聚氯乙烯生产装置仿真实训系统操作说明书
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工艺说明――悬浮法聚氯乙烯――锦化化工集团一九八七年十月总说明本生产装置的聚合部分是以氯乙烯单体(VCM)为原料,采用悬浮法生产技术,生产聚氯乙烯(PVC)树脂,年生产能力四万吨。
后处理部分的干燥和包装由国内配套。
引进聚合部分由原料配制开始,到干燥的离心机给料泵出口为止,共分六个单元:B单元:包括无离子水脱氧在内的VCM和水的贮存与加料。
C单元:溶液的配制和辅料加料;D单元:聚合釜涂壁和废水汽提;E单元:聚合;F单元:VCM回收;G单元:PVC浆液汽提。
本工艺说明按上述六个单元,分十七个工艺系统进行详细说明。
并对工艺理论,产品质量工艺控制,涂釜剂的应用及工艺标准进行阐述。
本工艺说明由B.F.G提供,不涉及国内配套的干燥和包装。
目录1.工艺说明┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄61.1新鲜VCM的贮存系统┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄61.1.1前言 (6)1.1.2新鲜VCM的贮存 (6)1.2.回收VCM的贮存系统 (6)1.2.1前言 (6)1.2.2回收VCM的贮存系统 (6)1.3无离子水系统 (7)1.3.1前言 (7)1.3.2冷无离子水系统 (8)1.3.3热无离子水系统 (8)1.3.4无离子水的混合与加料 (8)1.3.5注水泵 (8)1.3.6冲洗水泵 (9)1.3.7冲洗水加压泵 (9)1.3.8无离子水脱氧器 (10)1.4缓冲剂系统 (10)1.4.1前言 (10)1.4.2缓冲剂的配制与贮存 (10)1.4.3缓冲剂循环系统 (10)1.4.4缓冲剂加料系统 (10)1.5.分散剂系统 (11)1.5.1前言 (11)1.5.2分散剂的配制与贮存 (11)1.5.3PVA的配制与贮存 (12)1.5.4特殊分散剂的贮存和使用 (12)1.5.5分散剂加料系统 (12)1.5.6特殊分散剂加料 (13)1.6引发剂系统 (13)1.6.1前言 (13)1.6.2引发剂分散液的配制 (14)1.6.3引发剂贮罐 (14)1.6.4引发剂加料系统 (14)1.7聚合釜涂壁系统 (14)1.7.1前言 (14)1.7.2涂料的配制与贮存 (15)1.7.3涂料溶液的使用 (15)1.8聚合加料系统 (15)1.8.1前言 (15)1.8.2水加料系统 (16)1.8.3单体加料系统 (17)1.9聚合系统 (17)1.9.1前言 (17)1.9.2夹套冷却和挡板冷却 (18)1.9.3聚合釜注入水 (18)1.9.4搅拌器密封节流套筒水冲洗 (18)1.9.5紧急事故终止剂加料 (19)1.9.6反应监视 (19)1.9.7压力测定和聚合手动卸压 (20)1.10ATSC终止剂系统 (20)1.10.1前言 (20)1.10.2ATSC终止剂的配制与使用 (20)1.10.3ATSC终止剂加料 (21)1.11浆液输送系统 (21)1.11.1前言 (21)1.11.2聚合釜出料 (22)1.12浆液汽提系统 (22)1.12.1前言 (22)1.12.2汽提塔供料槽操作 (22)1.12.3浆液汽提塔操作 (23)1.12.4汽提塔的物理过程说明 (24)1.13单体回收系统 (25)1.13.1前言 (25)1.13.2聚合釜间歇回收 (25)1.13.3正常回收方法 (25)1.13.4回收压缩机操作 (26)1.13.5回收冷凝器系统 (27)1.14空气抽真空系统 (27)1.14.1前言 (27)1.14.2聚合釜抽真空 (28)1.14.3设备抽真空 (28)1.15蒸汽置换与抽真空系统 (28)1.15.1前言 (28)1.15.2蒸汽置换系统 (28)1.16壬基苯酚阻聚剂系统 (29)1.16.1前言 (29)1.16.2壬基苯酚的使用及贮存的物理性能 (29)1.16.3将壬基苯酚加入回收系统 (30)1.17废水汽提系统 (30)1.17.1前言 (30)1.17.2废水汽提系统 (30)1.17.3废水汽提塔的正常控制 (31)2工艺理论2.1聚合 (31)2.1.2聚合转化率 (31)2.1.3聚合放热量 (32)2.2聚合釜 (32)2.3聚合添加剂 (32)2.3.1缓冲剂 (32)2.3.2分散剂 (32)2.3.3铁螯合剂 (32)2.3.4引发剂 (32)2.3.5终止剂 (33)2.3.6涂釜剂 (33)2.3.7阻聚剂 (33)2.3.8烧碱 (33)2.3.9酸 (33)3产品质量的工艺控制 (33)3.1产品质量规格 (33)3.2产品质量工艺控制 (34)3.2.1前言 (34)3.2.2分子量的工艺控制 (34)3.2.3水份的工艺控制 (34)3.2.4颗粒度的工艺控制 (34)3.2.5孔隙率的工艺控制 (35)3.2.6视比重的工艺控制 (36)3.2.7树脂中残留VCM的工艺控制 (36)3.2.8黑树脂的工艺控制 (36)3.2.9“鱼眼”的工艺控制 (36)3.2.10树脂干流动性的工艺控制 (36)4涂釜剂的应用 (36)4.1涂釜液的配制 (36)4.2涂釜液的喷涂 (37)4.3蒸汽涂釜的程序 (37)4.4釜壁涂层的程序 (38)4.5釜壁涂层液的检验程序(醇溶液) (38)4.6代号10C涂釜液的10C含固量的检测程序(水溶液) (38)1.工艺说明1.1新鲜VCM的贮存系统1.1.1前言本装置所用的新鲜VCM是由VCM车间管道输送来的。
目录一、工艺流程 (1)1.1装置概况 (1)1.2工艺原理 (1)1.3工艺流程及说明 (1)1.3.1脱甲烷塔 (1)1.3.2脱乙烷塔 (1)1.3.3 C2加氢系统 (2)1.3.4乙烯塔 (2)1.3.5脱丙烷塔 (2)1.3.6 C3加氢系统 (2)1.3.7丙烯塔 (3)二、主要设备及控制指标 (3)2.1主要设备列表 (3)2.2脱甲烷塔主要调节器及指标 (4)2.3脱乙烷塔主要调节器及指标 (4)2.4 C2加氢系统主要调节器及指标 (4)2.5乙烯塔主要调节器及指标 (5)2.6脱丙烷塔主要调节器及指标 (5)2.7 C3加氢系统主要调节器及指标 (6)2.8丙烯塔系统主要调节器及指标 (6)三、操作规程 (7)3.1冷态开车 (7)3.2正常停车 (9)3.3紧急停车 (11)3.4事故处理 (12)四、DCS操作画面 (15)4.1脱甲烷塔DCS及现场图 (15)4.2脱乙烷塔DCS及现场图 (16)4.3 C2加氢系统DCS及现场图 (17)4.4乙烯塔DCS及现场图 (18)4.5脱丙烷塔DCS及现场图 (19)4.6 C3加氢系统DCS及现场图 (20)4.7丙烯塔DCS及现场图 (21)4.8辅操台图 (22)一、工艺流程1.1装置概况30万吨/年乙烯分离装置,包括脱甲烷塔、脱乙烷塔、C2加氢系统、乙烯塔、脱丙烷塔、C3加氢系统、丙烯塔。
包含设备主要有:脱甲烷塔、脱乙烷塔、C2加氢等温反应器、C2加氢绝热反应器、1#乙烯塔、2#乙烯塔、脱丙烷塔、C3加氢反应器、1#丙烯塔、2#乙烯塔。
1.2工艺原理在精馏部分,来自干燥器的裂解气,通过换热器经冷剂逐级冷却后,分四股进料去脱甲烷塔E T-405。
脱甲烷塔回流罐的液相作为95%的甲烷产品送出或作为工厂的燃料。
脱甲烷塔的釜液送往脱乙烷塔E T-421。
脱乙烷塔釜液再送入脱丙烷塔E T-441。
脱乙烷塔塔顶气相全部通入C2加氢系统,以除去乙炔,反应过的物料送入乙烯塔E T-431和E T-432。
《化工单元操作与聚氯乙烯生产》课程设计本课程旨在系统地介绍聚氯乙烯的生产工艺、操作技术和设备运行,使学生能够全面了解聚氯乙烯生产的相关知识,掌握化工设备的运行原理和操作技巧,具备处理聚氯乙烯生产过程中可能出现的问题和解决方案的能力。
二、课程目标1. 了解聚氯乙烯的生产工艺、原理和操作流程;2. 掌握聚氯乙烯生产设备的实际操作技能;3. 能够独立解决聚氯乙烯生产中可能遇到的问题;4. 培养学生的安全意识和团队合作能力;5. 培养学生的实践动手能力和创新意识。
三、课程大纲1. 聚氯乙烯生产工艺概述- 聚氯乙烯的特性和用途;- 聚氯乙烯的生产原理和工艺流程;- 聚氯乙烯的主要生产设备和材料。
3. 聚氯乙烯生产过程中的问题解决- 聚氯乙烯生产过程中可能遇到的常见问题;- 如何进行故障诊断和解决;- 预防聚氯乙烯生产过程中的安全事故。
4. 实验操作与实训- 进行聚氯乙烯生产设备的模拟操作实验;- 实地参观生产现场,了解聚氯乙烯生产的实际操作流程;- 通过实训培养学生的实际操作技能和团队合作能力。
四、课程教学方法1. 理论讲解通过课堂教学和理论讲解,系统地介绍聚氯乙烯的生产工艺、设备操作技术和安全规程。
3. 实地参观安排学生实地参观化工企业的聚氯乙烯生产现场,让学生了解聚氯乙烯生产的实际操作流程和设备运行情况。
4. 课程项目对于聚氯乙烯生产过程中可能出现的问题和解决方案,设置实际项目让学生进行分析和解决,培养学生的解决问题的能力。
五、评价方式1. 平时考核:参与课堂讨论、实验操作和课程项目的表现;2. 期中考试:理论知识的掌握程度;3. 期末考试:包括理论知识和实际操作能力的综合考核。
六、教材《化工工艺学》(张世斌、等著)《化工原理及流程技术》(杨海波、等编著)《化工设备安装与调试》(陈建明著)七、参考资料1. 《聚氯乙烯生产技术与设备》(胡贵军编著)2. 《化工设备操作技术》(王东华、等编著)。
间歇反应釜单元仿真培训系统北京东方仿真软件技术有限公司2009年1月目录一、工艺流程简述 (2)1、工艺说明 (2)2、设备一览 (2)二、间歇反应器单元操作规程 (3)1、开车操作规程 (3)2、热态开车操作规程 (5)3、停车操作规程 (5)5、仪表及报警一览表 (7)三、事故设置一览 (7)四、仿真界面 (7)一、工艺流程简述1、工艺说明间歇反应在助剂、制药、染料等行业的生产过程中很常见。
本工艺过程的产品(2—巯基苯并噻唑)就是橡胶制品硫化促进剂DM(2,2-二硫代苯并噻唑)的中间产品,它本身也是硫化促进剂,但活性不如DM。
全流程的缩合反应包括备料工序和缩合工序。
考虑到突出重点,将备料工序略去。
则缩合工序共有三种原料,多硫化钠(Na2Sn)、邻硝基氯苯(C6H4CLNO2)及二硫化碳(CS2)。
主反应如下:2C6H4NCLO2+Na2Sn→C12H8N2S2O4+2NaCL+(n-2)S↓C12H8N2S2O4+2CS2+2H2O+3Na2Sn→2C7H4NS2Na+2H2S↑+3Na2S2O3+(3n+4)S↓副反应如下:C6H4NCLO2+Na2Sn+H2O→C6H6NCL+Na2S2O3+S↓工艺流程如下:来自备料工序的CS2、C6H4CLNO2、Na2Sn分别注入计量罐及沉淀罐中,经计量沉淀后利用位差及离心泵压入反应釜中,釜温由夹套中的蒸汽、冷却水及蛇管中的冷却水控制,设有分程控制TIC101(只控制冷却水),通过控制反应釜温来控制反应速度及副反应速度,来获得较高的收率及确保反应过程安全。
在本工艺流程中,主反应的活化能要比副反应的活化能要高,因此升温后更利于反应收率。
在90℃的时候,主反应和副反应的速度比较接近,因此,要尽量延长反应温度在90℃以上时的时间,以获得更多的主反应产物。
2、设备一览R01:间歇反应釜VX01:CS2计量罐VX02:邻硝基氯苯计量罐VX03:Na2Sn沉淀罐PUMP1:离心泵二、间歇反应器单元操作规程1、开车操作规程本操作规程仅供参考,详细操作以评分系统为准。
聚氯乙烯生产工艺仿真培训系统北京东方仿真软件技术有限公司2009年7月目录一、工艺流程说明 (1)1.1生产方法 (1)1.2工艺流程简介 (1)二、工艺流程说明 (4)2.1设备简介 (4)2.2原料简介 (6)三、仪表列表 (7)四、工艺卡片 (10)五、复杂控制说明 (10)六、重点设备的说明 (11)七、操作规程 (11)八、仿真系统操作画面 (19)一、工艺流程说明1.1生产方法聚氯乙烯的聚合方法从乳液聚合、溶液聚合发展到悬浮聚合,本体聚合、微悬浮聚合等。
国外目前以悬浮聚合(占80-85%)和二段本体聚合为主;国内目前以悬浮聚合为主,少量采取乳液聚合法。
本仿真流程采用悬浮聚合法。
将各种原料与助剂加入到反应釜内在搅拌的作用下充分均匀分散,然后加入适量的引发剂开始反应,并不断地向反应釜的夹套和挡板通入冷却水,达到移出反应热的目的,当氯乙烯转化成聚氯乙烯地百分率达到一定时,出现一个适当的压降,即终止反应出料,反应完成后的浆料经汽提脱析出内含VC后送到干燥工序脱水干燥。
氯乙烯悬浮聚合反应,属于自由基链锁加聚反应,反应式如下:n CH2=CHCl →—[—CH2 —CH—]n—∣Cl它的反应一般由链引发剂,链增长,链终止,链转移几种元素反应组成。
1.2工艺流程简介聚氯乙烯生产过程由聚合、汽提、脱水干燥、VCM回收系统等部分组成。
同时还包括主料、辅料供给系统,真空系统等。
其生产流程见图1.1及1.2。
图1.1 PVC生产流程示意框图图1.2 PVC生产流程总图1.2.1进料、聚合首先向反应器内注入脱盐水,启动反应器搅拌,等待各种助剂的进料,水在氯乙烯悬浮聚合中使搅拌和聚合后的产品输送变得更加容易,也是一种分散剂影响着PVC颗粒形态。
然后加入的是引发剂,氯乙烯聚合是自由基反应,而对烃类来说只有温度在400—500℃以上才能分裂为自由基,这样高的温度远远超过正常的聚合温度,不能得到高分子,因而不能采用热裂解的方法来提供自由基。
第一章聚合中控岗位操作规程1适用范围本规程规定了聚合工段悬浮树脂生产的原材料、产品、生产基本原理、工艺流程、工艺控制指标,操作法和生产安全注意事项以及有关规章制度等。
本规程适用于有机事业部聚合工段悬浮法聚氯乙烯树脂生产过程的工艺管理与操作管理。
2 岗位范围本岗位的操作范围包括聚合釜、汽提塔加料槽、汽提塔、回收分离器、废水贮槽、回收压缩机、轴封水冷却器、轴封水分离器、回收VCM贮槽、VCM贮槽、冷脱盐水贮槽、热脱盐水贮槽、各种助剂配制贮槽、各种助剂加料槽、校核槽、汽提塔底换热器、塔冷凝液分离器、汽提塔顶换热器、废水汽提塔、浆料混合槽、以及各种机泵、各种过滤器等3岗位任务本岗位主要负责涂壁、助剂配制及加料、水及单体加料、聚合、终止、出料、回收、汽提、浆料汽提处理及输送、抽真空等单元的中央控制的DCS操作及现场配合DCS操作和管理。
4原辅料及产品说明4.1 产品说明4.1.1产品名称及化学组成本工段产品为悬浮法聚氯乙烯,英文缩写PVC,化学表达式[CH2—CHCl]n,n表示聚合度。
4.1.2产品质量标准产品符合国家标准GB5761-93。
产品质量标准PVC产品执行GB/5761-93标准,具体指标见下表:3注:①粘度,K值和平均聚合度指标可任选其一;②使用者若对热稳定性一还有其它指标要求,可与生产厂协商确定,并根据指标选用GB2917(或GB9349,HG2-1278)进行测定。
③各指标实测值(或其计算值)与极限数值比较时,均采用GB1250中修约值比较法,数值修约按GB8170进行。
44.2 原辅材料说明4.2.1 氯乙烯分子式CH2=CHCl,分子量62.5,在常温常压下是一种无色有乙醚香味的气体,其冷凝点-13.9℃,凝固点-159.7,易溶于丙酮、乙醇和烯类中草药,微溶于水,易燃,与空气形成爆炸性混合物,其爆炸范围4-21.7%(体积比)。
氯乙烯有麻醉作用,可使人中毒。
主要技术条件:纯度≧99.95%(重量)HCl ≦≤1ppm乙炔≦≤5ppm1.1—二氯乙烷≦30ppm氯甲烷≦80ppm回收氯乙烯未反应的氯乙烯经回收后,用于以后聚合。
聚氯乙烯生产与操作聚氯乙烯(PVC)由于在大分子中引入氯原子,使其在燃烧、透明、耐折和力学性能等方面均超过聚乙烯,是一种可通过模压、捏压、注塑、压延、吹塑等方式进行加工的产品、是世界五大通用热塑性树脂之一。
一、聚氯乙烯的性能及用途1.物理性质聚乙烯物理性质稳定,不溶于水、酒精、氯乙烯。
但溶于酮类、酯类和氯烃类溶剂。
无毒、无臭。
外观:白色粉末分子量40600~111600熔点212℃玻璃转变温度87℃导热率(λ) 0.16 W/M.K热膨胀系数(α) 8 10-5 /K热容 (c) 0.9 kJ/(Kg.K)吸水率 (ASTM) 0.04-0.4折射率硬质成型品 1.52~1.552.化学性质◆助燃性好◆耐化学药品性高耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠。
◆机械强度及电绝缘性良好◆具有一定的抗化学腐蚀性3.用途1)PVC一般软制品利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等;利用注射成型机配合各种模具,可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。
2)PVC薄膜PVC与添加剂混合、塑化后,利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜,用。
这种方法加工薄膜,成为压延薄膜。
也可以通过剪裁,热合加工包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。
宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。
经双向拉伸的薄膜,所受热收缩的特性,可用于收缩包装。
3)PVC涂层制品有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上,然后在100摄氏度以上塑化而成。
也可以将PVC与助剂压延成薄膜,再与衬底压合而成。
无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软制薄片,再压上花纹即可。
人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的坐垫等,还有地板革,用作建筑物的铺地材料。
4)PVC泡沫制软质PVC混炼时,加入适量的发泡剂做成片材,经发泡成型为泡沫塑料,可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料。
也可用挤出机基础成低发泡硬PVC板材和异型材,可替代木材试用,是一种新型的建筑才材料。
105聚合工段岗位操作规程前言一、生产管理思想1、系统目标:让所有设备发挥协同效应。
2、生产方针:管生产就是管工艺指标。
二、岗位工艺设计思想PVC生产理念:间歇生产连续化,连续生产稳定化,稳定生产精细化。
PVC生产方针:精细操作、指标为先、确保质量、产量达标。
PVC生产理念:将氯乙烯岗位送来的原料转化成合格的PVC产品。
PVC生产方针:控制质量、保证产量、严格指标、确保安全。
将水和单体同时加入,在一定的温度和压力下加入适量的助剂,在搅拌作用下进行聚合反应,形成聚氯乙烯浆料,再进行汽提脱去残留氯乙烯,然后输送至干燥。
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第一章岗位任务 61 本岗位的职责和管辖6本岗位职责6管辖范围6聚合岗位概念6岗位职责6巡检概念化7第二章工作原理 81.反应方程式 82.影响聚合反应的因素8水质对聚合反应的影响8乙炔对聚合反应的影响8乙醛对聚合的影响8二氯乙烷对聚合的影响8氧对聚合的影响8铁对聚合的影响9分散剂用量对聚合的影响9引发剂用量对聚合的影响9涂壁剂对聚合反应的影响9缓冲剂对聚合反应的影响9聚合温度对聚合的影响10第三章工艺流程 111.聚合流程简述112.工艺流程图.............................................13第四章生产物料平衡21第一节正常生产情况下的物料平衡和重点设备物料衡算211. 平衡列表212. 汽提进料量核算213. 聚合工段热量衡算22第五章工艺指标 231聚合中控岗位工艺指标232软水系统指标243氯乙烯系统 254聚合釜温度、压力 25第六章开停车方案261.聚合釜开停车方案 26开车前检查26开车前试压26聚合釜开车方案26聚合釜停车方案272.汽提塔开停车方案 27汽提塔开车方案27汽提塔停车方案273.标准化表格 28聚合釜置换安全措施落实表29汽提塔开车检查表30汽提塔停车置换程序表31第七章正常操作要点32第一节操作要点概念化32第二节聚合岗位工艺操作要点32聚合釜加料故障32聚合反应故障32聚合反应出现粗料33聚合釜出料不畅33回收系统故障34塔底液位升高或降低34塔顶压力波动34冷凝器E-303带料34第三节安全操作要点35第四节质量操作要点36第五节仪表操作要点37第六节不正常现象及处理40第八章环境及职业健康安全管理43第一节生产特点431.易燃易爆432.有毒有害433.手工操作频繁434.清釜危险性大43第二节聚合岗位重要危险化学品性质441.氯乙烯(乙烯基氯)452.一氧化氮(氧化氮)46第三节环境因素47第四节危害因素48第五节应急预案(应急准备和响应) 50第九章重要设备简图及参数541.重要设备简图及参数54105聚合釜简图及技术特性参数55静止设备登记表错误!未定义书签。
聚氯乙烯生产装置仿真实训系统操作说明书聚氯乙烯生产装置使用说明书一、工艺流程1、聚氯乙烯的生产方法聚氯乙烯(PVC)是通用型热塑性树脂,以氯乙烯(VC或VCM)为单体,在一定温度和压力下进行聚合而得。
PVC外观为一种白色的无定形粉末,密度1.35~1.45g/cm3。
PVC是由液态的氯乙烯单体工业生产可通过悬浮法、乳液法、本体法、和溶液法等方法而实现聚合,生产方法不同得到的树脂颗粒大小不同。
早在1835年,法国人V.Regnault就发现了氯乙烯,3年后,他发现密封在玻璃管中的这种粘度低、挥发性较强的液体,在日光的照射下转化成白色的非晶体粉末。
Regnault记录下这一现象,但未能解释为什么液体变成固体的原因。
1872年Baumann通过实验研究,进一步阐明了固体物是氯乙烯的聚合物。
直到1912年Kiatte和Rollett利用乙炔和氯化氢催化加成反应合成了氯乙烯,1931年,德国采用乙炔和氯化氢为原料、氯化汞作催化剂合成氯乙烯的工艺首先实现了工业化。
但由于该法能耗大、价格高、污染严重而被廉价的乙烯法所取代。
较大规模的乳液聚合则在1935年才由Bitterfeld实现。
1940年,美国的古德里奇公司创建了悬浮聚合,从此以后,聚氯乙烯工业开始突飞猛进的发展。
2、装置流程简述首先,用氮气置换系统中的杂质气体,系统抽真空。
无离子水自无离子水罐(T-101)经打水泵(P-101)打入聚合釜(V-201),整个无离子水加料系统由一个冷无离子加料泵和一个热无离子加热泵组成。
每个泵的出口管道上都装有一个温度调节阀和一条回到各自贮罐的循环管道。
本聚合生产装置在绝氧状态下,依次通过釜内设的相应进料口,用水冲洗釜壁并排除之;借助蒸汽将防粘釜剂均匀喷涂于釜壁,用水冲洗并排除之,加入缓冲剂;加体积比为1:1.4的氯乙烯和温度为85-95℃的热水,装填系数为0.8-0.9;加分散剂并判断分散效果;确定分散体系稳定,即可加入复合引发剂,加链转移剂巯基乙醇;聚合开始10分钟后,以1000kg/h的流量向釜内注入低于反应温度的水,聚合反应温度为54-58℃达到转化率85%-90%,加终止剂终止反应;向出料槽泄料。
pvc装置操作规程PVC装置操作规程一、安全操作要求1. 操作人员必须穿戴符合要求的防护装备,包括防护服、安全鞋、手套和安全眼镜等。
2. 在操作过程中,必须注意安全标志的提示,禁止擅自操作和违规行为。
3. 必须严格按照操作规程进行作业,不得擅自修改或忽略操作步骤。
4. 操作过程中禁止吸烟、使用明火或进行其他可能引发火灾或爆炸的行为。
5. 不得擅自操作高处设备,需要操作时必须佩戴个人防护具,确保安全。
6. 在遇到紧急情况或操作异常时,必须立即停止操作并向上级报告,等待指示。
二、装置开机操作1. 首先,操作人员必须检查设备是否完好,并进行必要的维修和保养。
2. 启动前必须确保设备连接牢固,管道密封性良好,并检查到位信号是否正常。
3. 操作人员必须仔细检查设备各个开关的位置和状态,确保符合启动要求。
4. 按照装置操作规程的要求,依次操作开关,启动装置。
5. 启动过程中,必须密切注意装置各个仪表和设备的运行状况,如有异常及时停机并报告。
6. 在装置顺利启动后,操作人员必须及时进行操作记录,包括启动时间、运行状态、异常情况等。
三、装置运行操作1. 在装置运行过程中,操作人员必须随时关注各个仪表的读数,并根据要求进行相应调整。
2. 操作人员必须及时检查设备的运行状态,如有异常情况必须立即处理,并及时上报。
3. 严禁随意调整和更改设备参数,如需更改必须提前报告并得到上级批准。
4. 在操作过程中,必须与相关人员保持良好的沟通,共同协调工作。
5. 在设备运行过程中,操作人员必须严格遵守操作规程,不得擅自停机或中断正常生产。
6. 如需进行设备维修和保养,必须按照操作规程进行,并做好相应记录。
四、装置停机操作1. 在进行装置停机前,必须提前通知相关人员,并取得批准。
2. 停机前必须保证装置处于正常运行状态,并进行必要的准备工作。
3. 停机时必须先关闭原材料供应和产品排放管线,然后停止设备运行。
4. 停机后必须进行设备的清洁和维护工作,确保设备的良好状态。
聚氯乙烯装置工艺规程及操作法1、范围本标准规定了聚氯乙烯车间聚氯乙烯装置的工艺规程与操作法。
2、生产任务本装置以电石法生产的氯乙烯单体(VCM)和工艺过程中回收的氯乙烯单体为原料,采用悬浮法在70m3反应釜中进行聚合反应,再经过回收、汽提、离心、干燥、包装等工序得到成品聚氯乙烯树脂(PVC)。
3、原料及产品性质3.1 原料和助剂的性质及用途3.1.1 原料---氯乙烯单体氯乙烯的分子式C2H3Cl,分子量62.5,在常温常压下氯乙烯是一种无色有乙醚香味的气体,其冷凝点(沸点)为-13.9℃,凝固点(溶点)为-159.7℃,0临界温度142℃,临界压力52.2大气压(5.29MPa)。
氯乙烯易燃,与空气混合会形成爆炸性混合物,爆炸范围为4-21.7%(体积比),所以使用氯乙烯要特别注意安全。
氯乙烯对人有麻醉作用,对肝脏有影响,可使人中毒。
当氯乙烯浓度在0.1%以上时,开始有麻醉现象,表现为困倦,注意力不集中,随后出现视力模糊,走路不稳,手脚麻木;吸入量在0.5%以上时,即可造成头晕、头痛,心神错乱,辨不清方向;在氯乙烯浓度达到20-40%时,可使人产生急性中毒,而失去知觉,呼吸渐缓致死。
液体氯乙烯的密度与一般液体一样,温度愈高,氯乙烯的密度愈小,液体氯乙烯密度如下表:温度℃-12.96 1.32 13.49 28.11 39.57密度(g/ml)0.9692 0.9443 0.9223 0.8955 0.8733氯乙烯的化学性质,氯乙烯分子含有不饱和双键和不对称氯原子能进行加成反应、消去反应、取代反应、聚合反应等。
原料氯乙烯质量指标:新鲜氯乙烯单体:纯度≥99.95%;C2H2≤10ppm;高沸物≤10ppm;H2O≤600ppm回收VCM:纯度≥99.3%;C2H2≤10ppm;高沸物≤20ppm;水≤600ppm;3.1.2 无离子水水在聚合反应中的作用是:①使VCM液滴中的反应热传给釜壁和内冷挡板再通过循环水移出,便于控制温度。
一、实训背景与目的随着我国经济的快速发展和塑料工业的日益壮大,聚乙烯作为最常用的塑料材料之一,其市场需求持续增长。
为了提高我国聚乙烯生产技术水平,培养具备实际操作能力的专业人才,本次实训旨在使学生了解聚乙烯的生产工艺流程,掌握生产操作技能,熟悉生产设备的使用和维护,为今后从事相关行业工作打下坚实基础。
二、实训内容与过程1. 实训内容本次实训主要内容包括:(1)聚乙烯生产工艺流程:从原料准备、聚合反应、造粒、干燥、包装等环节进行讲解。
(2)聚乙烯生产设备:介绍挤出机、反应釜、干燥机、粉碎机等设备的工作原理、结构及操作方法。
(3)聚乙烯生产操作:包括原料投料、聚合反应、造粒、干燥、包装等实际操作步骤。
(4)聚乙烯生产质量控制:讲解聚乙烯产品的质量标准、检测方法及常见质量问题分析。
2. 实训过程(1)理论学习:首先,我们通过查阅相关资料,了解聚乙烯的生产工艺、设备、操作和质量控制等方面的知识。
(2)参观实习:在导师的带领下,我们参观了聚乙烯生产车间,了解了生产现场的实际操作流程。
(3)实际操作:在导师的指导下,我们亲自操作聚乙烯生产设备,进行原料投料、聚合反应、造粒、干燥、包装等实际操作。
(4)质量检测:根据聚乙烯产品的质量标准,我们对生产出的聚乙烯样品进行检测,分析产品质量。
三、实训结果与分析1. 生产工艺流程聚乙烯生产工艺流程主要包括以下环节:(1)原料准备:将聚乙烯原料进行称量、检验,确保原料质量。
(2)聚合反应:将原料投入反应釜,在催化剂的作用下进行聚合反应。
(3)造粒:将聚合后的聚乙烯熔体通过挤出机挤出,形成颗粒状产品。
(4)干燥:将颗粒状聚乙烯进行干燥处理,去除水分。
(5)包装:将干燥后的聚乙烯颗粒进行称重、包装。
2. 生产设备(1)挤出机:将聚乙烯熔体挤出成颗粒状产品。
(2)反应釜:进行聚乙烯的聚合反应。
(3)干燥机:对聚乙烯颗粒进行干燥处理。
(4)粉碎机:将聚乙烯颗粒进行粉碎。
3. 生产操作(1)原料投料:将聚乙烯原料投入反应釜。
仿真实习操作离心泵一、罐V101的操作:1.打开LIC101调节阀向罐V101充液2.待罐V101液位大于5%后,打开PV101A对罐V101充压3.罐V101液位控制在50%左右时LIC101投自动4.罐V101液位控制LIC101 设定值50%5.罐V101压力控制在5A TM左右时,PIC101投自动6.罐V101压力控制PIC101 设定值5 atm二、启动A或B泵:1.启动A泵: 待罐V101压力达到正常后,打开P101A泵前阀VD012.打开排气阀VD03排放不凝气3.待泵内不凝气体排尽后,关闭VD034.启动P101A泵5.待PI102指示压力比PI101大2.0倍后,打开泵出口阀VD04三、出料:1.打开FIC101阀的前阀VB032.打开FIC101阀的后阀VB043.打开调节阀FIC1014.调节FIC101阀,使流量控制20000KG/H时投自动换热器一、启动冷物流进料料P101:1.E101壳程排气VD03(开度约50%)2.打开P101A泵的前阀VB013.启动泵P101A4.待泵出口压力达到4.5atm以上后,打开P101A泵的出口阀VB03二、冷物流进料:1.打开FIC101的前阀VB042.打开FIC101的后阀VB053.打开FIC1014.观察壳程排气阀VD03的出口,当有液体溢出时(VD03旁边标志变绿),标志着壳程已无不凝性气体,关壳程排气阀VD03,壳程排气完毕。
5.打开冷物流出口阀VD04,开度约50%6.手动调节FV101,使FIC101指示值稳定到12000kg/h7.FIC101投自动8.FIC101 设定值12000三.启动热物流入口泵P102:1.开E101管程排气阀VD06(50%)2.打开P102泵的前阀VB113.启动P102A泵4.打开P102泵的出口阀VB10四.热物流进料:1.打开TV101A的前阀VB062.打开TV101A的后阀VB073.打开TV101B的前阀VB084.打开TV101B的后阀VB095.观察E101管程排汽阀VD06的出口,当有液体溢出时(VD06旁边标志变绿),标志着管程已无不凝性气体,此时关管程排气阀VD06,E101管程排气完毕。
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在开展聚氯乙烯生产装置的建设之前,需要精心做好一系列准备工作。
一、工艺流程1、聚氯乙烯的生产方法聚氯乙烯(PVC)是通用型热塑性树脂,以氯乙烯(VC或VCM)为单体,在一定温度和压力下进行聚合而得。
PVC外观为一种白色的无定形粉末,密度1.35~1.45g/cm3。
PVC 是由液态的氯乙烯单体工业生产可通过悬浮法、乳液法、本体法、和溶液法等方法而实现聚合,生产方法不同得到的树脂颗粒大小不同。
早在1835年,法国人V.Regnault就发现了氯乙烯,3年后,他发现密封在玻璃管中的这种粘度低、挥发性较强的液体,在日光的照射下转化成白色的非晶体粉末。
Regnault 记录下这一现象,但未能解释为什么液体变成固体的原因。
1872年Baumann通过实验研究,进一步阐明了固体物是氯乙烯的聚合物。
直到1912年Kiatte和Rollett利用乙炔和氯化氢催化加成反应合成了氯乙烯,1931年,德国采用乙炔和氯化氢为原料、氯化汞作催化剂合成氯乙烯的工艺首先实现了工业化。
但由于该法能耗大、价格高、污染严重而被廉价的乙烯法所取代。
较大规模的乳液聚合则在1935年才由Bitterfeld实现。
1940年,美国的古德里奇公司创建了悬浮聚合,从此以后,聚氯乙烯工业开始突飞猛进的发展。
2、装置流程简述首先,用氮气置换系统中的杂质气体,系统抽真空。
无离子水自无离子水罐(T-101)经打水泵(P-101)打入聚合釜(V-201),整个无离子水加料系统由一个冷无离子加料泵和一个热无离子加热泵组成。
每个泵的出口管道上都装有一个温度调节阀和一条回到各自贮罐的循环管道。
本聚合生产装置在绝氧状态下,依次通过釜内设的相应进料口,用水冲洗釜壁并排除之;借助蒸汽将防粘釜剂均匀喷涂于釜壁,用水冲洗并排除之,加入缓冲剂;加体积比为1:1.4的氯乙烯和温度为85-95℃的热水,装填系数为0.8-0.9;加分散剂并判断分散效果;确定分散体系稳定,即可加入复合引发剂,加链转移剂巯基乙醇;聚合开始10分钟后,以1000kg/h的流量向釜内注入低于反应温度的水,聚合反应温度为54-58℃达到转化率85%-90%,加终止剂终止反应;向出料槽泄料。
出料槽(V-301)中的浆料经过处理后,再经浆料过滤器过滤,用浆料泵(P-301)经螺旋板换热器(E-702)打入汽提塔(T-301),经过汽提塔(T-301)处理过的浆料,用浆料泵(P-302)经螺旋板换热器(E-702)再到浆料缓冲槽(V-401)最后再用浆料泵(P-401)加压送到离心工序。
自蒸汽总管来的蒸汽经蒸汽过滤器过滤后进入汽提塔(T-301)。
从汽提塔顶出来的气体经冷凝冷却器(E-704)分离,不凝的气体进入VCM回收系统进行回收。
经离心机(S-401)分离后的离心母液送到污水站,分离后的湿树脂经螺旋输送器(S-402)进入气流干燥塔。
经空气过滤器过滤的空气经主风机(B-401)加压,再经空气加热器(E-706)加热,进入气流干燥塔吹散物料、干燥物并夹带物料进入旋风干燥床(X-401)。
从干燥器顶部出来气流夹带干燥好的物料进入旋风分离器(X-402),分离后的气流经引风机排空。
分离下来的聚氯乙烯树脂经振动筛(X-403)进行筛分。
筛下物进入料斗,筛上物料为次品回收。
料仓中的PVC树脂经手工装袋,磅秤计量,然后用热合机封口,经喷号机喷号,经皮带再由中间皮带机输送给仓库皮带机入库贮存。
3、系统流程简述3.1氯乙烯和水的贮存和加料新鲜氯乙烯按需要量由界区外送至界区内,贮存在新鲜氯乙烯储槽中,回收氯乙烯来自界区内氯乙烯回收单元,贮存在回收氯乙烯储槽中。
新鲜氯乙烯和回收氯乙烯经计量后,按要求比例,用氯乙烯加料泵打入聚合釜内。
冷无离子水由界区外送至界区内,贮存在冷无离子水储槽里,冷无离子水用于聚合加料、轴封注水、管路冲洗、出料过滤器冲洗和聚合反应过程的注水。
冷无离子水用蒸汽加热后,贮存在热无离子水储槽里,热无离子水用于聚合加料。
依据聚合反应初始温度要求,按一定比例经计量后,用无离子水加料泵打入聚合釜内,无离子水加料泵的设计适用冷、热无离子水。
这种加料方法几乎可省去聚合初期的升温工序,并使加料时间减少到最低。
3.2溶剂的配置和加料提供的引发剂用容器包装,存储在工艺区附近的冷库中,送至界区后在引发剂配置槽内按配置方法要求制成引发液,然后储存在引发液储槽内。
引发液经测定浓度后,按聚合生产工艺配方要求,经称量槽计量后,用加料泵加入聚合釜内。
分散剂用袋包装或容器包装,存储在界区内的仓库。
分散剂溶液按配置方法要求,在分散剂配置槽内配制,然后存储在分散剂溶液储罐中。
溶液经测定浓度后按聚合生产工艺配方要求,采用称量槽计量后,用加料泵打入聚合釜内。
分散剂的称量精度要求很高,以保证PVC质量的稳定性。
缓冲剂为袋包装,存储在原材料库中,根据配置要求制成缓冲剂分散液后,存储在缓冲剂储罐。
缓冲剂分散液经缓冲剂流量计计量后,加入聚合釜。
终止剂用容器包装,储存在界区内仓库。
终止剂溶液按配制方法要求,在配制储槽内配置成溶液,并存储在同一个罐内。
溶液经浓度测定后,按聚合生产工艺配方要求,用流量计计量。
当聚合反应达到设定的转化率时,用终止剂加料泵将终止剂打入聚合釜内,终止聚合反应,以保证PVC产品的分子质量分布均匀,同时也可以防止氯乙烯在单体回收系统内继续聚合。
在事故状态下,操作人员启动终止剂加入系统,使终止剂自动加入釜内,终止聚合。
3.3聚合系统(1)聚合釜涂壁系统在聚合釜开始加料前,需用一种特殊的溶液喷涂聚合釜的内壁,涂料粘在聚合釜内壁和内壁部件上,使在正常情况下经常发生的粘璧现象降到最低程度。
这样就可以降低聚合釜的开盖频率、减少清釜次数。
涂釜材料是意大利黄贮存在常压罐中。
从贮罐送来规定量的涂料溶液,经蒸汽气化注入聚合釜的高压冲洗水管道中,蒸汽和涂料混合物经聚合釜顶的费徳罗尔夫喷淋阀喷入到聚合釜中,在聚合釜内较凉的釜壁和内部部件的表面上冷凝在涂壁操作完成后,还需要用水冲洗,以便把釜中剩余的涂料和PVC粒子冲出聚合釜。
聚合釜加料的程序如下:A.开始加水;B.开始加回收VCM;C.切换到加新鲜VCM;D.停止加水和VCM;E.如果需要,用温度平衡方法延迟配方分散剂加入时间,以保证VCM在水相中形成液滴;F.加入分散剂;G.如果需要,用温度平衡方法延迟配方引发剂的加料时间,以保证分散剂充分分散,液滴包敷良好;H.加入引发剂。
(2)聚合聚合是在搅拌反应器内进行,反应热量由反应器夹套和内冷挡板中不高于30℃的冷却水移出,不能用冷冻水。
所用反应器的容积为70.5m³,为间歇式操作。
根据PVC产品的生产工艺配方所规定的原材料种类、用量和DCS设定的加料程序,在聚合釜密闭状态下,自动地加入冷、热无离子水、分散剂、缓冲剂和引发剂。
当引发剂自动加入后,开始聚合反应,通过自动调节冷却水量,维持反应温度。
聚合反应是按规定的反应温度曲线进行的,测量反应热,并由计算机计算单体转化率,当达到设定的转化率时,在操作人员启动终止剂加料系统后,终止剂自动加入聚合釜,终止聚合反应,然后将PVC浆料自动出料到出料槽。
氯乙烯回收大部分是在聚合后的系统中进行,以缩短聚合周期。
聚合釜出料后,用水冲洗釜壁,然后再釜壁上涂敷涂壁液,以防止下一次聚合反应粘结聚合物。
当生产600釜次以后,有少量的粘璧物累积在釜壁,用高压力水进行一次清洗,这样的聚合生产工艺可以达到生产效率高、产品质量稳定、优异的目的。
3.4汽提系统PVC浆料的汽提实在汽提塔内进行的,PVC浆料连续用汽提供料泵从出料槽经热交换器送往汽提塔塔顶。
浆料在塔内与塔底进入的蒸汽逆向流动,塔顶馏出物送往冷凝器,冷凝器采用30℃冷却水进行冷凝后,冷凝液汇同回收压缩机轴封水、氯乙烯储槽分离水、聚合釜冲洗水均集中在废水储槽中,然后送往废水汽提系统。
汽提后的废水中含有极微量的氯乙烯,不凝的氯乙烯送往氯乙烯气柜。
经过汽提的PVC浆料送往浆料缓冲槽,汽提废水去污水处理。
3.5离心干燥系统借助于离心机的作用。
把浆料中较大的PVC树脂从浆料中分离出来,并且利用机内输送器和转筒的相对运动,在转筒内所产生的螺旋作用,把分离出来的PVC树脂(固体)和离心母液(液体)分别输送到转筒的两端,由各自的出口排出。
生产上使用的干燥器叫做旋风干燥器,是一种新型干燥技术,它分为气流干燥塔和旋风干燥床两部分。
汽流塔为垂直管路,下部通入热空气,物料进入段为汽流塔中下部,含水22-25%的物料被高速热气流吹散与热空气混合,并加速与热风流快速冲向气流塔顶部,一起进入旋风干燥床。
在这期间树脂颗粒与热空气进行热量传递和水分传递,由于风量大,风温高,这个传递过程完成很快,物料含水量由25%降至4%以下。
物料和热风从切线方向进入旋风干燥床后,在导流板的作用下于干燥床内进行螺旋向上圆周流动。
含水分较高物料在离心力作用下,在干燥床各室停留时间较长:含水分较低物料因离心力较小,所以很快就可以被热风吹出干燥器。
然后进入旋风分离器,分离,得到干燥的聚氯乙烯树脂。
二、主要设备及控制指标2.1 主要设备列表2.2系统主要调节器及指标三、DCS操作画面3.1 无离子水系统DCS3.2 聚合系统DCS3.3 汽提系统DCS3.4 离心干燥系统DCS5.5 VCM回收系统DCS3.6 真空系统DCS聚氯乙烯生产装置使用说明书11。