电石法制聚氯乙烯乙炔工段生产特点

电石法聚氯乙烯乙炔车间的粉尘危害电石法聚氯乙烯生产中的各个车间，都会或多或少的产生粉尘，其中产生粉尘量最多的是乙炔车间，同时产生的粉尘种类也最多。

电石法乙炔生产分干法乙炔工艺和湿法乙炔工艺，简单说来，在正常生产的情况下，两种生产工艺产生粉尘的主要过程都是三个，即电石运输输送过程、电石渣的处置过程和把大块电石破碎到到符合粒度要求的电石过程。

湿法乙炔工艺电石渣的处置过程指电石渣浆从发生器出来后的浓缩压滤、电石渣的倒运过程；干法乙炔工艺电石破碎过程较湿法乙炔工艺增加了小块电石破碎成3mm以下的小颗粒电石的过程。

乙炔车间的粉尘主要分为电石渣粉尘和电石粉尘，下面主要针对干法乙炔生产工艺乙炔车间产生的电石渣粉尘和电石粉尘分别进行产生过程、粉尘性质、粉尘危害性及粉尘治理分析。

电石渣粉尘粉尘性质、产生过程、危害性分析：电石渣粉尘产生于发生器排出电石渣的过程和电石渣的输送过程。

自发生器排出来的电石渣，是粉末状物质，含水量在10%以下，其中混有乙炔气、水蒸气及微量其他气体，温度在100度左右。

排出发生器的电石渣，温度高和混有气体，在排出发生器和输送过程中，气体会向空间扩散，并携带一定量的电石渣粉末，导致输送装置周围的大气中含有电石渣、乙炔气及其他刺激性气味。

电石渣的主要成分是Ca(OH)2，氢氧化钙具有强碱性、腐蚀性，因此飘散在大气中的粉尘主要是Ca(OH)2，容易被吸入鼻腔，并进而进入呼吸道，灼烧呼吸系统；飘散在大气中的电石渣粉尘，与空气中凝结的水结合，含水的氢氧化钙和碱性凝结水会腐蚀管道和输送设备；扩散到大气中的乙炔气是易燃易爆气体，与空气混合会形成爆炸性气体，对安全生产造成危险。

粉尘治理分析：由于从发生器出来的电石渣含有乙炔气、水蒸气，容易扩散形成爆炸性气体和腐蚀设备，污染环境，因此对刚从发生器出来的电石渣与环境隔离作为首要处理方法，同时还要配套安装导出爆炸性气体的装置。

对于采用FU输送电石渣的系统，由于FU输送系统零部件全部是钢铁制成，需要对FU输送系统进行完全密封，并进行氮气保护，维持输送系统为微正压，在储存电石渣的设备上对乙炔气体导出。

聚氯乙烯生产工艺简介PVC树脂是氯乙烯单体经聚合制得的一类热塑性高分子聚合物，分子式为:[ CH2—CHCl ]n，其中n表示聚合度，一般n=590～1500。

一、氯乙烯单体的制备工业上制备氯乙烯的方法主要有：乙炔法、联合法、乙烯氧氯化法、乙烯平衡氧氯化法等。

1、乙炔法：乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯是最早实现工业化的方法，乙炔可由电石（碳化钙）与水作用制得。

此法能耗大，目前用此法生产氯乙烯制造PVC树脂主要集中在我国，占我国PVC树脂总量的一半以上。

2、联合法：由石油裂解制得的乙烯经氯化后生成二氯乙烷，然后在加压条件下将其加热裂解，脱去氯化氢后得到氯乙烯，副产品氯化氢再与乙炔反应又制得氯乙烯。

3、乙烯氧氯化法：使用乙烯、氯化氢和氧气反应得到二氯乙烷和水，二氯乙烷再经裂解，生成氯乙烯。

副产的氯化氢在回收到氧氯化工段，继续反应。

4、乙烯平衡氧氯化法：是将直接氯化和氧氯化工艺相结合。

乙烯与氯反应生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解产生氯乙烯和氯化氢。

氯化氢与乙烯和氧气反应又生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解再产生氯乙烯和氯化氢。

氯化氢回收后，继续参与氧氯化反应。

进入90年代以后，国外先后开发了一些生产氯乙烯单体的新工艺。

例如开发出不产生水的直接氯化/氯化氢氧化工艺；使用最便宜的乙烷作原料，直接氧氯化生产氯乙烯单体的技术；二氯乙烷/纯碱工艺生产氯乙烯单体的新技术路线等。

二、氯乙烯的聚合在工业化生产氯乙烯均聚物时，根据树脂应用领域，一般采用5种方法生产，即本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、微悬浮聚合和溶液聚合。

1、本体聚合：一般采用“两段本体聚合法”，第一段称为预聚合，采用高效引发剂，在62～75℃温度下，强烈搅拌，使氯乙烯聚合的转化率为8%时，输送到另一台聚合釜中，再加入含有低效引发剂的等量新单体，在约60℃温度下，慢速搅拌，继续聚合至转化率达80%时，停止反应。

本体聚合氯乙烯单体中不加任何介质，只有引发剂。

因此，此法生产的PVC树脂纯度较高，质量较优，其构型规整，孔隙率高而均匀，粒度均一。

浅谈电石法生产聚氯乙烯树脂发布时间：2022-11-11T03:35:18.820Z 来源：《新型城镇化》2022年21期作者：孙川[导读] 冶炼埋弧电炉装置是生产电石的主要设备，而成品电石（CaC2）又是后续化工产品聚氯乙烯树脂（PVC）的重要原料。

大连重工机电设备成套有限公司辽宁省大连市 116011摘要：介绍电石法生产聚氯乙烯树脂的工艺过程及发展前景，并对聚氯乙烯树脂材料特性及用途进行了详尽说明，为从事冶炼行业及化工行业提供了指导和借鉴。

关键词：电石法；聚氯乙烯树脂；生产流程、特性、用途和发展前景。

1 引言冶炼埋弧电炉装置是生产电石的主要设备，而成品电石（CaC2）又是后续化工产品聚氯乙烯树脂（PVC）的重要原料。

聚氯乙烯树脂（PVC）是重要的有机合成材料，其目前生产的原料工艺路线主要为煤化工路线（电石法）和石油化工路线（乙烯法）。

截至2020年底，中国国内PVC总产能的80%是以煤化工为基础的电石法聚氯乙烯装置。

而中国电石法聚氯乙烯装置的总能力已经占到了全球聚氯乙烯装置总能力的30%甚至更高。

本文将对电石法生产聚氯乙烯树脂主要工艺过程进行阐述，并着重介绍聚氯乙烯材料特性和主要用途。

2 特性与用途聚氯乙烯物理外观为白色粉末，无毒、无臭。

相对密度1.35－1.46，折射率1.544（20℃）不溶于水，汽油，酒精和氯乙烯，溶于丙酮，二氯乙烷，二甲苯等溶剂，化学稳定性很高，具有良好的可塑性。

除少数有机溶剂外，常温下聚氯乙烯可耐任何浓度的盐酸、90% 以下的硫酸、50-60%的硝酸及20%以下的烧碱。

聚氯乙烯在100℃以上开始分解并缓慢放出HCl，随着温度上升，分解与释放HCl速度加快，致使聚氯乙烯开始变色。

聚氯乙烯具有良好的物理性能和化学性能，广泛用于工业、建筑业、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。

聚氯乙烯PVC与PE、PP、PS、ABS并称世界五大通用树脂，以其突出的性价比在社会生活当中得到了广泛的应用，而在中国较其它四种树脂材料，其消费量已经升至第一位。

氯碱-聚氯乙烯合成工段生产特点、常见事故及预防一、生产特点乙炔与氯化氯反应生成氯乙烯。

氯乙烯在常温常压下呈气态。

氯乙烯与空气混合易形成可燃、可爆气体，一旦遇上火源、静电等就会立即爆炸。

因此，生产者必须了解本工段的这些生产特点，从而确保本工段的安全操作。

（一）易燃易爆氯乙烯与空气形成爆炸混合物，爆炸范围为4--22％。

由于氯乙烯泄漏在空气中易形成混合爆炸性气体，当操作不当、没备发生故障时，遇到明火它就会发生着火、爆炸事故。

例如在检修氯乙烯气柜旁的设备时；因氯乙烯泄漏，操作工用电风扇进行吹除，当启动电风扇开关时，发生电风扇着火。

当生产区域内有氯乙烯大量泄漏时，一切电源开关维持原状，各种机动车辆不准进入现场，待氯乙烯气体在空气中慢慢扩散后再处理事故现场。

因此，须在生产系统进行检修或单台设备检修前，必须启动氮气排气系统，取样分析设备中的含氯乙烯量在0.4%以下后，方能完成检修。

（二）有毒有害1.氯乙烯氯乙烯通常由呼吸道吸入体内，如浓度较高会引起急性轻度中毒，呈现麻醉状态，前期有晕眩、头痛、恶心、胸闷、步态蹒跚和丧失定向能力，严重中毒时可致昏迷。

慢性中毒主要使肝胞增生，导致肝纤维化网状内皮系增生，肝血管肉瘤，肤端溶骨症等．如吸入大量氯乙烯气体，立即将人体移向通风处，吸新鲜空气，严重者送医务室吸氧气抢救。

当皮肤或眼睛受到液体氯乙烯污染时，应尽快用大量水冲洗。

2.汞汞是合成氯乙烯的催化剂，它通常升华呈汞蒸气状态经呼吸道被人体吸入，也可通过消化道和皮肤被吸收。

被吸收后最初几天汞主要经粪便排出，以后经尿排出。

急性汞中毒有头痛、头昏、失眠多梦、咳嗽、胸痛气短、低热等症状，有时还有食欲不振、恶心、腹痛、腹泻、便血等。

慢性汞中毒主要会出现神经衰弱症；有易激动、急躁、爱吵闹等易兴奋症，舌、上肢、眼等发生意向性展颤，齿龈出现深蓝色汞线，有充血肿胀、溃疡疼痛、刷牙易出血等口腔症状。

车间操作区空气中汞最高允许浓度为0.lmg/m3。

浅谈电石法生产乙炔的工艺特点及主要危险有害因素分析摘要：乙炔是一种危险化学品，在《常用危险化学品分类及标志》中被列为易燃气体，根据《建筑设计防火规范》，乙炔的火灾危险性属于甲类。

乙炔的爆炸极限范围较宽，为2.1%～80.0%，其点火能仅为0.02MJ。

其化学性质活性，极易燃烧和爆炸，与氧化剂接触肢剧烈反应，能与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质。

乙炔的化学性质决定了其生产及使用中存在着易燃、易爆等固有危险性，基于此，本文论述了电石法生产乙炔的工艺特点及主要危险有害因素。

关键词：电石法；乙炔；危险有害因素乙炔的生产工艺按原料的不同大致可分为电石法及烃裂解法。

其中，电石法作为国内外较为传统的乙炔生产技术，具有产出乙炔杂质少、设备简单、生产操作相对安全、运行稳定等优点。

电石法生产乙炔我国在20世纪70年代开始使用，当前电石法生产乙炔占我国国内乙炔总产量的90%以上。

一、乙炔简介乙炔俗称风煤和电石气，分子式C2H2，是炔烃化合物系列中体积最小的一员，主要作工业用途，特别是烧焊金属方面。

乙炔在室温下是一种无色、极易燃的气体。

纯乙炔为无色芳香气味的易燃气体。

而电石制的乙炔因混有硫化氢H2S、磷化氢PH3、砷化氢而有毒，且带有特殊的臭味。

因而工业上是在装满石棉等多孔物质的钢瓶中，使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入，以便贮存和运输。

二、主要技术简介电石法生产乙炔，通常采用电石入水式乙炔发生器生产，并且发生器设有氮气吹扫装置，产生的粗乙炔气经安全水封（防止气体回流）通过乙炔气柜缓冲后，依次进入净化器（一清塔、二清塔）和中和塔，去除乙炔气中的杂质，净化后的乙炔经压缩机加压，进入油水分离器及干燥机，进一步清除乙炔气中的杂质及水分，即获得满足纯度要求的乙炔。

最后，通过乙炔汇流排将乙炔充入装有丙酮的钢瓶中，从而得到溶解乙炔气。

三、电石法生产乙炔过程中的危险有害因素电石法生产乙炔的主要危险有害因素是火灾爆炸、中毒窒息、腐蚀和化学烧伤、机械伤害、电伤害、高空坠落、物体撞击、起重伤害、粉尘、噪音和振动、车辆伤害、淹溺等。

电石法与乙烯法PVC树脂对比分析一、电石法与乙烯法PVC工艺及各项指标的对比分析1、两种原料路线氯乙烯生产工艺技术分析（1）电石乙炔法工艺简介该方法是在氯化汞催化剂存在下，由乙炔与氯化氢加成直接合成氯乙烯（VCM），然后经聚合制得聚氯乙烯。

其生产过程可分为乙炔制备和净化，氯乙烯合成、产品精制及氯乙烯聚合。

这一制法工艺和设备较简单，投资低，收率高；但能耗大，原料成本高，催化剂汞盐毒性大，故受环境保护等所制约。

（2 ）乙烯氧氯化法工艺简介目前，国内比较流行的乙烯氧氯化法生产VCM工艺由8个单元组成，即乙烯直接氯化、乙烯氧氯化、二氯乙烷（EDC）精馏、EDC裂解、HCI加氢脱炔、VCM精制、废水处理和焚烧。

乙烯氯化分为低温法（50 C ）、中温法（90 C ）及高温（120 C）,上海氯碱化工股份限公司已引进德国的高温氯化法，其反应温度200〜230 C ,压力〜MPa，该反应器有固定床及流化床2种。

乙烯氧氯化法的主要优点是利用二氯乙烷热裂解所产生的氯化氢作为氯化剂，从而使氯得到了完全利用。

由于电石乙炔法较简单，而乙烯法流程较长，因此投资大，但后者的氯可完全利用，“三废”均可处理而不排出。

2、两种原料路线所得VCM产品的质量指标对比及杂质影响分析【1]（1）现国内电石乙炔法路线生产PVC厂家的实际使用的单体氯乙烯质量指标如表1。

表1国内电石乙炔法生产PVC单体氯乙烯质量指标(2)国内上海氯碱化工股份有限公司、山东齐鲁乙烯化工股份有限公司乙烯法制备的VCM单体指标如表2。

表2上海氯碱化工股份有限公司、山东齐鲁乙烯化工股份有限公司乙烯法制备的VCM单体的规格电石法氯乙烯中含水量w 500 x 10- 6〜600 X10- 6,较乙烯法氯乙烯含水量w100 x 10- 6高出4〜5倍,前者对生产PVC高质量产品有一定难度。

从表1 及表2 中看出单体氯乙烯中的杂质种类较多, 2 种原料路线所得的氯乙烯中所含杂质种类各不相同。

电石法与乙烯法PVC树脂对比分析一、电石法与乙烯法PVC工艺及各项指标的对比分析1、两种原料路线氯乙烯生产工艺技术分析（1）电石乙炔法工艺简介该方法是在氯化汞催化剂存在下，由乙炔与氯化氢加成直接合成氯乙烯( VCM) ，然后经聚合制得聚氯乙烯。

其生产过程可分为乙炔制备和净化，氯乙烯合成、产品精制及氯乙烯聚合。

这一制法工艺和设备较简单，投资低，收率高；但能耗大，原料成本高，催化剂汞盐毒性大，故受环境保护等所制约。

（2）乙烯氧氯化法工艺简介目前，国内比较流行的乙烯氧氯化法生产VCM工艺由8 个单元组成, 即乙烯直接氯化、乙烯氧氯化、二氯乙烷( EDC) 精馏、EDC 裂解、HCl 加氢脱炔、VCM 精制、废水处理和焚烧。

乙烯氯化分为低温法( 50 ℃) 、中温法( 90 ℃) 及高温( 120 ℃) , 上海氯碱化工股份限公司已引进德国的高温氯化法, 其反应温度200～230 ℃, 压力0.2～1.0 MPa, 该反应器有固定床及流化床2 种。

乙烯氧氯化法的主要优点是利用二氯乙烷热裂解所产生的氯化氢作为氯化剂，从而使氯得到了完全利用。

由于电石乙炔法较简单，而乙烯法流程较长，因此投资大，但后者的氯可完全利用，“三废”均可处理而不排出。

2 、两种原料路线所得VCM产品的质量指标对比及杂质影响分析[ 1]（1）现国内电石乙炔法路线生产PVC 厂家的实际使用的单体氯乙烯质量指标如表1。

（2）国内上海氯碱化工股份有限公司、山东齐鲁乙烯化工股份有限公司乙烯法制备的VCM 单体指标如表2。

表2 上海氯碱化工股份有限公司、山东齐鲁乙烯化工电石法氯乙烯中含水量≤500 ×10- 6～600×10- 6, 较乙烯法氯乙烯含水量≤100×10- 6高出4～5倍, 前者对生产PVC 高质量产品有一定难度。

从表1 及表2 中看出单体氯乙烯中的杂质种类较多, 2 种原料路线所得的氯乙烯中所含杂质种类各不相同。