—毕业论文(氯乙烯生产工艺)-物料衡算表

—毕业论文(氯乙烯生产工艺)-物料衡算表内容摘要：

I 问题。 但这种方法既不能完全向石油天然气化工方向转化 ,又 不能完全摆脱电 石乙炔法 , 所以没有发展前途。 1. 3 乙烯氧氮化法 氧氯化法是对利用氯化氢合成有机物的这一类反应的总称。 乙烯氧氯化法的化学反应方程式为 : ClC lC HCHClCHCH 22222  ； H C lC H C lCHClCHC lC H  222 这种方法是目前缺少氯气的地区采用的方法。 这 3 种氯乙烯生产工艺中 , 除了第一种生产工艺走的是电石路线外 ,后三种生产工艺均属于石油路线 ( 即以石油或石油产品为原材料生产氯乙烯 )。 目前在我国 , 除齐鲁石化、上海氯碱总厂、北京化工二厂和天津大沽化工厂四家较大的聚乙烯生产企业采用 了以乙烯为原料的平衡氧氯化法 ,天津乐金公司直接以进口的氯乙烯为原料外 , 其余厂家均是电石乙炔法 , 乙炔法生产氯乙烯占氯乙烯总生产能力的 %。 电石路线由于存在耗电量大 , 成本高以及环境污染严重等问题 , 正在被世界各国所淘汰 ， 而石油路线则由于成本低、质量高、污染小、易于大规模生产等优点 , 成为目前世界上比较通用的生产工艺。 但是 , 随着石油资源的日益枯竭以及氯乙烯的需求不断增加 , 必须有新的氯乙烯生产工艺的诞生。 石油和天然气通常是相伴而生 , 在石油和天然气当中 ,石油的应用非常广泛 , 而天然气虽然有极丰富的 贮藏量 , 但其在化学工业上的应用还远远赶不上石油。 如何使天然气替代或部分替代石油在国民 经济中的作用 , 是人们一直关注的课题。 尤其是随 ， 着石油资源的日益减少和天然气资源的大量发现 ,天然气的转化和利用越来越受到人们的重视。 在这种情况下 , 很自然想到用天然气、油田气中的乙烷来取代石油中的乙烯 , 用于氯乙烯的生产。 因此 ,电石法 PVC 在国内还可以生存相当长时间。 第 8 页 共 21 页 2 乙炔法合成氯乙烯介绍 最老也是最简单的商业路线是用无水氯化氢在活性炭作载体的氯化汞催化剂上面通过乙炔气相加成生成氯乙烯单体。 同其它氯乙烯路线相比，该工 艺反应简单，收率高，因此可做简单的产品净化，没有大量的废物处理问题，其基建和运营成本低于氧氯化法路线。 通过氢气和氯气的反应，在现场可获得无水氯化氢。 乙炔进行烘干，然后通过碳床，脱除催化剂毒素（如硫化物）。 无水氯化氢 、 净化过的乙炔和循环气一起用反应器排出物通过间接热交换预热，并送到转化器。 每个反应器都是管间走导热的多管热交换器，去除反应放热，然后在外部热交换器中产生蒸汽。 反应管装满了催化剂粒料，粒料由负载在活性炭载体上 10重量百分比的氯化汞组成。 反应器通常在 90到 140摄氏度（取决于催化剂活性）和 — 大气压力下运行。 在每个反应器中每一反应物的转化率为 98%— 99%。 反应器排出物由氯乙烯 、 副产品以及未反应的乙炔和氯化氢组成，通过与反应器进料进行间接交换冷却，然后用水和碱洗涤。 产品气经过压缩 、 冷却，连同冷凝的氯乙烯和氯化的烃副产品送往汽提塔。 汽提塔底部的粗氯乙烯在后处理塔内提纯，脱除重的氯化有机物和乙醛以便另行处置。 氯乙烯汽提塔的塔顶馏出物进入另一个吸收器 — 汽提塔系统，乙炔和氯化氢循环到反应器，轻的氯化烃类送去焚化。 第三章 工艺流程的设计 与绘制 反应热及时移出 : 反应是放热反应，局 部过热会影响催化剂的寿命 (HgCl2升华，使其活性下降 )。 因此，在反应过程中，必须及时地移出反应热。 反应器型式： 工业上经常采用多管式的固定床氯化反应器，管内盛放催化剂。 经过干燥和已经净化的 乙炔 和 氯化氢 的混合气体，自上而下地通过催化剂床层，进行反应。 管外用加压的循环热水进行冷却。 发挥催化剂床层的效率，提高处理量： 反应是放热反应，乙炔的空速大，则有局部过热现象 (热点温度 )，因此，乙第 9 页 共 21 页 炔的空速也受到限制。 如果整个床层温度都接近最佳的允许温度，就可以充分发挥催化剂床层的效率：采取分段进气、分段冷却和适当调整催化剂活性等方法，可以使床层温度分布得到改善，乙炔空速可以提高，因而催化剂的生产能力也可以显著提高。 工艺流程叙述： 乙炔加氯化氢制氯乙烯的工艺流程如图所示。 乙 炔可由电石水解得到。 经过净化和干燥后的乙炔，与干燥的 氯化氢 以 1:～ 的比例混合，进入反应器，进行加成反应，乙炔转化率可达到 99%左右，副产物 1,1二氯乙烷的生成量约为 1%左右。 从反应器出来的气体产物中，除含有产物氯乙烯和副产物 1,1二氯乙烷以外，还含有 5～ 10%的 氯化氢 ，和少量没有反应的乙炔。 反应气体经过水洗和碱洗，除去 氯化氢 等酸性气体，并且用固体 KOH 进行干燥，再经过冷凝冷却，得到粗氯乙烯凝液。 第 10 页 共 21 页 粗氯乙烯先经过 冷凝蒸出塔 ，脱去溶解于其中的乙炔等气体后， 进入氯乙烯塔进行精馏，除去 1,1二 氯乙烷等高沸点杂质，塔顶蒸出产品氯乙烯，产品氯乙烯贮于低温贮槽 中。 第四章 氯乙烯合成岗位工艺指标 岗位工艺生产控制指标和频次 序号 项目名称 单位 指标 检测点 检测者 检测频次 分类 1 乙炔气水封 PH 值 PH 值 ＞ 7 乙炔气冷却器排污口 操作工 1 次 /小时 D 2 二级乙炔气冷却器气体出口温度 ℃ ＜ 12 乙炔除雾器 出口管 操作工 1 次 /小时 D 3 混合器出口气体温度 ℃ ＜ 35 混合器出口管 操作工 1 次 /小时 B 高限报警 25 操作工 1 次 /小时 D 4 Ⅰ级混合气冷却器气体出口温度 ℃ 4～ 8 12石墨冷却器 气体出口 操作工 1 次 /小时 A 5 Ⅱ级混合气冷却器气体出口温度 ℃ 14～ 17 34石墨冷却器 气体出口 操作工 1 次 /小时 A 6 活化石墨冷却器出口温度 ℃ 7～ 10 活化石墨冷却器出口 操作工 1 次 /小时 D 7 混合气含 HCl % 49～ 51 Ⅱ级除雾器 出口管 操作工 1 次 /2 小时 C 8 预热器出口气体温度 ℃ ＞ 75 预热器出口管 操作工 1 次 /小时 B 9 转化器最高温度 ℃ 连续两点 转化器热电 操作工 1 次 /小时 D 第 11 页 共 21 页 ≤ 180℃ 偶 10 组合塔气相 进口温度 ℃ ≤ 20 组合塔气相 进口管 操作工 1 次 /小时 A 11 组合塔气相 出口温 ℃ 12～ 45 组合塔气相 出口管 操作工 1 次 /小时 C 12 组合塔下酸浓度 % 31177。 2 组合塔下酸管 操作工 1 次 /4 小时 B 13 进组合塔 31%酸 ℃ 10～ 18 组合塔前 31%酸管 操作工 1 次 /小时 C 14 进组合塔 19%稀酸 ℃ ≤ 20 22%稀酸进组合塔管线管 操作工 1 次 /小时 C 15 水洗塔下酸浓度 % ≤ 8 水洗塔下酸管 操作工 1 次 /小时 A 16 碱洗塔A NaOH % 5～ 10 碱洗塔 A出口管 分析工 1 次 /4 小时 C Na2CO3 ＜ 8 17 碱洗塔B NaOH % 8～ 15 碱洗塔 B出口管 分析工 1 次 /4 小时 C Na2CO3 ＜ 8 A重要记录指标 B般记录指标 C观察记录指标 D观察不记录指标 第五章 氯乙烯合成岗位开停车操作 系统开车及准备 初始开车或检修后开车前准备 检查所属设备 、管道、阀门、电器、仪表是否完好可用。 系统试压合格后按计划用氮气置换设备、管线里的空气。 当取。