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08化学工程与工艺许文08206040103

聚氯乙烯的生产工艺流程

摘要：本文主要介绍年产5万吨的聚氯乙烯（PVC）这种大宗化学品的生产过程和工艺，以

及聚氯乙烯（PVC）的生产装置。我们用“乙烯氧氯化法”的“古德里奇法”制取氯乙烯单

体，然后就氯乙烯单体的聚合的“悬浮聚合法”和正式生产做出进一步的说明。

关键词：PVC，乙烯氧氯化法，悬浮聚合法，古德里奇法

引言：

1，PVC的特性和设计背景

聚氯乙烯树脂是世界五大著名的树脂之一，全称Polyvinylchloridepolymer，简称

PVC。聚氯乙烯本色为微黄色半透明状，有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚丙烯，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。常见制品：板材、管材、鞋

底、玩具、门窗、电线外皮、文具等。是一

种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原

子的高分子材料。

它柔韧性好，绝缘性高，强度也高，不易溶解等等，广泛的应用于人们的生产生活。

PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万～12

万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～

85℃开始软化,130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性

能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ／m2；有优异的介电性能。

2，我国的发展概况

近几年来我国的PVC从无到有发展迅速，但仍然赶不上发展更快的PVC制品加工需

求，自给率只能保持在70%左右。需求的旺盛，国内乙烯资源的不足，反倾销终裁后进口

量的下降，国际原油和石化产品的价格不断上升使乙烯法生产成本相应升高，也使得电石

法成为许多企业的首选工艺。

中国PVC产业主要有三个发展的方面：

一，企业向规模化、大型化和集约化发展。据有关统计资料表明，我国聚氯乙烯生产

能力已达到年4000万吨。根据我国石油化工发展规划，到2010年，已经有几套年产20

万吨以上的聚氯乙烯装置在我国落户。这些项目如期完成，使新增聚氯乙烯能力约为年

200万吨。

二，采用先进生产工艺。引进和采用先进的二氯乙烷法等多种生产工艺，改进聚合

釜，以提高聚氯乙烯生产装置的性能；应用计算机自动化控制系统，使生产实现现代化，

逐步淘汰一些无竞争力的小型电石法装置的同时积极改进大型电石法。出现了多种先进方

法并存的局面。

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三，产品向专业化、多样化和高附加值方向发展。除普通型聚氯乙烯树脂外，大力增

加特殊用途的品种、牌号，例如，型材、管材、电缆用的专用料等的产量和质量也将接近

或达到国际先进水平。

我国的聚氯乙烯的生产量已经达到4000万吨，数目不容小视。

3，聚氯乙烯的污染

聚氯乙烯其中有氯，这是有毒的。氯乙烯单体含量高，会挥发出来；对人体造成致癌

作用，特别是造成内分泌、荷尔蒙的紊乱，所以对人体造成较大的危害。不仅仅如此，常

规的PVC等材料的电线电缆是相当严重的污染源，在制造、使用及废弃处理时，都会产生

大量的二恶英、卤氢酸、铅等有害物质；PVC材料燃烧时会发生很大的浓烟，并产生有害

的HCL气体；而且大部分PVC材料中含有Pb(铅)、Cd(镉)等(用作电缆稳定剂)多种有害重

金属，会对人体健康造成一定的危害；焚烧或掩埋后，会造成对土壤和水源的污染。由于

一次性医疗器械产品大多采用医用级聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯(PC)，而PVC加工过程中的

热分解物对钢材有较强的腐蚀性，PC则硬度高，粘性大，因而对塑化部分的零部件材质要

求必须是能抗腐蚀、抗磨损而且有较高的抛光性能。目前大多数医用注塑机采用机筒螺杆

镀硬铬的办法或者采用不锈钢为材料制作机简螺杆以达到上述特殊要求。另外，为了防止

PVC加工过程中热分解产生气体，要求对动定模板表面进行镀铝处理，而且对外围板金也

进行镀铝处理或者采用不锈钢板制作板金，板金拼缝采用无毒硅胶进行密封，以防塑料加

工过程中产生的气体跑到外面(塑料加工过程中产生的气体可通过专用设备进行集中收集再

经过净化处理方可排入大气中)。

4，生产聚氯乙烯的重要性