年产20万吨PVC合成工段工艺设计毕业设计

【】毕业论⽂毕业设计年产20万吨合成氨⼚⼯艺设计年产20万吨合成氨⼚⼯艺设计摘要氨的⼯业⽣产主要是利⽤氮⽓和氢⽓通过催化剂的催化⽽得到。

本设计是年产20万吨合成氨⼚的⼯艺设计，但由于合成氨的整个⽣产⼯艺较长，细节问题较多，鉴于设计时间的紧迫，本设计主要对合成氨的主要⼯段——合成⼯段进⾏了⼯艺计算、设备选型，并绘制了全⼚平⾯布置图、合成氨⼯艺流程⽰意图、合成⼯段带控制点⼯艺流程图、合成⼯段物料流程图、合成车间的⽴⾯图和平⾯图。

关键词：氨，催化剂，⼯艺，图Ammonia Plant Process of The Technological Designof 200,000 t Ammonia Per YearABSTRACTThe industrial production of ammonia is used mainly nitrogen and hydrogen through the catalyst to be obtained. The design of the annual output of 200,000 tons of synthetic ammonia plant process design, but because of the ammonia production process is longer, more details, in view of the urgency of the design time. The main design of the main section of ammonia-synthesis section of the technology, equipment selection, and the mapping of the entire plant layout map Ammonia Process Chart, Synthesis Process control point with the process flow chart Synthesis Process flowchart materials, synthetic workshop elevation and floor plans.KEY WORDS:ammonia ，catalyst ，technology ，chart⽬录摘要........................................................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................................. II 1 ⼯程设计背景与发展状况. (1)1.1⼯程设计的背景 (1)1.2我国合成氨产业概况 (1)1.3我国合成氨需求现状及设计规模 (1)2 ⼯程设计条件与总平⾯布置 (3)2.1⼯程设计条件 (3)2.1.1 原材料及辅助物料的资源条件 (3)2.1.2 公⽤⼯程概述 (3)2.1.3 劳动⼒资源条件 (3)2.2总平⾯布置 (3)2.2.1 总平⾯布置的基本原则 (3)2.2.2 总平⾯布置概述 (4)3 化⼯⼯艺设计 (7)3.1车间组成概述 (7)3.2车间⽣产综合叙述 (7)3.2.1 合成⼯段的概况及特点 (7)3.2.2 ⼯作制度 (7)3.2.3 产品的主要技术规格及标准 (8)3.2.4 ⼯艺流程叙述 (8)4 合成⼯段的⼯艺计算及设备选型 (10)4.1合成⼯段设计要求 (10)4.2合成⼯段物料衡算图 (10)4.3.1 物料衡算 (11)4.3.2 热量衡算 (24)4.3.3 主要设备的计算 (31)4.3.4 主要设备型号⼀览表 (45)5 安全⽣产及环境保护 (46)5.1环境保护与综合利⽤ (46)5.2劳动安全卫⽣ (46)致谢 (48)参考⽂献 (49)1⼯程设计背景与发展状况1.1 ⼯程设计的背景合成氨是化学⼯业中的⼀种重要的基础原料。

年产20万吨氯乙烯工艺设计Process design of vinyl chloride with annal output of 200kt目录摘要 (I)Abstract........................................................ I I 引言.. (1)第一章绪论 (2)1.1聚氯乙烯 (2)1.1.1 聚氯乙烯性质和分类 (2)1.1.2 聚氯乙烯的用途 (2)1.1.3聚氯乙烯工业与乙烯工业的关系 (4)1.2氯乙烯VC (4)1.2．1氯乙烯在国民经济中的地位和作用 (4)1.2.2 世界VC的产需状况及预测 (5)1.2.3我国VC的产需状况及预测 (5)1.3氯乙烯制取方法 (6)1.4氯乙烯的合成 (7)1.4.1 反应机理 (7)1.4.2 催化剂的选取 (7)1.4.3生产条件的选择 (8)1.4.4对原料气的要求 (9)1.5氯乙烯生产工艺流程简述 (10)1.5.1生产工艺流程 (10)1.5.2主要原料和产物的物化性质 (11)第二章工艺计算 (12)2.1物料衡算 (13)2.1.1计算依据 (13)2.1.2 各单元的物料衡算 (13)2.2热量衡算 (21)2.2.1 热量衡算式 (21)2.2.2有关物化数据表 (21)2.2.3 相应各个设备的热量衡算 (22)第三章主要设备及管道管径设计与选型 (28)3.1转化器的设计与选型 (28)3.1.1 已知条件 (28)3.1.2数据计算 (29)3.1.3手孔 (30)3.1.4封头的选择 (31)3.2精馏塔的设计与选型 (31)3.2.1求精馏塔的气、液相负荷 (33)3.2.2 求操作线方程 (33)3.2.3塔径的计算 (34)3.2.4精馏塔有效高度的计算 (37)3.2.5管径的计算 (37)3.3主要管道管径的计算与选型 (39)3.3.1 HCl进料管 (39)3.3.2 乙炔气进料管 (40)3.3.3 石墨冷却器的进料管 (40)3.3.4 多筒过滤器的进料管 (41)3.3.5转化器的进料管 (41)3.3.6 转化器的出料管 (41)3.3.7 石墨冷却器进料管 (42)3.3.8部分管道一览表 (42)第四章生产中的注意事项及废水处理 (42)4.1生产中常见物质的危害及处理方法 (42)4.1.1相应各物质危害及处理 (42)4.1.2 对VC泄露的综合治理 (43)4.2废水的处理 (44)4.2.1 废水排放标准 (44)4.2.2 废水的处理方法 (44)4.2.3其他三废的处理 (45)第五章安全生产防火技术 (45)5.1厂区安全生产特点 (45)5.2乙烯合成的安全技术 (46)5.3乙炔爆炸 (46)5.3.1 氧化爆炸 (46)5.3.2 分解爆炸 (46)5.3.3 乙炔的化合爆炸 (47)5.4氯乙烯的燃烧性能 (47)5.5安全措施 (47)5.6氯乙烯生产中发生过的典型事故 (47)结论 (50)致谢............................................ 错误!未定义书签。

内容摘要本设计为年产20万吨聚氯乙烯聚合工艺设计，本文结合国内外文献阐述了PVC工业的发展状况及发展趋势，包括原料路线、聚合方法、工艺流程及工艺设备等。

本次设计采用悬浮法生产聚氯乙烯，介绍了采用悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，以及详尽的工艺流程，并且从物料衡算、热量衡算方面进行准确的工艺计算，并对设备进行了设计与选型，除此之外，还采取了防火防爆防雷等重要措施，对三废的处理回收等进行了叙述。

关键词：聚氯乙烯；悬浮法；自由基聚合；聚合釜；气提目录第一章文献综述 (3)1.1 国内外pvc发展状况及发展趋势 (3)1.2 单体合成工艺路线 (5)1.2.1乙炔路线 (5)1.2.2乙烯路线 (6)1.3聚合工艺路线 (7)1.3.1本体法聚合生产工艺 (7)1.3.2乳液聚合生产工艺 (8)1.3.3悬浮聚合生产工艺 (8)1.4配方及设备的选择 (10)1.4.1配方的选择 (10)1.4.2设备的选择 (10)1.5原料及产品性能 (12)1.6 聚合机理 (13)1.6.1自由基聚合机理 (13)1.6.2链反应动力学机理 (14)1.6.3 成粒机理与颗粒形态 (15)1.7工艺流程叙述 (16)1.7.1加料系统 (16)1.7.2聚合系统 (17)1.7.3浆料汽提及废水汽提系统 (18)第二章工艺计算 (20)2.1物料衡算 (20)2.1.1聚合釜 (20)2.1.2 混料槽 (23)2.1.3汽提塔 (25)2.1.4离心机 (27)2.1.5 沸腾床 (29)2.1.6 包装 (30)2.2热量衡算 (31)2.2.1聚合釜 (31)2.2.2沸腾床 (36)2.3 设备的计算及选型 (42)2.3.1 聚合釜 (42)3.3.2 混料槽 (55)3.3.3 汽提塔 (56)3.3.4 离心机 (67)第三章非工艺部分 (76)3.1厂内的防火防爆措施 (76)3.2车间照明及采暖措施 (76)3.3防静电，防雷措施 (77)3.4三废处理情况 (78)3.4.1电石渣的处理 (78)3.4.2电石渣上清液的处理 (78)3.4.3 热水的综合利用 (78)3.4.4尾气的回收利用 (79)3.4.5转化水洗塔水的回收利用 (79)结束语 (80)附录 (82)第一章文献综述引言聚氯乙烯（PVC）是国内外高速发展的合成材料中5大热塑性合成树脂之一，以其价廉物美的特点，占合成树脂消费量的29%左右，仅次于聚乙烯（PE），居第二位。

年产20万吨氯乙烯工艺设计Process design of vinyl chloride with annal output of200kt目录摘要 (I)Abstract........................................................ I I 引言.. (1)第一章绪论 (2)1.1聚氯乙烯 (2)1.1.1 聚氯乙烯性质和分类 (2)1.1.2 聚氯乙烯的用途 (2)1.1.3聚氯乙烯工业与乙烯工业的关系 (4)1.2氯乙烯VC (4)1.2．1氯乙烯在国民经济中的地位和作用 (4)1.2.2 世界VC的产需状况及预测 (5)1.2.3我国VC的产需状况及预测 (5)1.3氯乙烯制取方法 (6)1.4氯乙烯的合成 (7)1.4.1 反应机理 (7)1.4.2 催化剂的选取 (7)1.4.3生产条件的选择 (8)1.4.4对原料气的要求 (9)1.5氯乙烯生产工艺流程简述 (10)1.5.1生产工艺流程 (10)1.5.2主要原料和产物的物化性质 (11)第二章工艺计算 (13)2.1物料衡算 (13)2.1.1计算依据 (13)2.1.2 各单元的物料衡算 (13)2.2热量衡算 (21)2.2.1 热量衡算式 (21)2.2.2有关物化数据表 (21)2.2.3 相应各个设备的热量衡算 (22)第三章主要设备及管道管径设计与选型 (29)3.1转化器的设计与选型 (29)3.1.1 已知条件 (29)3.1.2数据计算 (29)3.1.3手孔 (31)3.1.4封头的选择 (31)3.2精馏塔的设计与选型 (31)3.2.1求精馏塔的气、液相负荷 (33)3.2.2 求操作线方程 (33)3.2.3塔径的计算 (34)3.2.4精馏塔有效高度的计算 (37)3.2.5管径的计算 (37)3.3主要管道管径的计算与选型 (39)3.3.1 HCl进料管 (40)3.3.2 乙炔气进料管 (40)3.3.3 石墨冷却器的进料管 (41)3.3.4 多筒过滤器的进料管 (41)3.3.5转化器的进料管 (41)3.3.6 转化器的出料管 (42)3.3.7 石墨冷却器进料管 (42)3.3.8部分管道一览表 (42)第四章生产中的注意事项及废水处理 (43)4.1生产中常见物质的危害及处理方法 (43)4.1.1相应各物质危害及处理 (43)4.1.2 对VC泄露的综合治理 (44)4.2废水的处理 (44)4.2.1 废水排放标准 (44)4.2.2 废水的处理方法 (45)4.2.3其他三废的处理 (45)第五章安全生产防火技术 (46)5.1厂区安全生产特点 (46)5.2乙烯合成的安全技术 (46)5.3乙炔爆炸 (47)5.3.1 氧化爆炸 (47)5.3.2 分解爆炸 (47)5.3.3 乙炔的化合爆炸 (47)5.4氯乙烯的燃烧性能 (47)5.5安全措施 (47)5.6氯乙烯生产中发生过的典型事故 (48)结论 (51)致谢............................................ 错误!未定义书签。

2013 届毕业设计说明书年产20万吨聚乙烯的生产工艺设计目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 PE的概述 (2)1.1.1 产品性质与特点 (2)1.1.2 聚乙烯的主要用途 (3)1.2 设计规模及原料规格 (3)1.2.1 设计规模 (3)1.2.2 主要原料规格 (3)1.3 国内外的现状及发展前景 (4)1.3.1 国外的现状 (4)1.3.2 国内的现状 (4)1.3.3 发展前景 (5)1.4 课题的目的及意义 (5)1.4.1 目的 (5)1.4.2 意义 (6)2 PE的生产工艺 (6)2.1 PE生产工艺的概述 (6)2.2 工艺选择 (7)2.3 乙烯精制系统 (8)2.3.1 乙烯精制 (8)2.3.2 深冷法分离 (8)2.4 催化剂选择 (9)2.4.1 催化剂种类 (9)2.4.2 催化剂制备 (10)2.4.3 催化剂性能分析 (10)3 物料衡算 (10)3.1 基础数据 (10)3.1.1 乙烯规格 (10)3.1.2 催化剂进料对产品MFR的影响 (10)3.1.3 各种牌号的聚乙烯H2浓度 (10)3.2 物料衡算 (11)3.2.2 反应釜物料衡算 (12)3.2.2.1 聚合釜进料衡算 (12)3.2.2.2 聚合釜出料衡算 (14)3.2.3 闪蒸罐物料衡算 (15)3.2.3.1 闪蒸罐进料衡算 (15)3.2.3.2 闪蒸罐出料衡算 (15)4 能量衡算 (16)4.1 能量衡算总述 (16)4.2 基础数据 (17)4.3 各设备能量衡算 (18)4.3.1 加料段热量衡算 (18)4.3.2 进行反应段能量衡算 (19)5 设备选型 (19)5.1 选型原则 (19)5.1.1 满足工艺要求 (19)5.1.2 设备成熟可靠 (20)5.2 反应器选型 (20)5.2.1 反应器容积和生产能力的确定 (20)5.2.2 主要尺寸的计算 (20)5.2.4 反应釜技术特性表 (20)5.3 进出口管径 (21)5.3.1 聚合釜进料口管径 (21)5.3.2 聚合釜出料口管径 (21)5.4 闪蒸罐的计算 (22)5.5 其他设备的选型 (22)6 车间设备布置设计 (22)6.1 车间设备布置的原则 (23)6.2 车间设备布置 (24)6.2.1 设备布置的安全距离 (24)6.2.2 车间内辅助室和生活室布置 (25)6.3 厂房布置 (25)6.3.1 厂房布置原则 (25)6.3.2 厂址选择的依据及原则： (25)6.4 综合安全防护 (26)6.4.1 防火防爆 (26)6.4.2 防毒 (27)7 三废治理 (28)7.1 废水治理 (28)7.2 废渣治理 (28)7.3 废气治理 (29)8 经济衡算 (29)参考文献 (30)致谢 (32)湖南工学院20 届毕业设计（论文）课题任务书 (33)湖南工学院本科生毕业论文开题报告 (35)湖南工学院毕业设计(论文)工作进度检查表 (40)湖南工学院20 届毕业设计（论文）指导教师评阅表 (41)湖南工学院毕业设计（论文）评阅评语表 (42)湖南工学院毕业设计（论文）答辩资格审查表 (43)湖南工学院20 届毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表 (45)查重报告附件摘要本设计是年产20万吨聚乙烯（PE）生产工艺设计。

摘要聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，简称PVC)，是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，与聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和ABS统称为五大通用树脂，应用领域广泛。

PVC有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点。

氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和NaCl溶液制氯气氢气烧碱的方法。

工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业，即工业上电解法生产烧碱也称氯碱工业。

氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

电解法生产烧碱，根据电解槽结构、电极材料和隔膜材料的不同可分为水银法、隔膜法和离子交换膜法。

在生产二十万吨PVC产品中要采取相关的方法除去氯。

PVC脱氯工艺方面，应本着因地制宜、节能降耗的原则设计相应的工艺路线，以达到最佳的经济效果。

本设计从初步设计的角度对年产20万吨PVC化工厂进行了全面设计，设计结果达到了设计课题的基本要求，完成了PVC的生产工厂的初步设计，进行了可行性论证，完成了物料、热量、设备等的相关计算。

关键词： PVC；烧碱；电解法；脱氯。

AbstractPVC (Polyvinyl Chloride, referred to as PVC), China's first and the world's second largest general-purpose synthetic resin material, with polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) and ABS are collectively referred to as the top five general-purpose resins, wide range of application areas. PVC has excellent flame retardancy, abrasion resistance, chemical resistance, the integrated mechanical products of transparency, electrical insulating properties and relatively easy processing and other characteristics.The chlor-alkali, chlor-alkali industry, but also refers to the use of saturated NaCl solution chlorine hydrogen caustic soda. Industrial electrolysis method of saturated NaCl solution preparation NaOH, Cl2and H2, and using them as raw materials to produce a range of chemical products, known as the chlor-alkali industry, industrial electrolytic production of caustic soda, also known as the chlor-alkali industry. The chlor-alkali industry is one of the basic chemical industry, its products applied to the chemical industry itself, but also widely used in light industry, textile industry, metallurgical industry, petrochemical industry and utilities. The electrolytic production of caustic soda, according to the electrolytic cell structure, the electrode material and the separator material can be divided into the mercury method, the diaphragm and the ion exchange membrane method.To take a method to remove the chlorine in the production of 20 million tons of PVC products. The PVC dechlorination process should be based on local conditions, and the principle of energy saving design process route, in order to achieve the best economic results. From the point of view of the preliminary design, the design of an annual output of 200,000 tons of PVC chemical plants, a comprehensive design, design results meet the basic requirements of the design issues, the completion of the preliminary design of the PVC production plant, carried out a feasibility study, completed materials correlation calculation, heat, equipment, etc..Keywords:PVC; Caustic; Soda; Electrolysis; Dechlorination目录摘要................................................................................................................................ I I 关键词............................................................................................................................ I I Abstract......................................................................................................................... I II Keywords....................................................................................................................... I II 第一章综述...............................................................................................................- 1 - 1.1 PVC......................................................................................................................- 1 - 1.1.1聚氯乙烯简介...................................................................................................- 1 - 1.1.2 工艺流程的确定...............................................................................................- 1 - 1.1.3主要用途及应用领域.......................................................................................- 2 -1.2.1 烧碱简介...........................................................................................................- 3 - 1.2.2 烧碱的性质.......................................................................................................- 3 - 1.2.3氯碱工业的发展状况.......................................................................................- 4 - 1.3 氯气......................................................................................................................- 6 - 1.3.1 氯气简介...........................................................................................................- 6 - 1.3.2氯气处理的任务和方法...................................................................................- 7 - 1.3.3工艺流程简介...................................................................................................- 8 - 第二章主要设备物料衡算.................................................................................... - 10 - 2.1计算依据........................................................................................................... - 11 - 2.2脱氯塔物料衡算............................................................................................... - 11 - 2.2脱氯塔出口气相的计算:.................................................................................. - 13 - 2.3 换热器物料衡算............................................................................................... - 15 - 第三章主要设备热量衡算.................................................................................... - 16 - 3.1脱氯塔热量衡算............................................................................................... - 16 - 3.2 换热器热量衡算............................................................................................... - 17 - 第四章主要生产设备的选型和工艺计算............................................................ - 19 - 4.1换热器的设备选型和工艺计算....................................................................... - 19 - 4.1.1 试算和初选换热器的型号............................................................................ - 19 -4.1.2 核算总传热系数............................................................................................ - 20 - 4.1.3 核算压强降.................................................................................................... - 23 - 参考文献................................................................................................................. - 25 - 结束语..................................................................................................................... - 26 - 致谢......................................................................................................................... - 27 -第一章 综述1.1 PVC1.1.1聚氯乙烯简介聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride ，简称PVC)，是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点，目前，PVC 已经成为应用领域最为广泛的塑料品种之一，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用，与聚乙烯（PE ）、聚丙烯（PP ）、聚苯乙烯（PS ）和ABS 统称为五大通用树脂。

20万吨年PVC车间乙炔清净工段设备平立面布置设计目录前言 (1)一、设计背景 (2)（一）世界聚氯乙烯工艺技术进展 (2)1、VCM生产技术进展 (2)2、PVC生产技术进展 (2)（二）国内聚氯乙烯工业技术进展 (2)二、设计内容 (3)（一）PVC工艺流程 (3)1、氯化氢的工艺流程叙述 (3)2、乙炔的工艺流程叙述 (3)3、氯乙烯的工艺流程叙述 (3)4、聚合工艺流程叙述及助剂 (4)5、干燥包装工艺叙述 (4)（二）聚氯乙烯生产方法及工艺流程的介绍 (4)1、聚氯乙烯生产方法介绍 (4)2、聚氯乙烯的干燥工段工艺流程介绍 (5)3、PVC干燥工艺简介 (6)（三）PVC干燥除尘装置介绍 (6)1、干燥除尘技术改造的必要性 (6)2、干燥除尘技术变更方案 (7)3、工艺流程简介 (7)（四）设计内容计算 (8)1、工艺计算 (8)2、三废处理 (10)（五）干燥工段工艺流程图 (11)三、设计总结 (11)四、参考文献 (12)前言本文主要介绍当前聚氯乙烯项目工程设计干燥方面的技术特点，及在进行干燥单元设计中应考虑和注意的一些工艺计算。

聚氯乙烯（PVC）是五大热塑性合成树脂之一，为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂。

它具有良好的机械加工性能、抗化学药品性能、耐腐蚀性和阻燃性。

作为PVC树脂生产过程中最主要方法的悬浮法，其干燥过程的重要性显而易见。

干燥过程影响PVC 树脂的挥发物、杂质粒子、树脂白度及VCM残余量等主要性能指标。

目前工业化的PVC 干燥技术大致可以分为三种，旋风干燥法，旋流干燥法、及沸腾床干燥法。

一、设计背景（一）世界聚氯乙烯工艺技术进展1、VCM生产技术进展VCM是生产PVC树脂的主要原料，对PVC树脂质量及成本影响极大。

国外VCM 生产工艺绝大部分已用乙烯路线取代了老式的电石乙炔法路线，近十年来在简化生产工艺、减少设备投资的新工艺、新技术等方面发展。

以乙烯为基础的VCM生产工艺采用直接氯化乙烯生产二氯乙烷，在二氯乙烷裂解生产氯乙烯过程中副产品氯化氢经氧化生成氯，再返回到直接氯化段使用，去掉了氧氯化单元，节约了大量的工艺操作和维护费用。

湖南科技大学毕业设计（论文）题目年产20万吨PVC合成工段初步设计作者学院专业学号指导教师二〇一二年六月一日目录第一章前言 (1)第二章聚氯乙烯、氯乙烯概述 (3)2.1 聚氯乙烯、氯乙烯的发现和发展 (3)2.1.1聚氯乙烯发现和发展 (3)2.1.2氯乙烯发现和发展 (3)2.2 聚氯乙烯的发展展望 (4)2.3 氯乙烯的发展展望 (4)第三章工艺方案的选择与流程 (5)3.1 氯乙烯的生产工艺及成本分析 (5)3.1.1电石乙炔法路线 (5)3.1.2乙烯氧氯化法路线 (6)3.1.3两种方法比较 (6)3.2 生产工艺说明 (6)3.2.1 影响混合脱水的因素 (6)3.2.2氯乙烯的合成原理 (7)3.2.2.1 反应机理 (7)3.2.2.2对原料气的要求 (7)3.2.2.3生产工艺流程简述 (9)第四章工艺计算 (11)4.1 主要原材料及产品性质 (11)4.1.1聚氯乙烯（PVC） (11)4.1.2氯乙烯（VCM） (11)4.1.3 乙炔 (12)4.1.4 氯化氢 (13)4.1.5氯化汞 (13)4.1.6 HgCl2触媒 (13)4.2 聚氯乙烯合成工段的工艺计算 (14)4.2.1物料衡算 (14)4.2.2主设备计算 (14)4.3 热量衡算 (20)4.3.1石墨冷却器 (20)4.3.2 石墨预热器 (22)4.3.3 转化器 (22)4.3.4 石墨冷却器（泡沫水洗系统） (23)4.4 水量消耗状况 (24)4.4.1 盐水冷却水 (24)4.4.2 工业水消耗 (25)第五章主要设备的设计及工艺管道选择 (27)5.1 换热器的选择 (27)5.1.1 石墨冷却器 (27)5.1.2 石墨预热器 (27)5.2 转化器的设计计算 (28)5.2.1 转化器的主要工艺参数 (28)5.2.2 计算 (29)5.3 泡沫塔设计计算 (30)5.3.1塔径的计算 (30)5.3.2孔的布置 (31)5.3.3塔板的压降 (31)5.3.4稳定性 (32)5.3.5液泛 (32)5.3.6物沫夹带 (32)5.4 主要设备一览表 (33)第六章主要管道计算与选型 (35)6.1 乙炔气进料管 (35)6.2 石墨冷却器的进料管 (35)6.3 多筒过滤器进料管 (36)6.4 转化器进料管 (36)6.5 转化器出料管 (37)6.6 石墨冷却器出口管 (38)6.7 部分管道一览表 (38)第七章厂址选择与车间布置 (39)7.1 厂址选择的依据及原则 (39)7.2 车间布置要考虑的问题 (40)7.3 厂房布置实际数据 (41)7.3.1 厂房平面布置 (41)7.3.2 设备布置的安全距离 (41)7.4 车间内辅助室和生活室布置 (41)第八章安全设计 (43)8.1 个人防护 (43)8.2 生产安全 (43)8.3 设备安全操作布置的要求 (44)8.4 现场事故处理 (44)8.5 安全管理 (45)8.6 个人卫生保健 (45)第九章环境保护 (47)9.1 废水的治理 (47)9.2 废渣的治理 (47)9.3 氯乙烯外逸 (47)第十章经济核算 (49)10.1 技术经济分析概述 (49)10.2 主要技术经济指标 (49)10.2.1 产品价格 (49)10.3 投资估算 (49)10.3.1 总投资费用估算 (49)10.3.2 成本估算 (50)10.3.3 收入、税收和利润 (50)第十一章结论 (53)参考文献 (54)致谢 (55)附录 (56)第一章前言图1.1 聚氯乙烯分子结构图1.2 PVC薄膜polyvinylchloride，主要成份为聚氯乙烯，色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用，由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性，韧性，延展性等，故其产品一般不存放食品和药品。

毕业设计（论文）题目年产20万吨PVC合成工段初步设计作者学院专业学号指导教师目录第一章前言 (1)第二章聚氯乙烯、氯乙烯概述 (3)聚氯乙烯、氯乙烯的发觉和进展 (3)聚氯乙烯发觉和进展 (3)氯乙烯发觉和进展 (3)聚氯乙烯的进展展望 (4)氯乙烯的进展展望 (4)第三章工艺方案的选择与流程 (5)氯乙烯的生产工艺及本钱分析 (5)电石乙炔法线路 (5)乙烯氧氯化法线路 (6)两种方式比较 (6)生产工艺说明 (6)阻碍混合脱水的因素 (6)氯乙烯的合成原理 (7)反映机理 (7)对原料气的要求 (7)生产工艺流程简述 (9)第四章工艺计算 (11)要紧原材料及产品性质 (11)聚氯乙烯（PVC） (11)氯乙烯（VCM） (11)乙炔 (12)氯化氢 (13)氯化汞 (13)HgCl2触媒 (13)聚氯乙烯合成工段的工艺计算 (14)物料衡算 (14)主设备计算 (14)热量衡算 (20)石墨冷却器 (20)石墨预热器 (22)转化器 (22)石墨冷却器（泡沫水洗系统） (23)水量消耗状况 (24)盐水冷却水 (24)工业水消耗 (25)第五章要紧设备的设计及工艺管道选择 (27)换热器的选择 (27)石墨冷却器 (27)石墨预热器 (27)转化器的设计计算 (28)转化器的要紧工艺参数 (28)计算 (29)泡沫塔设计计算 (30)塔径的计算 (30)孔的布置 (31)塔板的压降 (31)稳固性 (32)液泛 (32)物沫夹带 (32)要紧设备一览表 (33)第六章要紧管道计算与选型 (35)乙炔气进料管 (35)石墨冷却器的进料管 (35)多筒过滤器进料管 (36)转化器进料管 (36)转化器出料管 (37)石墨冷却器出口管 (38)部份管道一览表 (38)第七章厂址选择与车间布置 (39)厂址选择的依据及原那么 (39)车间布置要考虑的问题 (40)厂房布置实际数据 (41)厂房平面布置 (41)设备布置的平安距离 (41)车间内辅助室和生活室布置 (41)第八章平安设计 (43)个人防护 (43)生产平安 (43)设备平安操作布置的要求 (44)现场事故处置 (44)平安治理 (45)个人卫生保健 (45)第九章环境爱惜 (47)废水的治理 (47)废渣的治理 (47)氯乙烯外逸 (47)第十章经济核算 (49)技术经济分析概述 (49)要紧技术经济指标 (49)产品价钱 (49)投资估算 (49)总投资费用估算 (49)本钱估算 (50)收入、税收和利润 (50)第十一章结论 (53)参考文献 (54)致谢 (55)附录 (56)第一章前言图聚氯乙烯分子结构图 PVC薄膜polyvinylchloride，要紧成份为聚氯乙烯，色泽鲜艳、耐侵蚀、牢固耐用，由于在制造进程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性，韧性，延展性等，故其产品一样不寄存食物和药品。

20万吨年PVC车间乙炔清净工段设备平立面布置设计20万吨年PVC车间乙炔清净工段设备平立面布置设计目录前言 (1)一、设计背景 (2)（一）世界聚氯乙烯工艺技术进展 (2)1、VCM生产技术进展 (2)2、PVC生产技术进展 (2)（二）国内聚氯乙烯工业技术进展 (2)二、设计内容 (3)（一）PVC工艺流程 (3)1、氯化氢的工艺流程叙述 (3)2、乙炔的工艺流程叙述 (3)3、氯乙烯的工艺流程叙述 (3)4、聚合工艺流程叙述及助剂 (4)5、干燥包装工艺叙述 (4)（二）聚氯乙烯生产方法及工艺流程的介绍 (4)1、聚氯乙烯生产方法介绍 (4)2、聚氯乙烯的干燥工段工艺流程介绍 (5)3、PVC干燥工艺简介 (6)（三）PVC干燥除尘装置介绍 (6)1、干燥除尘技术改造的必要性 (6)2、干燥除尘技术变更方案 (7)3、工艺流程简介 (7)（四）设计内容计算 (8)1、工艺计算 (8)2、三废处理 (10)（五）干燥工段工艺流程图 (11)三、设计总结 (11)四、参考文献 (12)前言本文主要介绍当前聚氯乙烯项目工程设计干燥方面的技术特点，及在进行干燥单元设计中应考虑和注意的一些工艺计算。

聚氯乙烯（PVC）是五大热塑性合成树脂之一，为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂。

它具有良好的机械加工性能、抗化学药品性能、耐腐蚀性和阻燃性。

作为PVC树脂生产过程中最主要方法的悬浮法，其干燥过程的重要性显而易见。

干燥过程影响PVC 树脂的挥发物、杂质粒子、树脂白度及VCM残余量等主要性能指标。

目前工业化的PVC 干燥技术大致可以分为三种，旋风干燥法，旋流干燥法、及沸腾床干燥法。

一、设计背景（一）世界聚氯乙烯工艺技术进展1、VCM生产技术进展VCM是生产PVC树脂的主要原料，对PVC树脂质量及成本影响极大。

国外VCM 生产工艺绝大部分已用乙烯路线取代了老式的电石乙炔法路线，近十年来在简化生产工艺、减少设备投资的新工艺、新技术等方面发展。

摘要本设计是年产20万吨聚氯乙烯（PVC）车间合成工段初步设计，生产方法为悬浮聚合法。

本文对聚氯乙烯的性质、用途，生产和应用进行了详细的概述，阐述了其在化学工业中的作用和地位。

通过对溶液聚合法，悬浮聚合法，乳液聚合法的工艺比较，制定了一套后处理简单，产品质量好，杂质少，产品热稳定性好，产量占聚氯乙烯的90%的生产工艺。

在确定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。

关键词：聚氯乙烯，氯乙烯，悬浮聚合法，物料衡算，热量衡算，聚合由于聚氯乙烯化学建材的需求量上升，使聚氯乙烯管材，管件，门、窗异型材，护墙板消费量继续增加。

传统的聚氯乙烯电线、电缆以及包装市场也有了进一步的发展。

在聚氯乙烯产业结构方面，由于聚氯乙烯市场的国际化、新技术的发展以及国际竞争的加剧，产生了一批不同于20世纪60年代的新一代跨国公司，进入了一种更高的跨国形势，使聚氯乙烯产品生产能力高度集中，成为21世纪国际经济活动中的一个突出特点，也使全球聚氯乙烯工业活跃起来。

目前我国聚氯乙烯市场的原料来源短期内还要依靠国内生产厂家供应解决。

入世以后，中国聚氯乙烯市场竞争更加激烈，这正是我国聚氯乙烯行业的一个机遇，也是我们进行企业改造、扩大生产能力的一个极好的机会，要在提高生产规模、生产效率方面开展工作，努力形成生产的一体化。

我们要在国内建设一批设备先进、技术水平高、具有经济规模和竞争能力的骨干企业，稳定国内聚氯乙烯市场。

要有意识地将国外在亚太地区的投资引进我们国内来，壮大我们的聚氯乙烯行业，减少西方大国在亚太地区扩大生产能力对我国市场造成的压力，同时要进一步提高我国聚氯乙烯行业的技术水平。

因此制定了一套后处理简单，产品质量好，杂质少，产品热稳定性好，产量占聚氯乙烯的90%的生产工艺流程。

确定了设备反应时所具备的相关条件后，并对流程中主要设备聚合釜进行了物料衡算，计算出设备反应时各物料的进量和相关参数，得出了一种合理简便的生产聚氯乙烯方法，从而对以后的生产具有重要意义。

（年 月本科毕业设计说明书 学校代码： 学 号：题 目：年产20万吨PVC 氯乙烯单体合成工序工艺设计 学生姓名： 学 院： 系 别： 专 业：化学反应工程与工艺 班 级： 指导教师：摘要Abstract目录引言 (1)第一章绪论 (2)1.1聚氯乙烯工业的发展概况 (2)1.1.1聚氯乙烯工业 (2)1.1.2国外聚氯乙烯工业的发展 (2)1.1.3聚氯乙烯的性质与性能 (3)1.2中国的聚氯乙烯工业 (5)1.3聚氯乙烯的分类 (5)1.4聚氯乙烯工业在国民中经济中的重要意义 (6)1.5厂址的选择 (6)第二章聚氯乙烯生产过程 (8)2.1氯乙烯的生产方法及方案的确定 (8)2.1.1电石乙炔法 (8)2.1.2联合法 (8)2.1.3乙烯法 (9)2.1.4乙烯氧氯化法 (10)2.1.5烯炔法 (11)2.2氯乙烯单体的聚合 (11)2.2.1氯乙烯悬浮聚合法 (12)2.2.2本体聚合 (13)2.2.3乳液聚合 (13)2.2.4微悬浮聚合及微悬浮种子聚合法 (14)2.3生产流程及特点 (14)2.3.1氯化氢的制备 (14)2.3.2乙炔的制备 (16)2.3.3氯乙烯的制备 (17)2.3.4氯乙烯的精馏 (21)第三章物料衡算 (24)3.1生产条件 (24)3.2原料气的物料衡算 (24)3.3混合器的物料衡算 (25)3.4石墨冷凝器的物料衡算 (26)3.5转化器的物料衡算 (27)3.6水洗塔的物料衡算 (29)3.7碱洗塔的物料衡算 (30)3.8低沸塔的物料衡算 (31)3.9高沸塔的物料衡算 (32)第四章热量衡算 (34)4.1石墨冷凝器的热量衡算 (34)4.2转化器的热量衡算 (35)4.2.1反应热Q反 (36)4.2.2原料气带入热Q入 (36)4.2.3出料带出热Q出 (37)4.2.4热损失Q损 (37)4.2.5热载体所需量 (38)4.3高沸塔的热量衡算 (38)4.3.1热量衡算 (39)4.3.2再沸器所需GH及冷凝器所需冷冻盐水量GC的计算 (41)第五章设备型计算 (44)5.1石墨冷凝器的造型计算 (44)5.1.1求取平均温度差 (44)5.1.2确定传热面积和传热系数 (44)5.1.3利用给热系数验算K值 (45)5.1.4最后确定K值和传热面积 (49)5.2转化器的选型计算 (49)5.2.1传热面积的计算 (49)5.2.2催化剂的装填量 (50)第六章车间厂房布置设计 (52)6.1厂房布置设计的条件加依据 (52)6.1.1常用的设计规范和规定 (52)6.1.2厂房布置设计的基本条件 (52)6.1.3厂房布置设计的基本依据 (52)6.2车间厂房的布置设计 (53)6.2.1厂房的平面布置 (53)6.2.2厂房的空间布置 (54)6.2.3厂房布置设计时须注意的问题 (55)结论参考文献 (56)参考文献 (57)谢辞 (58)引言第一章绪论1.1聚氯乙烯工业的发展概况1.1.1聚氯乙烯工业乙烯早在1835年就为法国V.勒尼奥发现，用日光照射聚乙烯时生成一种白色固体，即聚氯乙烯。

摘要本设计为年产20万吨聚氯乙烯聚合和干燥包装工段的工艺设计。

首先介绍了聚氯乙烯的性质、主要用途、技术进展以及由氯乙烯单体聚合成聚氯乙烯的四种常见的工业聚合方法，并确定了以悬浮聚合法作为本设计的聚合工艺生产方法。

对聚合及干燥包装工段进行了详细的物料衡算（包括聚合釜的物料衡算、汽提塔的物料衡算、离心干燥工段的物料衡算）和主要设备的热量衡算（包括聚合釜的热量衡算、换热器的热量衡算等），也对设备作了选型计算，得出本设计需采用9个703m（I型）不锈钢聚合釜并联操作，9台703m 出料槽，29台WL-630型离心机，最后对聚氯乙烯聚合过程中的安全注意事项及三废处理问题作了简单的说明。

同时绘制了带控制点的PVC聚合及干燥包装工段的工艺流程图、聚合工段主要设备平面布置图、聚合工段主要设备立面布置图以及聚合釜装配图。

关键词：聚氯乙烯；悬浮聚合法；干燥包装；生产工艺AbstractThe design for an annual output of 50,000 tons of PVC dry polymerization processes of the preliminary design, the design documents from design specification and design drawings composed of two parts. In the design of brochures, a brief introduction of the PVC production status, trends, performance and the main purpose of the current PVC also introduced the four common industrial polymer production methods. And a comparison, final Determined to suspension polymerization as a polymerization technology production methods. In the design process, in accordance with the requirements of the mission design, a more detailed material balance and energy balance, the equipment was calculated and the selection process, while the production of PVC in the process of attention to safety issues and "Three wastes" governance made note of the entire device to a simple technical. Drawing the corresponding design drawings, design drawings, including process maps, plans of major equipment assembly, equipment layout plans.Key words: polyvinyl chloride ; suspension polymerization; Dryness ; monomer; Productive technology目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................................................ I I 第1章概述 (1)1.1 聚氯乙烯简介 (1)1.1.1 聚氯乙烯的理化性质 (1)1.1.2 聚氯乙烯树脂的种类 (2)1.1.3 聚氯乙烯树脂的用途 (3)1.1.4 聚氯乙烯树脂的包装与贮运方法 (4)1.2 PVC树脂工业技术进展 (4)1.2.1 世界PVC树脂工业技术进展 (4)1.2.2 PVC生产工艺技术的进展 (6)1.3 PVC树脂的典型聚合工艺 (7)1.3.1 悬浮聚合 (7)1.3.2 本体聚合 (8)1.3.3 乳液聚合 (8)1.3.4 微悬浮聚合 (9)第2章聚氯乙烯聚合及干燥包装工艺 (10)2.1 工艺方案选择依据 (10)2.2 悬浮聚合法简介 (11)2.2.1 悬浮聚合原理 (11)2.2.2 聚合生产过程中常用的助剂 (11)2.2. 3 影响聚合反应的因素 (13)2.3 悬浮聚合工艺流程介绍 (15)2.3.1悬浮聚合工艺流程 (15)2.3.2 料浆汽提工艺流程 (17)2.3.4 离心干燥工艺流程 (17)2.4 悬浮聚合的具体操作 (18)第3章物料衡算 (20)3.1 物料衡算步骤 (20)3.2 各个设备物料衡算 (23)3.2.1 R101（聚合釜）的物料衡算 (23)3.2.2 V102出料储槽物料衡算 (24)3.2.3 T101（汽提塔）的物料衡算 (25)3.2.4 C101（离心机）的物料衡算 (27)3.2.5 X101（气流干燥）的物料衡算 (28)3.2.6 X102（沸腾干燥器）的物料衡算 (28)3.2.7 X103（包装过程）的物料衡算 (29)3.3 物料衡算总平衡 (29)3.4 物料流程图 (31)第4章热量衡算 (32)4.1 热平衡方程 (32)4.2 聚合釜的热量衡算 (32)4.3 列管式换热器热量衡算 (35)4.4 气流干燥塔热量衡算 (36)4.5 空气加热器热量衡算 (39)第5章设备工艺计算及选型 (42)5.1 聚合釜的设计 (42)5.1.2釜体的设计 (42)5.1.3搅拌装置的设计 (44)5.2 料浆排放槽的选型 (44)5.3 离心机的设计 (44)第6章安全与环保 (46)6.1 安全防火设计 (46)6.1.1 防火防爆 (46)6.1.2 防毒 (48)6.1.3 安全防护: (49)6.2 环境保护 (49)6.2.1 废水的治理 (49)6.2.2 废渣的治理： (50)6.2.3 氯乙烯外逸： (50)参考文献 (52)致谢 (53)附录 (54)第1章 概述1.1 聚氯乙烯简介 1.1.1 聚氯乙烯的理化性质⑴物理性质 外观：白色粉末 分子量：40600~111600 密度：1.35~1.45 ml g 表观密度：0.40~0.65 ml g比热容：（0~100℃）：1.045~1.463 )C ︒∙g J 热导率：0.1626 ()K m W ∙ 折射率：544.120=n D颗粒直径： 紧密（XJ ）型： 30~100μm 疏松（SG ）型： 60~150μm 糊树脂： 1.2~2μm 软化点：75~85℃热分解点：>100℃开始降解出氯化氢溶解性：不溶于水、汽油、酒精、氯乙烯；溶于酮类、酯类和氯烃类溶剂。

年产20万吨聚氯乙烯合成工段的设计说明一、概况20万吨聚氯乙烯合成工段是某公司新建的聚氯乙烯技术装置，生产品种为聚氯乙烯标准支丝。

年产能20万吨，产量由每小时4500KG计算，年生产利用小时约960小时，各种主要介质将从厂外采购，即CL2，VAM，EDC，氢气，天然气。

另外，还需企业投入一些其他介质，如润滑油、脱硫剂、自动注水剂等。

二、工艺流程图与描述聚氯乙烯合成工段的工艺流程包括两个反应中间体的聚合过程：聚合塔和闪蒸反应器间的双重乙二醇铵合成得到除硫乙二醇、乙烯醇乙二醇和乙烯醇均分段在合成塔中产生，两个聚合中间体由乙烯醇乙二醇和除硫乙二醇合成得到，然后在实心钡氯化钙（SCC）反应器中进行热固的反应，产率可达95%以上。

聚氯乙烯的聚合后，进入了闪蒸反应器，通过不均相蒸发乙二醇，得到聚氯乙烯等分原料，然后冷却，凝析和粪状析出物的精制，最终得到合格的聚氯乙烯支丝产品。

三、主要设备及装置20万吨/年聚氯乙烯合成工段的主要设备及装置有：（1）原料系统设备包括以下主要设备：a. 重氯仓，用于储存重氯。

b. VAM储罐，用于储存VAM。

c. EDC/Vac储罐，用于储存EDC/Vac。

d. 氢气罐，用于储存氢气。

（2）反应器系统的设备主要包括（容积大，反应时间长，产率高）：a. 除硫乙二醇反应器，用于生产除硫乙二醇。

b. 乙烯醇乙二醇反应器，用于生产乙烯醇乙二醇。

c. 实心钡氯化钙（SCC）反应器，用于生产聚氯乙烯。

d. 闪蒸反应器，用于蒸发乙二醇、冷却、凝析等步骤。

（3）精制系统的设备主要包括：a. 离心机，用于分离精制产物。

b. 除尘器，用于除去精制产物的尘埃。

c. 砂筛机，用于除去精制产物的反均相。

d. 振动筛，用于进一步精制精制产品。

四、电气控制系统20万吨聚氯乙烯合成工段的电气控制系统是利用“人机界面”技术基本构成的综合自动化系统。

它是由人机界面、智能控制系统、变频控制系统及各种安全报警等组成的。

年产20万吨聚乙烯的生产工艺设计_毕业设计论文毕业设计说明书年产20万吨聚乙烯的生产工艺设计目录摘要 11绪论 21.1PE的概述 21.1.1产品性质与特点 2 1.1.2聚乙烯的主要用途 3 1.2 设计规模及原料规格 3 1.2.1设计规模 31.2.2主要原料规格 31.3国内外的现状及发展前景 4 1.3.1国外的现状 41.3.2国内的现状 41.3.3发展前景 51.4课题的目的及意义 5 1.4.1目的 51.4.2意义 62PE的生产工艺 62.1PE生产工艺的概述 6 2.2工艺选择 72.3乙烯精制系统 82.3.1乙烯精制 82.3.2深冷法分离 82.4 催化剂选择 92.4.1催化剂种类 92.4.2催化剂制备 10 2.4.3催化剂性能分析 10 3物料衡算 103.1基础数据 103.1.1乙烯规格 103.1.2催化剂进料对产品MFR的影响 103.1.3各种牌号的聚乙烯H2浓度 103.2物料衡算 113.2.1聚合反应机理 11 3.2.2反应釜物料衡算 12 3.2.2.1聚合釜进料衡算123.2.2.2聚合釜出料衡算 14 3.2.3闪蒸罐物料衡算 15 3.2.3.1闪蒸罐进料衡算 15 3.2.3.2闪蒸罐出料衡算 15 4能量衡算 164.1能量衡算总述 164.2基础数据 174.3各设备能量衡算 18 4.3.1加料段热量衡算 18 4.3.2进行反应段能量衡算19 5设备选型 195.1选型原则 195.1.1满足工艺要求 19 5.1.2设备成熟可靠 20 5.2反应器选型 205.2.1反应器容积和生产能力的确定 205.2.2主要尺寸的计算 20 5.2.4反应釜技术特性表 20 5.3进出口管径 215.3.1聚合釜进料口管径 21 5.3.2聚合釜出料口管径 21 5.4闪蒸罐的计算225.5其他设备的选型 226车间设备布置设计 226.1车间设备布置的原则 23 6.2车间设备布置 246.2.1设备布置的安全距离 24 6.2.2车间内辅助室和生活室布置 25 6.3厂房布置 256.3.1厂房布置原则 256.3.2厂址选择的依据及原则: 25 6.4 综合安全防护 266.4.1防火防爆 266.4.2防毒 276.4.3安全防护: 287三废治理 287.1废水治理 287.2废渣治理 297.3废气治理 298经济衡算 29参考文献 31致谢 33湖南工学院20 届毕业设计(论文)课题任务书 34湖南工学院本科生毕业论文开题报告 36湖南工学院毕业设计论文工作进度检查表 37湖南工学院20 届毕业设计(论文)指导教师评阅表 38湖南工学院毕业设计(论文)评阅评语表 39湖南工学院毕业设计(论文)答辩资格审查表 40湖南工学院20 届毕业设计(论文)答辩及最终成绩评定表 42查重报告附件摘要本设计是年产20万吨聚乙烯(PE)生产工艺设计。