年产10万吨聚氯乙烯合成工艺开题报告.doc

材料与化学工程学院 毕业论文（设计）开题报告 题 目 年产10万吨PVC树脂合成工艺设计 （氯乙烯脱水、精馏、聚合干燥） 专 业 高分子材料与工程 姓 名 班 级 学 号 指导教师 *** *** *** 一、选题依据 1、国内外PVC生产技术的进展 1．1 国外技术进展 1．1．1 氯乙烯单体和PVC树脂生产技术 近年来，国外的氧氯化工艺有了进一步的改进，在裂解1，2一二氯乙烷生产氯乙烯的过程中，采用三氯乙醛或氯醛促进剂，减少了乙烯基乙炔副产物，提高了产品质量。新开发的直接氯化／电解氯化氢生产氯乙烯单体新工艺，在降低氯乙烯单体成本、提高产品质量方面又迈进了一步。乙烷制VCM 工艺正在实现工业化，该工艺可使产品成本降低20％ ～30％。欧洲乙烯新近又开发出了使乙烷在低温下反应直接合成氯乙烯的新型催化剂，其成本比由乙烯生产氯乙烯方法节省50％以上。目前已有新型消泡悬浮剂研制成功，简化了聚合操作步骤，减少了树脂中的杂质，改进了间歇悬浮聚合工艺及聚氯乙烯树脂的粒度分布，提高了树脂质量。 1．1．2 树脂品种开发及加工应用技术 开发了氯乙烯—丙烯酸丁酯共聚物与聚丙烯酸酯的接枝共聚物、含氨基的聚氯乙烯树脂。对加工配料技术进行了改进，开发出高强度PVC电缆料、防污PVC制品、PVC仿木型材、PV(J木材复合窗用型材等。 1．2 国内PVC技术现状 目前我国PVC的生产基本上采用悬浮聚合工艺，VCM 的生产主要采用电石乙炔工艺路线和乙烯氧氯化工艺。国内悬浮法生产PVC的工艺技术近十几年来取得了一定进展，主要有：(1)复合型分散剂和引发剂、链转移剂、热稳定剂和终止剂等在各生产厂家中得到广泛应用；(2)基本上掌握了聚合釜真空脱氧、后加引发剂等聚合技术；(3)防粘釜技术也得到了提高；(4)发展了筛板溢流塔和螺旋板换热器。清华大学新开发的旋流干燥器性能优于德国赫斯特公司同类产品；(5)新开发出了宽分子质量分布、高聚合度PVC、纳米CaCO3原位聚合PVC专用树脂和纳米抗菌PVC材料等。 2、PVC的发展及应用情况 1992年，世界PVC树脂生产能力达到2205万吨／年，按此测箅PVC2000年生产能力可达到2700～2800万吨。据一般预测PVC树脂产量的年平均增长速度为2～3%。 在发达国家，PVC树脂主要用来生产PVC硬制品，约占总消费量的70%，用于软制品和涂料、粘合剂的量约占30%。1992年，美国PVC建材消费量占其塑料建材总消费量的45．7% 。其中：电子用品占PVC塑料建材总消费量的22．7％ ，家庭用品占12．4%，运输工具占64．3%。1991年日本PVC消费量占合成树脂消费量的3O% 。 在PVC塑料建材中，发达国家的传统产品是小口径管材、管件、汽车装璜材料、工业器具，这些领域的市场已趋饱和。电线、电缆敷层、地板、织物、薄膜和片材， 以及瓶类PVC制品，已达最高消费水平。PVC建筑市场，如护墙板、助材管、汽车防腐涂料 、纤维增强PVC制品、电子电器、耐热制品、医用PVC制品等，会有显著增长。PVC包装材料也会有所增加。 据专家预测，我国每年需5000万米室内外塑料排水管线，其中PVC管线占80% ，约需管材、管件4万吨。此外，塑料管材还可用于城市煤气、天然气管道，农用喷灌、滴灌和地下水管灌溉用PVC管道，比明渠淹灌减少了沿途输水损失，可节水30%以上。美国每年农业灌溉用PVC管道已达10万吨。PVC弹性防水卷材是一种新型防水材料，耐候性、防水性好，施工简单，延用期长，可用于建筑物屋顶和水库堤坝的防水渗透。国外PVC防水卷材消费量巳占防水卷材总消费量的40% 。此外，PVC—煤焦油—砂石防水卷材，PVC改性煤焦油耐低温油毡，PVC一煤焦油防水涂料，PVC建筑防水接缝材料等防水建材，应用推广也很快。PVC粉末涂料有较强的抗腐蚀性、电绝缘性和耐候性，着色广泛，遮盖力强，装饰效果好，加工工艺简单，广泛用于高速公路护栏、建材钢板、钢管、家用电器部件、五金器材等金属制品的涂层装饰。PVC农膜强度高，透明性好，用于栅膜和地膜。PVC经过改性，可做成防滴膜、防雾膜、光功能膜、粮仓用膜、保鲜膜、缠绕膜、扭结膜。PVC包装材料和PVC饮料瓶今后也会有较大的发展。PVC装饰材料，如彩色透明装饰板、中高档壁纸、PVC地板块等室内装饰材料，也有良好的发展前景。 3、工艺选择依据 悬浮法PVC生产技术易于调节品种，生产过程易于控制，设备和运行费用低，易于大规模组织生产而得到广泛的应用，成为诸多PVC生产工艺中最主要的生产方法。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题 本设计主要是对聚氯乙烯生产过程中的氯乙烯脱水、精馏和聚合干燥三个工序段进行计算，其各个工序段的设计参数如下： 1、氯乙烯脱水工艺设计参数： （1）需脱水氯乙烯具有