电石法生产PVC生产工艺.docx

求 电石法生产PVC生产工艺
2010-4-10 20:36
提问者： hbjzzpz | 浏览次数：2830次
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2010-4-11 08:43
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聚氯乙烯厂生产流程叙述

一. 乙炔车间
1.1. 原料岗位生产流程叙述：
袋装电石用小车运到鄂式破碎机旁，将电石从袋里倒出放入破碎机破碎，经皮带机送到料仓内。
1.2. 加料岗位生产流程叙述：
与原料岗位联系把电石运到料仓，加料到计量斗。用氮气置换一贮斗后，打开活门向一贮斗加入电石。（加料时开氮气阀门以置换排除贮斗内空气，防止加料时发生燃烧爆炸事故）
1.3. 发生岗位生产流程叙述：
二贮斗中的电石，由电磁振动输送器连续加入发生器内，电石与水在发生器内发生反应，生成的粗乙炔气由发生器顶部逸出，经渣降捕集器、正水封、冷却塔进入清净系统及气柜中。
“水”由工业水和废次钠及电石上清液一起连续加入渣浆捕集器，然后流入发生器内，以维持发生器温度在75℃～90℃，并保持发生器内的液位；电石分解后的稀电石渣浆，从溢流管不断溢出，浓渣浆及其它杂质由发生器内耙齿耙至底部，定期排出。当发生器压力高于10000Pa时，乙炔气由安全水封自动放空，当发生器压力降低时，乙炔气由气柜经逆水封进入发生器，保持发生器正压；乙炔气在渣降捕集器经初步冷却及洗涤后，进入正水封，然后进入喷淋冷却塔和填料冷却塔，将乙炔气降温到常温，进入清净系统。
1.4. 清净岗位生产流程叙述：
乙炔气由冷却塔顶部出来进入水环泵，加压送入1#清净塔和2#清净塔，用次氯酸钠溶液直接喷淋，使粗乙炔中的PH3、H2S等杂质氧化成H3PO4、H2SO4等酸性物质；再送入中和塔，与从塔顶喷淋而下的5～13％浓度的碱液逆流接触，中和粗乙炔气中的酸性物质，乙炔气（乙炔气纯度＞98.5％）从塔顶出来后送合成车间。
清净塔所用的NaClO是由泵从NaClO高位槽抽到2#清净塔使用，2#清净塔使用过的NaClO再由泵打到1#清净塔使用，1#清净塔使用过的废NaClO排到废水槽供给发生使用。
1.5. 压滤岗位生产流程叙述：
电石渣浆从发生岗位溢流到浓缩池后，用渣浆泵打到程控压滤机，通过压滤形成渣饼和清液，程序设定松开、取板、拉板卸下渣饼，最后铲车装车运到料场；清液水先经过热水泵送上凉水塔，冷却后的清液用冷水泵打到乙炔车间。
二. 合成车间
2.1. 氯化氢岗位生产流程叙述：
来自氯碱厂的合格的H2和Cl2经缓冲罐、阻火器后，按一定的摩尔比（Cl2：H2=1：1.05～1.10）进入石墨合成炉，在灯头上燃烧，生成的HCl气体从石墨合成炉顶部导出，经炉顶石墨冷却器冷却分离夹带的酸雾后温度降到45℃以下，送往氯化氢分配台，合格的氯化氢作为原料一路供应转化岗位，一路送往填料塔用纯水吸收制作高纯酸。刚开车或生产不正常时产生的不合格氯化氢气体用两级石墨降膜吸收器吸收，使尾气中氯化氢含量小于5×10-6（5 ppm）后放空，同时制得废酸出售。
2.2. 转化岗位生产流程叙述：
由乙炔车间送来的精制乙炔气，（经乙炔预冷器初步冷却脱水后）经砂封与氯化氢岗位送来的氯化氢（经预冷器初步冷却脱去一部分水后），各自通过孔板流量计按分子比（C2H2/HCl=1/1.05～1.1）进入混合器充分混合后，经过石墨冷凝器，用-35℃冰盐水间接冷却到-12℃～-16℃。石墨冷凝器中混合气体所含水份一部分冷凝成40%左右的冷凝盐酸从石墨冷凝器底部直接排出，另一部份则以雾状形态带于气体中，在经过两台串联为一组的酸雾过滤器时，酸雾被硅油浸渍的玻璃棉捕集分离。经冷冻脱水后的混合气进入预热器，用热水加热至70℃～80℃，进入大组串联的转化器中，借转化器列管中填装的吸附于活性炭上的升汞触媒，使乙炔和氯化氢发生加成反应，前台转化器尚有20～30％未转化乙炔，再进入后台转化器继续反应，使出口处未转化乙炔控制在3％以下。生成粗氯乙烯纯度≥90％,合成反应产生的热量,则通过由净化岗位热水泵送来的90℃～98 ℃左右的循环热水移走。
2.3. 净化岗位生产流程叙述：
粗氯乙烯从转化器出来经装填活性炭的除汞器将触媒在高温下出来的氯化汞等升华物吸附除去，再通过氯乙烯冷却器，冷却后的粗氯乙烯气体进入一级泡沫塔和二级泡沫塔，从盐酸脱吸稀酸泵送过来的稀酸从二级泡沫塔塔顶喷淋吸收粗单体中过量的氯化氢气体，增浓后的盐酸，经盐酸冷却器冷却后，继续进入二级泡沫水洗塔吸收氯化氢通过位差进入盐酸中间槽，槽内31%左右的浓盐酸用浓酸泵打至盐酸脱吸去脱吸循环。泡沫塔顶出来的气体再进入填料水洗塔，由塔顶喷淋的稀酸吸收剩余的少量氯化氢气体，得到的浓度升高的盐酸经酸封流入循环酸槽。循环酸槽中的稀酸通过酸泵，少部分送往泡沫塔作为吸收液制得浓酸，大部分重新送到填料塔作为吸收液循环使用。在循环酸槽处设有加入工业水阀，补充因送往泡沫塔制浓酸而减少的酸液，维持循环酸槽液面的稳定。另外从盐酸脱吸送过来的稀酸部分送往乙炔压滤澄清池，以维持循环酸槽的酸浓度在6%～8%。从填料塔顶出来的气体送往碱洗塔，经碱洗塔用浓度约5%～15%的碱液除去残余微量的氯化氢和少量的二氧化碳气体，净化后的粗VC气送去压缩及VC气柜。
由公用工程送来的无离子水加入热水循环槽后，通入适量蒸汽加热至85℃～95℃以供给转化和分馏岗位用，需用时开启离心泵，将热水打至转化和分馏岗位。
2.4. 压缩岗位生产流程叙述：
从净化系统出来的气体进入氯乙烯气柜，气柜中的氯乙烯经机前冷却器用+5 ℃水冷却至5 ℃～15℃，经水分离器分离出冷凝水后，用螺杆式压缩机加压至0.55±0.03 MPa（表），再由机后冷却器冷却到45 ℃～50 ℃，直接送至分馏岗位。
2.5. 分馏岗位生产流程叙述：
由压缩系统来的0.5 ±0.03 MPa（表压）粗氯乙烯气体，先送入全凝器；用＋5℃水间接冷却，使大部分氯乙烯气体冷凝液化，并经低沸塔加料槽除水后，进入低沸塔；未冷凝气体进入尾气冷凝器，用－35℃冷冻盐水进一步冷凝，其冷凝液进入低沸塔加料槽，除去水份后，进入低沸塔，低沸塔底部物料在低沸塔再沸器用净化岗位来的热水间接加热，并将沿塔板向下流动的液体中的低沸物蒸出，经塔顶冷凝器（用＋5℃冷却水）冷凝作为塔顶回流液，不凝气体由塔顶进入尾气冷凝器进行冷凝。
低沸塔塔釜内已脱除低沸物的氯乙烯借压差经气动阀后连续加入高沸塔，高沸塔塔内向下流的液体经高沸塔再沸器加热，将氯乙烯蒸出，经高塔精馏分离。由塔顶排出的精氯乙烯气体，部分经塔顶冷凝器（用＋5℃冷却水）冷凝作为塔顶回流液，大部分精氯乙烯气体进入成品冷凝器，用＋5℃水间接冷却，把氯乙烯冷凝成液体，贮放在单体成品贮槽中，按需要用单体泵将成品氯乙烯压送到聚合车间。
从高沸塔釜底部排出的高沸物送至残液贮槽，定期压至蒸出釜（每班2次，每次5分钟），经热水加热蒸出的氯乙烯气体回收至气柜。剩下的高沸物压至二氯乙烷贮槽。
2.6. 尾气岗位生产流程叙述：
尾气冷凝器排出的未冷凝气体，从列管式吸附器底部进入，尾气中氯乙烯组分即被吸附剂吸附，吸附时的热量由管间+5℃冷却水移走。而不被吸附的氢气、氮气，由吸附器顶部出来，经尾气自控阀放空。当吸附剂内所吸附的氯乙烯和乙炔达到饱和时，尾气切换入另一台吸附器，此时低沸塔系统压力将会下降，并于第一台吸附器管间通入热水，启动真空泵抽气，使解吸氯乙烯气体经真空罐脱除炭粉等杂质后，一部分排入转化二段，一部分排入压缩岗位再次压缩后送精馏。
2.7. 盐酸脱吸岗位工艺流程叙述：
浓盐酸用泵从浓盐酸储槽中打至解吸塔，从塔顶喷淋而下，在塔中和来自再沸器的热稀酸气液混合物相遇进行传热传质，解吸出来氯化氢气体。含水蒸汽的氯化氢气体从塔顶出来，经石墨冷却器后接入外管，分离出来的氯化氢气体送往氯乙烯合成工序使用。分离出来的浓盐酸进入酸储槽，再定期排入浓酸储槽。由塔底得到的稀酸，一部分流入再沸器以产生稀酸气液混合物，一部分进入石冷器冷却后进入稀酸储槽，再次用于水洗泡沫塔，吸收制成31%左右的浓酸供解吸塔使用。
2.8. 冷冻站岗位生产流程叙述：
配制好的氯化钙盐水存入盐水箱中经盐水泵打入制冷机组，由于液氨吸收热量后变为氨气经压缩机组加压后，再经蒸发冷凝器冷凝再变为液氨存入氨贮槽中，而盐水放出热量后温度降低，从而制得要求温度的盐水送入合成混合冷冻工序及精馏工序。
2.9. 溴化锂岗位生产流程叙述：
回水箱的冷水回水（约12℃），经回水泵打入溴化锂冷水机组，在机组内经热交换制得7℃水进入贮水箱，经冷水上水泵送往乙炔工序，合成精馏以及烧碱厂的氯氢处理工序使用（7℃水在贮水相中与氟利昂机组制得的5℃水混合）。冷水在上述工序进行热交换带走热量，水温升至12℃。12℃水回到溴化锂冷水工序回水箱，再进行制冷循环
2.10. 循环水岗位生产流程叙述：
来自10万吨/年PVC厂溴化锂、氯化氢岗位的热水直接进入冷却塔，经冷却后流入冷却水池，用循环水泵将水池的冷却水送至上述各工序，循环使用。
当冷却水水温≥35℃时，用调节水泵将水池的冷却水再次送入冷却塔进行冷却。
三. 聚合车间
3.1. 聚合岗位生产流程叙述：
聚合釜（R3101A-H）涂釜、底阀检查、人孔盖检查、抽真空合格后，聚合用水由无离子水制备岗位送至无离子水贮槽，再由水加料泵（P3102A/B）经无离子水过滤器（F3101A/B）过滤后打至聚合釜或由注水泵（P3111A/B）打至聚合釜。分散剂、pH调节剂经过流量计计量和引发剂经过称量后与无离子水一起加入聚合釜。新鲜单体和回收单体按一定比例，经新鲜单体过滤器（F3102A/B）、回收单体过滤器（F3302）过滤和流量计计量后加入聚合釜。最后，分子量调节剂经计量泵计量后加入聚合釜。确认达到安全生产要求后，启动预搅拌。预搅拌后，由循环水泵（P3110A-L）将循环水打入聚合釜夹套，并开启升温喷射器（X3102A-H），将物料升温至规定温度后，由自控工切换循环冷却水控制聚合温度，直到反应结束。启动料浆输送泵（P3112A/B）将悬浮浆料压至料浆排放槽（V3118A/B）。釜内未反应的单体气体经泡沫捕集器（V3119）捕集树脂粉后，由压缩冷凝岗位进行回收。捕集到的树脂粉由回收料浆泵打回料浆排放槽（V3118A/B）。
3.2. 汽提岗位生产流程叙述：
从料浆排放槽（V3118A/B）出来的浆料，经过料浆过滤器（F3201A/B）过滤，通过汽提塔进料泵（P3201A/B），打入螺旋板式换热器（E3201），在换热器中被从汽提塔底部出来的热料浆预热。料浆经螺旋板式换热器加热后温度一般为95℃进入汽提塔（T3201）顶部，经塔内筛板小孔流下，与塔底进入的蒸汽（经过蒸汽过滤器（F3202）过滤后进入汽提塔底部）呈逆流接触，进行传热传质，树脂及水相中的残留单体即被上升的水蒸汽汽提。带有饱和水蒸汽的单体蒸汽，从汽提塔的顶部逸出，进入汽提塔顶冷凝器（E3202）。其中的大部分水蒸汽被冷凝，进入汽提塔冷凝液气液分离器（V3201）。没有被冷凝的单体气体去压缩冷凝岗位。汽提塔冷凝液气液分离器（V3201）中的部分冷凝水用汽提塔回水泵（P3203）打入汽提塔顶进行喷淋。经汽提后的料浆，从汽提塔底部排出，经离心缓冲槽进料泵（P3202A.B）供给螺旋板式换热器（E3201）后送到干燥岗位的离心缓冲槽。
3.3．压缩冷凝
聚合未反应完的GVCM自泡沫捕集器（V3119），经VCM气体过滤器（F3301）过滤后进入氯乙烯分配台（V3302）。当VCM气体的压力＞0.25MPa时，GVCM由氯乙烯分配台直接去一级冷凝器（E3301A/B/C）；当0.05MPa≤GVCM压力≤0.25MPa时，GVCM由氯乙烯分配台去水环式压缩机组（C3301A/B）；当GVCM的压力＜0.05MPa时，GVCM由氯乙烯分配台直接回气柜。一级冷凝器冷凝下来的LVCM，进入单体气液分离器（V3304），最后进入回收单体贮槽（V3303）。
一级冷凝器未冷凝下来的GVCM经过二级冷凝器（E3302）冷凝，再进入回收单体贮槽（V3303）。未冷凝下来的气体去聚合工序排气密封罐。
回收单体贮槽中含有VCM的水经过水液分离器（V3305）分离，GVCM回气柜，而水则排去地沟；回收单体贮槽中的LVCM由回收单体加料泵（P3301A/B）输送，经过回收单体过滤器（V3304）过滤后加入聚合釜。
3.4．离心干燥
PVC料浆由汽提岗位离心混合槽进料泵P3302A/B打至干燥岗位离心混合槽V3405。其中的PVC料浆通过搅拌，保持悬浮状态，由离心机给料泵P3401A/B均匀打入离心机M3401A/B。通过离心作用，分离的母液进入母液沉降池V3404A/B，离心后得到含水约20%-25%的湿PVC料，通过一、二级螺旋输送器L3401和L3402送到气流干燥塔T3401。空气经过滤器X3401除尘，鼓风机C3401加压，空气加热器E3401将这股强大的气流加热至150℃左右，送进T3401底部进口；在T3401中，气流携带着二级螺旋输送器L3402送进的PVC湿料，高速上升，并进行高速传质传热，湿料颗粒中表面水份迅速汽化，并被热气流带走，热气流温度降至70℃左右。
气流携带物料沿切线方向高速进入脉冲旋风干燥床E3402，在床内物料颗粒和气流在离心力和中心孔作用下，经多次分离和混合，长时间传质传热，颗粒脱去内部结合水，达到干燥要求，成为合格产品。
气流携带干燥成品进入旋风分离器V3401，进行气固分离，PVC颗粒经一级旋振筛M3402A/B/C与二级旋振筛M3403，粗（渣）料筛除，合格产品进入中间料仓V3402A/B/C，经发送罐V3403A/B/C发送至大料仓V3501A/B，包装出库。废气经抽风机C3402与消音器V3406后排入大气。