年产2万吨聚氯乙烯聚合反应釜设计设计

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1、年产2万吨聚氯乙烯聚合反应釜设计前言随着计算机技术的发展,微型计算机越来越广泛地用于化工生产过程的控制。过去,衙化公司电化厂的聚合釜控制由人工操作,不但劳动强度大,而且控制精度低,往往发生树脂转型。从1989年开始,衡化公司电化厂和衙化公司开发处对电化厂聚合釜的微机控制进行了开发研制工作,总共投资了万元。其控制对象主要是聚合釜下层温度和夹套水温。采用一台单板针算机(下位机)控制5只聚合釜温度,并且通过RS一232C口向IBM一PC(上位机)传递现场信息以实现数据的存储、图形显示、打印制表等多种功能。该系统自1990.09月投运以来,不但安全可靠,而且各项经济技术指标均符合

2、设计要求。聚氯乙烯是五大通用树脂之一，由于具有良好的性能，应用领域最宽，在全世界得到了广泛应用。我国是世界上PVC生产和消费发展最快的国家。本设计基于对PVC四种合成方法的比较，选用悬浮法聚合工艺。同时介绍了国内聚氯乙烯生产的常用技术，通过对悬浮法进行深入分析，提出聚氯乙烯生产技术的新方向。确定悬浮法聚氯乙烯生产工艺的基础上进行了物料衡算，热量衡算，设备选型等。在此基础上,绘制聚合反应工段的基本工艺流程图和主体聚合反应釜的装配图。经过本次设计,了解了化工工艺生产的各个环节和实施步骤,II掌握了化工设计的基本程序和方法,认识到理论实验到工厂大规模生产的转变过程.II目录前言

3、I目录II第一章综述11.1国内外PVC发展状况及趋势11.1.1PVC简介11.1.2国内聚氯乙烯发展动态及趋势11.1.3国外聚氯乙烯发展动态及趋势11.2聚合工艺方法21.2.1悬浮聚合31.3悬浮聚合工艺流程叙述31.3.1加料系统41.3.2聚合系统41.3.3回收系统51.3.4干燥系统51.4原料及其他主要组分61.5原料及产品性能6第二章影响聚合产品质量的因素7第三章工艺计算83.1物料衡算83.1.1聚合釜8283.1.2出料槽103.1.3汽提塔10第四章化工设备的选型和设计计算134.1聚合釜的选型134.1.1验算2045参考文献3128第一章综述

4、1.1国内外PVC发展状况及趋势1.1.1PVC简介聚氯乙烯(PVC)是五大通用合成树脂之一，其制品具有质轻柔软、机械强度高、耐腐蚀、绝缘透明等性能，广泛应用于工业、农业、建筑、包装等领域。1.1.2国内聚氯乙烯发展动态及趋势我国PVC发展的现状。产能快速增长，结构调整势在必行，截至2011年国内PVC总产量达97家，产能40万吨以上的企业目前已经有17家了，产能的比重达到了45%以上，总体来看从2004年到2011年国内聚氯乙烯的产能和产量也在快速增长，我们可以看出产能方面从2004年产能达到664万吨，到2011年2200万吨。从产量上可以看到，2004年达到了503

5、万吨，到2011年1295万吨，增幅达到了231%。　　从市场的需求数据来分析，2007年中国的聚氯乙烯的表现需求量已经突破了1000万吨，受到金融危机的影响，2008年表现的需求量下降到了923万吨，随着国内经济政策刺激的显现，2009年表现突破了1000万吨，预计在2012年市场需求量将达到1416万吨左右，与2011年相比将有4.1%的增长。28改变我国聚氯乙烯企业的规模结构、提高装置国产化水平，改善我国聚氯乙烯行业经济效益、提高竞争能力。开发新品种，开拓新领域是我国聚氯乙烯行业的发展重点。目前，在这方面与国外的差距较大，也是进口量增加的一个因素。今后国内PVC行业

6、应注重PVC专用品种的开发与生产，通过各种改性技术增加PVC专用料比例，进一步拓宽应用领域，扩大市场份额，提高产品的附加值116J。如导电(抗静电)PVC；低发泡挤出管材专用科：超高超低聚合度PVC；耐高温食品瓶用混合料；超高流动性科；弹性料等。1.1.3国外聚氯乙烯发展动态及趋势世界PVC的生产以乙烯为原料的占90％以上，其余的是以乙炔为原料。国外PVC的发展趋势主要在改进工艺路线、提高产品性能、减少环境污染等方面(1)PVC的生产发展趋势是装置大型化。聚合釜单台容积已达135m3左右，多数为70～110m3。单套装置能力最大已达50万吨／年。(2)采用高活性引发剂、复

7、合分散剂、快速终止剂，缩短聚合反应周期，提高聚合釜的生产强度，可提高到200t／m3．a以上，有的甚至达到500t／m3.a。(3)优化工艺，节能降耗。如采用高效催化剂，减少设备尺寸，降低投资，提高收率，降低消耗，简化净化流程；粘釜技术不断发展，形成喷涂防粘釜和改进釜壁材料两种体系；开发节能型干燥器等。28(4)开发新的原料路线，以乙烷为原料，替代价格相对较贵的乙烯，降低PVC的生产成本。(5)使用将氯化氢转化为氯来替代原平衡氧氯化工艺的氧氯化单元，以简化生产工艺、降低投资。1.2聚合工艺方法目前，PVC的聚合方法主要有四种：