毕业论文.pvc综述

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1、PVC综述关键词：PVC合成生产工艺改性剂应用前景引言聚氯乙烯（PVC），是五大通用树脂之一，也是世界上最早实现工业化生产的塑料产品之一。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二，中国是PVC在全球消费量及进口量最大、发展最快和最具市场潜力的国家。聚氯乙烯分子中由于C—Cl键的偶极影响，它是一种极性很强的材料。其产品根据含增塑剂量分为硬质、半硬质、软质三种材料。制备PVC有四种方法：悬浮法、本体法、乳液法和溶液法，其中悬浮法最为普遍。目前，PVC的生产工艺主要有电石法和乙烯法两种。由于其具有难燃、抗化学腐蚀、耐磨、电绝缘性优良和机械强度较

2、高等优点，因而在工业、农业、建筑、日用品、包装以及电力等方面具有广泛的应用。一．PVC的物化性质聚氯乙烯树脂，(Polyvinylchloride)，分子式为(C2H3Cl)x，本色为微黄色半透明状，有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚苯烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。相对密度为1.4g/mLat25°C(lit.)。低分子量的易溶于酮类、酯类和氯代烃类溶剂。高分子量的则难溶解。具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、

3、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差，软化点为80℃，于130℃开始分解变色，并析出HCI。根据不同用途可以加入不同的添加剂，呈现出不同的物理机械性能，其制品力学性能、耐腐蚀性能、介电性能、抗化学药品性能优良。二．PVC的原料与合成合成路线:1.乙烯法：原油(乙烯)→二氯乙烷（EDC）→氯乙烯（VCM）→聚氯乙烯（PVC）。图1[1]为乙烯法合成路线。2.电石法：煤炭→电石→乙炔→氯乙烯（VCM）→聚氯乙烯（PVC）。图2[1]为电石法合成路线。3.天然气乙炔法：天

4、然气→乙炔→氯乙烯（VCM）→聚氯乙烯（PVC）一．PVC的生产工艺的发展当今国际的PVC树脂生产工艺有三种制备工艺，一种是乙烯法，主要原料是石油;一种是电石法，其主要生产原料是电石、煤炭和原盐；再有一种是天然气乙炔法，其主要原料是天然气。2.1乙烯法[2]Inovyl公司VCM生产工艺采用的原料有乙烯、氯和氧,并利用高效固定床氧氯化技术生产VCM和EDC。EDC在附加的氯化和氧氯化区生成。乙烯和氯也在液相下反应生成EDC:C2H4+Cl2→C2H4Cl2;反应热用于蒸馏在直接氯化和氧氯化区产生的EDC,这样可比常规工艺节约蒸汽0.6t

5、/(t•VCM)。在氧氯化区,乙烯、氧和HCl反应生成EDC:C2H4+2HCl+1/2O2→C2H4Cl2+H2O;这是固定床催化气相反应,反应热用于发生高压(大于1.8MPa)蒸汽1.8MPa蒸汽,使用氧代替空气,可使排气数量减少95%;同时可节能和节省投资。含氧的EDC经洗涤、干燥后送至直接氯化单元提纯。在裂解炉中,将提纯的循环EDC和来自直接氯化的EDC进行裂解生产VCM:C2H4Cl2→C2H2Cl+HCl;经急冷和能量回收后,将产品分离出HCl(HCl循环用于氧氯化)、高纯度VCM和未反应EDC(循环用于氯化和提纯)。轻重馏

6、分被转化成HCl。来自VCM装置的含水物流被汽提,并送至界区外处理,以减小BOD(生化需氧量)。该VCM的生产工艺可平衡操作,只生产VCM,或者将装置设计成可输入或输出EDC或HCl物流。乙烯和氯的转化率超过98%。已有52套装置在运转或建设中,总生产能力为470万t/aVCM和1120万t/aEDC,装置能力范围从1万t/a至65万t/aVCM。2.2电石法[2]虽然国际市场上PVC树脂的生产工艺主要以乙烯法为主。但是值得注意的是，在电石法制备PVC树脂中，原盐电解后氯化氢用于生产PVC，剩余的钠部分可用于生产烧碱。所以，氯、碱实际上

7、存在共生关系，氯碱平衡也是整个行业乃至企业在发展过程中不得不考虑的重要因素。电石法生产PVC树脂具体流程如下：将大块电石经粗破机破碎后，送至分料溜子与桶装电石一起经皮带机送至细破机，经细碎机破碎到规定粒度，再经皮带机送入料仓，经栈桥皮带机送到乙炔发生器，电石在发生器内遇水，产生的乙炔气从发生器顶逸出，经喷淋预冷器、正水封进入冷却塔和乙炔气柜。来自发生器经冷却后的乙炔气，进入乙炔压缩机加压，然后经清净塔除去粗乙炔气中的PH3、H2S等杂质，再经中和塔、冷凝器等除去酸和水分。精制后的精乙炔气送往氯乙烯合成转化工序。其次是氯乙烯的合成，流程如

8、下：HCL→HCL缓冲罐→HCL预冷器+乙炔沙封→混合器→石墨冷却器→酸雾过滤器→预热器→转化器→除汞器→转化器冷却器→水洗组合塔→碱洗塔→汽水分离器→机前冷却器→单体压缩机→机后冷却器→全凝器→水分离器→