氯碱及PVC生产工艺讲解.ppt

PVC的聚合方法 悬浮聚合：采用水作连续相，通过搅拌、借助分散剂防止单体液滴发生聚结而保持稳定，不同的分散剂和搅拌状态可以使树脂的颗粒形态度生很大变化； 乳液聚合：氯乙烯单体借助于乳化剂分散在水中形成乳液而进行聚合，常用水溶性引发剂引发单体进入浮化的胶束，聚合后破乳或喷雾干燥，得到细粉状树脂； 本体聚合：不使用悬浮剂和乳化剂，工艺过程简单，产物纯度较高，性能优良，不需水洗分离。不足之处在于本体聚合是非均相的，在低转率时，聚合物就从单体中沉析为粒子。 溶液聚合：将单体和引发剂溶于适当溶剂中,在溶液状态下进行的聚合反应。 常用助剂 1. 稳定剂：阻止或延缓高分子材料降解的一类助剂； 中和氯化氢 铅类： 金属 皂类： 有机 锡类： 环氧类： RNH2 + HCl RNH2Cl 胺类： ROM+HCl ROH+MCl 醇盐： RSM+HCl RSH+MCl 硫醇盐： 取代不稳定氯原子 饱和PVC中的不饱和键 2. 增塑剂：为提高其加工性、柔韧性或延展性而加入的低挥发性的一类物质； 邻苯二甲酸酯类：邻苯二甲酸二丁酯，二丁酯，DBP， 邻苯二甲酸二辛酯，二辛酯，DOP； 磷酸酯类： 磷酸三甲酚酯，TCP，磷酸三苯酯，TPP； 脂肪二元酸酯类：己二酸二辛酯，DOA，癸二酸二辛酯； 环氧酯类： 环氧大豆油 3. 润滑剂：润滑剂在加工时从内部析至表面，形成一层膜，使制品与设备之间的粘结力降低，称为外润滑作用，润滑剂也可降低塑料中各组分在加工中的内磨擦，增加塑料的流动性，降低熔体粘度，称为内润滑作用。 外润滑剂：石腊，低分子量聚乙烯，矿物油及硅油； 内润滑剂：硬脂酸，硬脂酸单甘油酯，硬脂酸木糖醇酯。 4. 填充剂：使用碳酸钙、钛白烯、陶土、石棉等作为聚氯乙烯的填充剂不但可以降低价格，还使聚氯乙烯的硬度、电绝缘性提高；缺点是冲击强度、伸长率下降，熔体粘度增加使成型困难。 成本核算 聚氯乙烯成本经验计算方法 电石法PVC生产成本 =[（电石成本+氯气成本）/0.8+管理费用]*1.17 =[（1.5*电石价格+0.76*氯气单价）/0.8+管理费用]*1.17 乙烯法PVC成本计算 =[（乙烯成本+氯气成本）/0.6+管理费用]*1.17 =1.95（0.5*乙烯价格+0.65*氯气单价）+管理费用*1.17 电 价 政策性的调整；季节性的调整；电价上涨2分，电石成本上涨70元/吨 物 流 易燃易爆危险化学品的运输受限；季节性的运输困难；各种特殊时期各地不同的管制措施 原 料 煤炭、蓝炭/焦炭、生石灰均与聚氯乙烯价格直接相关 * 氯 碱 及 PVC 生 产 工 艺 技术中心 · 徐慧远 绿 色 化 工 专 家，真 诚 合 作 伙 伴！ 公司简介 创建于1944年 中国制造业企业五百强 中国石油和化学工业百强 西南最大氯碱化工企业 四川省突出贡献工业企业 省市重点优势企业 82万吨/年聚氯乙烯、74万吨/年烧碱、1.5万吨/年水合肼、电石、水泥、三聚磷酸钠、黄磷、甲酸钠、甲酸、三氯乙烯 2011年产值102亿，利税2.27亿 氯碱工业概述 氯碱工业生产方法以电解为主，其生产工艺经历了水银法一隔膜法一离子膜法3个发展阶段； 19世纪中期，电解食盐水生产氯气和烧碱技术取得专利，并于1890年实现了工业化；电解最初采用石墨阳极，消耗快且电耗高，1968年实现了金属阳极工业化。 1952年开始开发离子膜法烧碱生产技术，1966年，美国Du Pont公司开发出太空燃料电池用的全氟磺酸阳离子交换膜，即Nation膜，并于1972年成功地将这种离子膜应用于氯碱电解生产中。 特点：能耗高；氯和碱的平衡；腐蚀与污染严重。 氯碱工业生产的基本过程 钙法除硝工艺 盐水一次精制工艺 隔膜电解工艺 离子膜电解工艺 蒸碱工艺 72%、99％固碱工艺 氯氢处理工艺 液氯工艺 氯碱工序 钙法除硝 2H2O+CaCl2＋Na2SO4→CaSO4·2H2O↓＋2NaCl 盐水一次精制工艺 钙的去除：Ca２＋ ＋ CO3２－ → CaCO3 ↓ 镁的去除：Mg２＋ ＋ 2OH－ → Mg(OH)2 ↓ FeCl3絮凝剂 隔膜电解工艺 阳极 ： 2Cl- - 2e → Cl2 阴极 ： 2H+ + 2e → H2 总反应式： 2NaCl + 2H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH 离子膜电解工艺 阳极 ： 2Cl- - 2e → Cl2 阴极 ： 2H+ + 2