电石法生产PVC工艺流程.pptVIP

PVC聚合的四种生产工艺 悬浮法 本体法 乳液法 溶液法 四种工艺比较一 悬浮法聚合生产工艺成熟、操作简单、生产成本低、产品品种多、应用范围广，一直是生产PVC树脂的主要方法，目前世界上90％的PVC树脂 (包括均聚物和共聚物) 都是出自悬浮法生产装置。 乳液聚合与悬浮聚合基本类似，只是要采用更为大量的乳化剂，并且不是溶于水中而是溶于单体中。这种聚合体系可以有效防止聚合物粒子的凝聚，从而得到粒径很小的聚合物树脂，一般乳液法生产的PVC树脂的粒径为0.1—0.2?m，悬浮法为20―200 ?m。 四种工艺比较二 本体法生产工艺在无水、无分散剂，只加入引发剂的条件下进行聚合，不需要后处理设备，投资小、节能、成本低。用本体法PVC树脂生产的制品透明度高、电绝缘性好、易加工，用来加工悬浮法树脂的设备均可用于加工本体法树脂。 溶液聚合单体溶解在一种有机溶剂（如n－丁烷或环己烷）中引发聚合，随着反应的进行聚合物沉淀下来。溶液聚合反应专门用于生产特种氯乙烯与醋酸乙烯共聚物。溶液聚合反应生产的共聚物纯净、均匀，具有独特的溶解性和成膜性。 批量加料品种多，要求高 电石法生产PVC工艺流程示意图 电石法乙炔工艺 乙炔发生操作画面 清净操作画面 氯化氢合成工艺 VCM合成工艺 单体生成操作画面一 单体生成操作画面二 冷却、压缩操作画面 VCM精馏工艺 VCM精馏操作流程图 釜体积70m3 传热能力大，生产强度高，内冷挡板； 设计压力高 设计压力2.1MPa，可生产低聚合度树脂； 防粘釜技术 特殊的防粘釜液 釜壁冲洗和防粘釜液喷涂技术 高压水清釜 先进的生产工艺有效的防止粘釜 热水加料工艺 聚合注水工艺 生产工艺密闭化 前提条件 先进的防粘釜技术达到几百釜不开盖清釜。 先进的加料工艺 所有物料均以液态形式输送，实现了聚合过程的密闭化和自动化操作 单体回收技术 传统回收方式来说．每一个聚合反应周期均有约10一15％的未反应VCM进入精馏系统循环精制,加大了精馏系统生产负荷。既浪费了能源又降低了设备能力。 自压回收 压缩冷凝回收 转化率计算 粗料预估 加料完 反应过程中 动力学模型 主要控制过程 去离子水、 VCM、分散剂、各种助剂加料； 等温入料 入料完釜温异常调整 引发剂 恒温聚合 注水 反应结束、加入终止剂等 浆料输送（聚合釜出料） 汽提 离心干燥 公用工程 等温入料控制策略 控制要求： 单体、去离子水等同时加入聚合釜，加料完毕釜温大约比反应温度高2℃左右； 控制方法 利用热平衡方程式，以设定釜温为目标，通过各种物料的进料温度、流量动态调整控制加料； 引发剂加入前温度超差控制 等温入料控制流程图 反应温度控制 硬件设备 夹套设备：釜体采用半圆管夹套，避免了普通夹套的缺点，增加了导热能力。 内冷挡板：内冷管间采用独特的设计结构，更有利于传热。并且内冷管兼具挡板作用可以增加釜内流体湍流，增加传热。 合理温控方案的应用 根据釜温、夹套温度采用串级温度控制方案，控制冷却水 根据釜温直接控制内冷挡板冷却水 聚合模拟控制 注水控制 主要方法 聚合开始后定期注入补充水直到预定的水比 锦西化工研究院经过大量试验得到如下结论：在聚合前采用低水比(1.2—1.4)当聚合反应开始后1小时左右，在易发生暴聚的转化率10％到达之前开始注入水。此后每15分钟加入一次使最终水比达2:1。 缺点：该法使物料体积在一定范围内波动，忽高忽低，在气液界面仍有少量粘结物生成。 注水控制 根据反应速率注水 根据式（1）的注水速率可以保持反应釜的液位恒定在初始液位。而上式的注水速率只取决于反应速率。反应速率可以通过聚合热的计算得到，聚合热表达如下： 该法紧密跟踪转化速率。可及时、准确地注入补充水。因此可很好地维持反应物料体积和控制粘度。但它需要同时监测多个过程变量，并经过复杂计算，对我国目前大部分PVC生产厂来说，还有一定的因难。 注水控制 聚合开始后恒速注入补充水直到反应结束 依据 VCM聚合在相当长一段时间内基本维持不变，而初始反应速率较低部分大致为聚合后期高反应速率部分所补充。 具体方法 首先要计算出总体积收缩量，根据聚合时间就得到注入水的流量。但实际上平均聚合速率都取小一些，防止因偶然因素造成满釜。该法基本使注入水的速率与体积收缩维持平衡。液位比反应开始时略高，到反应结束时恢复到初始位置。 过程复杂、控制精度高 恒流注水缺陷及其解决办法 反应速率过快 如果在反应开始后的各不同时刻放热量远远高于正常值时，说明反应速度过快，达到相同转化率的时间就要缩短，注入水的速率相应调高一些。 反应速率过慢 在反应开始后的各不同时刻，放出的热量小于正常反应的放热量。这时注入水量若保持原值就相对过高，注满全釜。因此要在整个注水过程密切监视釜内压力，