电石法聚氯乙烯生产工艺.ppt

电石法聚氯乙烯生产工艺,电石法聚氯乙烯工艺,聚氯乙烯发展概况乙炔的制备和清净氯乙烯的制备和净化氯乙烯（VCM）聚合电石渣浆处理,讲座内容,1 聚氯乙烯发展概况,1.1.1 聚氯乙烯的物化性质,聚氯乙烯树脂，物理外观为白色粉末，无毒、无臭。相对密度1.351.46，折射率1.544（20）不溶于水，汽油，酒精和氯乙烯，溶于丙酮，二氯乙烷，二甲苯等溶剂，化学稳定性很高，具有良好的可塑性。除少数有机溶剂外，常温下可耐任何浓度的盐酸、90% 以下的硫酸、50-60%的硝酸及20%以下的烧碱。聚氯乙烯在100以上开始分解并缓慢放出HCl，随着温度上升，分解与释放HCl速度加快，致使聚氯乙烯变色。,1.1.2 聚氯乙烯的性能优点,聚氯乙烯的分子式可简写为 ( CH2-CHCl )n由于在大分子结构中引入了氯原子，使其在许多物化性能、机械性能（如透明性、耐折性、耐腐蚀性）、力学性能及电性能方面优于聚烯烃。由于聚氯乙烯相邻分子间有强的偶极键，其介电常数及介电损耗比非极性及弱极性为高，故不宜用作高压电缆及通讯电缆；但由于聚氯乙烯密度较高，耐电击穿能力较强，且较耐老化，故常用来制作低压（10000伏）电缆及电缆护套的加工。由于卤族元素（包括Cl）是良好的阻燃剂，而PVC结构单元中氯元素含量为56.8%，所以PVC具有非常优良的阻燃性能。,1.1.3 聚氯乙烯的用途,聚氯乙烯（简称PVC）是由氯乙烯单体（简称VCM）聚合而成的高分子化合物，它的分子式为 ( CH2-CHCl )n，其中“n”表示平均聚合度，国内工业生产的聚氯乙烯树脂平均聚合度通常控制在6002700范围内（主要取决于未来的用途），重均分子量在39000168000间。聚氯乙烯树脂因聚合方法不同分两类，即悬浮聚氯乙烯树脂（粉状树脂）和乳液聚氯乙烯树脂（糊树脂）。悬浮法PVC产量大，属通用树脂，粒径约100160um，广泛用来制造PVC软硬制品。乳液法PVC一般乳胶粒径在0.2um以下，喷雾干燥后成品粒径在30um左右，它主要是制成聚氯乙烯糊，用来制造人造革、泡沫塑料、地板革、墙纸等。,1 用于制作电缆电线的绝缘层、保护层、蓄电池隔板及氯纶纤维等软制品。2 薄膜（农膜、雨衣、工业包装材料）、软管、鞋料以及人造革等。3 硬质管、硬板、透明瓶、包装硬软片及塑料印花纸。4 唱片、管件、焊条、纱管、玩具、透明硬片。5 墙板、窗框、其他阻燃类建筑材料及电器外壳等。6 过氯乙烯树脂、增塑PVC及消光剂等。,聚氯乙烯树脂属于力学性能、电气性能及耐化学腐蚀性能较好的热塑性材料之一。对于不同规格的聚氯乙烯高聚物，采用不同塑化配方和加工方法可制成不同的硬质和软质PVC制品，广泛用于医药、建筑、化工等多个领域。具体地讲，其用途大体如下：,1.3 聚氯乙烯的生产工艺,聚氯乙烯树脂（PVC）是重要的有机合成材料。PVC与PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）、PS（聚苯乙烯）、ABS【（丙烯腈（Acrylonitrile）、1,3-丁二烯（Butadiene）、苯乙烯（Styrene）】并称世界五大通用树脂，且以其突出的性价比在社会生活当中得到了广泛的应用。 目前普遍采用的制备氯乙烯单体的方法有两种，即电石乙炔法和石油乙烯氧氯化法。,1.3 .1 石油乙烯二步氧氯化法工艺,上图即为典型的石油乙烯二步氧氯化 法生产氯乙烯单体的工艺方框图。 石油裂解所得乙烯经过精制后，在吸附有氯化铜的催化剂的作用下，在固定床反应器内同氯化氢和氧气反应生成粗EDC和水。 生成的EDC精制后进行热裂解而得到粗氯乙烯。得到的粗氯乙烯气分离出氯化氢气和EDC气后再经过酸碱洗和压缩精馏等精制措施得到纯净的氯乙烯单体。分离出的氯化氢气和EDC气分别回送至前工序回用。相关反应如下： 氧氯化法： CH2=CH2+2HCl+1/2O2 ClCH2CH2Cl+H2O EDC热裂解：2ClCH2CH2Cl 2CH2=CHCl+2HCl,1.3 .2 电石乙炔法工艺,乙炔发生,粗氯乙烯合成及精制,聚合,浆料干燥,包装库存,工业盐,烧碱,氯气,电解,氯碱化工,造纸、纺织、印染、化纤、氧化铝等,氢气,氯化氢,煤炭,生石灰,电石,石灰石,蓝炭或焦炭,水,乙炔,VCM,含汞触媒,PVC,聚合,煤化工,电石法聚氯乙烯产业工艺流程示意图,煤炭,1、电石法PVC生产工艺流程简图,CaCO3 CaO + CO2 CaO + 3C CaC2 + CO 113.3 kcal/mol CaC2 + 2H2O Ca(OH)2+ C2H2 C2H2 + HCL C2H3 Cl nC2H3 Cl ( CH2-CHCl )n 纯度100%的碳化钙几乎是无色透明的晶体，通常说的电石是指工业碳化钙，其除了含大部分碳化钙外，还有少部分其他杂质。电石的颜色则随所含的碳化钙纯度不同而不同，有灰色、棕黄