年产20万吨聚氯乙烯合成工段的设计

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1、摘要本设计是年产20万吨聚氯乙烯（PVC）车间合成工段初步设计，生产方法为悬浮聚合法。本文对聚氯乙烯的性质、用途，生产和应用进行了详细的概述，阐述了其在化学工业中的作用和地位。通过对溶液聚合法，悬浮聚合法，乳液聚合法的工艺比较，制定了一套后处理简单，产品质量好，杂质少，产品热稳定性好，产量占聚氯乙烯的90%的生产工艺。在确定聚氯乙烯生产工艺的基础上进行了物料衡算，热量衡算，设备选型等。关键词：聚氯乙烯，氯乙烯，悬浮聚合法，物料衡算，热量衡算，聚合由于聚氯乙烯化学建材的需求量上升，使聚氯乙烯管材，管件，门、窗异型材，护墙板消费量继续增加。传统的聚氯乙烯电线、电缆以及包装市场也有了

2、进一步的发展。在聚氯乙烯产业结构方面，由于聚氯乙烯市场的国际化、新技术的发展以及国际竞争的加剧，产生了一批不同于20世纪60年代的新一代跨国公司，进入了一种更高的跨国形势，使聚氯乙烯产品生产能力高度集中，成为21世纪国际经济活动中的一个突出特点，也使全球聚氯乙烯工业活跃起来。目前我国聚氯乙烯市场的原料来源短期内还要依靠国内生产厂家供应解决。入世以后，中国聚氯乙烯市场竞争更加激烈，这正是我国聚氯乙烯行业的一个机遇，也是我们进行企业改造、扩大生产能力的一个极好的机会，要在提高生产规模、生产效率方面开展工作，努力形成生产的一体化。我们要在国内建设一批设备先进、技术水平高、具有经济规模

3、和竞争能力的骨干企业，稳定国内聚氯乙烯市场。要有意识地将国外在亚太地区的投资引进我们国内来，壮大我们的聚氯乙烯行业，减少西方大国在亚太地区扩大生产能力对我国市场造成的压力，同时要进一步提高我国聚氯乙烯行业的技术水平。因此制定了一套后处理简单，产品质量好，杂质少，产品热稳定性好，产量占聚氯乙烯的90%的生产工艺流程。确定了设备反应时所具备的相关条件后，并对流程中主要设备聚合釜进行了物料衡算，计算出设备反应时各物料的进量和相关参数，得出了一种合理简便的生产聚氯乙烯方法，从而对以后的生产具有重要意义。一、总论（一）概述1.聚氯乙烯的意义与作用聚氯乙烯（PVC）是国内外高速发展的合成材

4、料中5大热塑性合成树脂之一，以其价廉物美的特点，占合成树脂消费量的29%左右，仅次于聚乙烯（PE），居第二位。由于它具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性、物理及机械性能、抗化学药品性能、质轻、强度高且易加工、成本低，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工，是一种能耗少、生产成本低的产品。因而聚氯乙烯（PVC）制品广泛用工业、农业、建筑、电子电气、交通运输、电力、电讯和包装及人们生活中的各个领域。PVC硬质制品可制成各种工业建材、门窗、管道、阀门绝缘板及防腐材料等。其轻质品可制成薄膜用以制作雨披、台布、包装材料以及农膜，还可制成人造革、电线、电缆等的绝缘层[1]。

5、2.国内外的现状及发展前景PVC广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等各领域。2006年我国PVC生产能力约为972万吨，产量为920万吨，净进口量达151万吨，消费年增长率在9.5％左右。2007年全球PVC消费量约为3100万吨，2010年我国PVC树脂的需求量约为1100万吨。随着节水灌溉、建筑化学建材、包装、电子电气、汽车等行业对PVC需求的快速增长，未来几年我国对PVC的需求仍将保持较高的增长速度。2020年将达到2160万吨。预计到2020年全球PVC的需求量将达到4600万吨。聚氯乙烯按聚合方法分四大类：悬浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙

6、烯、溶液法聚氯乙烯[2]。3.产品性质与特点中文名称：聚氯乙烯英文名称：Polyvinylchloridepolymer简称：PVC　　熔点：212℃导热率(λ)：0.16W/m·K热容(c)：0.9kJ/(kg·K)吸水率：0.04～0.4%聚氯乙稀是一种无毒、无臭的白色粉末。电绝缘性优良，一般不会燃烧，但在火焰上能燃烧并放出HCl，若离开火焰即自熄，是一种“自熄性”、“难燃性”物质。主要用于生产透明片、管件、金卡、输血器材、软、硬管、板材、门窗、异型材、薄膜、电绝缘材料、电缆护套、输血料等[3]。聚氯乙稀具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90％的

7、硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度为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HCl[3]。聚氯乙烯由氯乙烯单体通过自由基聚合而成，聚合度n值一般在500～20000范围内，其分子、结构式如下：从产品分类看，PVC属于三大合成材料（合成树脂、合成纤维、合成橡胶）中的合成树脂类，其中包括五大通用树脂，聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂。4.聚氯乙烯的主要用途