 石油化工 、輕工 、 紡織 、 化學(xué)建材 、 電力 、 冶金 、 國(guó)防軍工 、 建材 、 食品加工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各命脈部門 ， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位 。 采用電石乙炔法制取氯乙烯。 確定了生產(chǎn)方法之后 對(duì)氯乙烯合成工段、精餾工段進(jìn)行了物料衡算、熱量衡算和設(shè)備 選型計(jì)算。 關(guān)鍵詞 ： PVC 合成；粗氯乙烯精餾；物料衡算；熱量衡算；設(shè)備選型 Abstract PVC is the world39。 vinyl chloride selective evaporation。 由于其具有難燃 、 抗化學(xué)腐蝕 、 耐磨 、 電絕緣性優(yōu)良和機(jī)械強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn) ， 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè) 、 石油化工 、輕工 、 紡織 、 化學(xué)建材 、 電力 、 冶金 、 國(guó)防軍工 、 建材 、 食品加工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各命脈部門 ， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位 。 另外 ， 氯產(chǎn)品也是生活飲用水處理和日用化學(xué)品生產(chǎn)的主要原料 ， 與人民生活息息相關(guān) 。 聚氯乙烯是一種重要的熱塑性樹脂。聚氯乙烯是從 1930年才開始作為內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 年產(chǎn) 6 萬噸 PVC 精餾工段工藝設(shè)計(jì) 6 工業(yè)材料的，但現(xiàn)在年產(chǎn)量已逾 1100萬噸，約占世界塑料總產(chǎn)量的五分之一，僅次于聚乙烯居第二位。據(jù)報(bào)道目前最大的氯乙烯生產(chǎn)裝置達(dá) 36萬 噸每年。 以氯乙烯 樹脂為基料和增塑劑、填料、穩(wěn)定劑、著色劑、改性劑等多種助劑混合后經(jīng)塑化、成型加工而成的聚氯乙烯塑料應(yīng)用相當(dāng)廣泛。日常生活中常見的電纜外皮、防水卷材、農(nóng)用膜、密封材料等屬于軟制品，塑鋼門窗、上下水管、硬紙板材、管件等一般為硬質(zhì)品。樹脂產(chǎn)品的物理形態(tài)有粉狀、糊狀、溶液和清漆等。目前主要用懸浮法生產(chǎn)，成品為某種粗細(xì)的粒狀樹脂，適宜于壓延、擠出、注射、吹塑等成型加工工藝。 在聚氯乙烯生產(chǎn)中，單體氯乙烯的合成是關(guān)鍵。 電石路線以電石為原料，先水解得乙炔，然后把乙炔和氯化氫混合，通過氯化汞催化劑合成氯乙烯，這是生產(chǎn)單體氯乙烯的老方法。但存在耗電量大，原料成本高，因安全問題生產(chǎn)規(guī)模受到限制，和鋼鐵工業(yè)爭(zhēng)焦炭 ，同時(shí)會(huì)引起汞 的污染問題，因而不能適應(yīng)聚氯乙烯大發(fā)展需要的缺點(diǎn)。我國(guó)有非常豐富的電石資源 ，以電石為原料生產(chǎn)氯乙烯自然成為國(guó)內(nèi)大部分生產(chǎn)氯乙烯工廠的共同選擇。 1930 年 ～ 1933 年實(shí)現(xiàn)了聚氯乙烯工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)，但大規(guī)模的發(fā)展還是在解決了增塑加工方法之后才成為一 種用途廣泛的樹脂。 從世界范圍來看， PVC 第二大合成樹脂，消費(fèi)量?jī)H次于聚乙烯。 由于世界經(jīng)濟(jì)非平衡式發(fā)展，各地區(qū) PVC 市場(chǎng)的供求和發(fā)展?fàn)顩r存在一定的差異，歐洲和北美市場(chǎng)對(duì) PVC 需求的擴(kuò)張主要依賴對(duì)下游高端產(chǎn)品的需求增長(zhǎng)，亞洲經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展帶動(dòng) PVC 市場(chǎng)的產(chǎn)銷依然旺盛。 2020 年全球 PVC 產(chǎn)能約 萬噸，較 2020 年的 萬噸，增長(zhǎng)了 %，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 年產(chǎn) 6 萬噸 PVC 精餾工段工藝設(shè)計(jì) 8 受 2020 年全球經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)好的影響， 2020 年是 PVC 產(chǎn)能增加最多的一年，增長(zhǎng)率由 2020年的 %增加到 %，尤其僅中國(guó)產(chǎn)能就增加了 280 萬噸，增長(zhǎng)率達(dá)到 %之多。近兩年北美 PVC 產(chǎn)能并沒有增長(zhǎng)，但 2020 年以后北美 PVC產(chǎn)能增 加將接近 100 萬噸，增幅達(dá)到 %。近幾年來聚氯乙烯發(fā)展的很快，在很大范圍上替代了其它有較少問題的材料，如玻璃、金屬、紙、陶瓷和樹木等，在建筑材料、消費(fèi)用品、醫(yī)療汽車行業(yè)等都有著廣泛的應(yīng)用。目前在各領(lǐng)域的應(yīng)用比例正在不斷變化，軟制品消費(fèi)比例逐年下降，而異型材、管材、板材等 主要用作建筑材料的硬制品的消費(fèi)比例不斷提高。此外，包裝、農(nóng)業(yè)、汽車、醫(yī)療、日常生活用品等領(lǐng)域?qū)?PVC 的需求量也將不斷增長(zhǎng)。同時(shí)，近年我國(guó)環(huán)保、節(jié)能、減排、差別電價(jià)、出口退 稅調(diào)整、加工貿(mào)易調(diào)整等政策措施不斷出臺(tái)，執(zhí)行力度也比以往任何一年都要來得更猛烈。 國(guó)外聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展 自從 20 世紀(jì) 60 年代以來，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家根據(jù)聚氯乙烯市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇和能源結(jié)構(gòu)情況，開發(fā)了新的平衡氧氯化工藝。但是，在少數(shù)國(guó)家，由于電石來源廣泛，乙炔法氯乙烯生產(chǎn)成本比采用石油的氧氯化法低，所以，乙炔法和聯(lián)合法仍占有一些 市場(chǎng)。 1991 年，美國(guó)的生產(chǎn)能力為 萬噸，占世界聚氯乙烯生產(chǎn)能力 23%，產(chǎn)量?jī)?nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 年產(chǎn) 6 萬噸 PVC 精餾工段工藝設(shè)計(jì) 9 萬噸，消費(fèi)量 萬噸。 1993 年美國(guó)的 PVC 產(chǎn)量比 1992 年增長(zhǎng) %， 1994年，美國(guó)的 PVC 生產(chǎn)能力為 523 萬噸，到 2020 年，美國(guó)聚氯乙烯生產(chǎn)能力已達(dá)到 萬噸，產(chǎn)量 萬噸。 1990 年，生產(chǎn)能力達(dá) 萬噸，占世界總生產(chǎn)能力的 27%，產(chǎn)量 550 萬噸，占世界產(chǎn)量的 30%。近年來，由于受 ―綠色和平 ‖運(yùn)動(dòng)的影響，使西歐的 PVC 產(chǎn)量、消費(fèi)量和價(jià)格都有所下降。 1993 年有所回升， 1994 年，西歐的 PVC 生產(chǎn)能力可達(dá)大約 739 萬噸，其中歐共體國(guó)家生產(chǎn)能力年增長(zhǎng)水平為 %，非歐共體國(guó)家為 %，產(chǎn)量約為 ~ 萬噸；到 2020 年，生產(chǎn)能力達(dá)到 萬噸，產(chǎn)量 ~萬噸，市場(chǎng)需求在 659 萬噸以上。在 1992~2020 年間，日本 PVC 產(chǎn)品需求量年增長(zhǎng)率在 7%以上。 1992 年，東歐地區(qū)產(chǎn)量?jī)H為 萬噸， 1985~1992 年間 PVC 年平均減產(chǎn) %。到 2020 年，生產(chǎn)能力的年增長(zhǎng)率為 %，人均消費(fèi)量為 ，消費(fèi)水平仍然很低。由于我國(guó)燒堿廠規(guī)模小而分散，致使 PVC 工業(yè)的發(fā)展先天不足，一直采用電石乙炔為主要原料組織生產(chǎn)，能耗高、污染嚴(yán)重 和產(chǎn)品成本無競(jìng)爭(zhēng)力是其三大致命弱勢(shì)。h(含電石用電 )；每噸 PVC 樹脂生產(chǎn)時(shí)要排出 2t干電石渣，污染環(huán)境； 制造成本一般要比乙烯氧氯化法高出 1000 元／ t PVC 以上。企業(yè)集中度低，大于 20 萬 t／ a 生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)僅 3家，占裝置總規(guī)模的 24％； 10 萬 ～ 20 萬 t／ a 規(guī)模為 5 家，占總規(guī)模的 21％； 5 萬 ～ 萬 t／ a 規(guī)模 14 家，占總規(guī)模的 26％；小于 5 萬 t／ a 規(guī)模 47 家， 占總規(guī)模的內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 年產(chǎn) 6 萬噸 PVC 精餾工段工藝設(shè)計(jì) 10 29％。而在國(guó)際上氯乙烯單體一般是大規(guī)模以商品基地組織生產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)?？蛇_(dá)百萬噸或以上， PVC 生產(chǎn)規(guī)模一般也在 30 萬 t／ a 以上。 但是幾十年來 ，我國(guó) PVC 樹脂生產(chǎn)有了 很大發(fā)展 ，無論是樹脂生產(chǎn)技術(shù)還是產(chǎn)品質(zhì)量都有很 大提高，原料路線已開始從乙炔路線向乙烯路線方向轉(zhuǎn)換，產(chǎn)品品種不斷增加，生產(chǎn)能力也迅速增加，質(zhì)量不斷提高，已基本能滿足制品生產(chǎn)的需要。 聚氯乙烯工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要意義 在 20