电石法氯乙烯乙炔生产工艺
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电石法氯乙烯生产技术总结摘要:电石法:利用电石(碳化钙CaC2),遇水生成乙炔(C2H2),将乙炔与氯化氢(HCl)合成制出氯乙烯单体(CH2CHCl),再通过聚合反应使氯乙烯生成聚氯乙烯-[CH CHCI]n-的化学反应方法。
氯乙烯又名乙烯基氯(Vinyl chloride)是一种应用于高分子化工的重要的单体,可由乙烯或乙炔制得。
为无色、易液化气体,沸点-13.9℃,临界温度142℃,临界压力5.22MPa。
氯乙烯是有毒物质,肝癌与长期吸入和接触氯乙烯有关。
它与空气形成爆炸混合物,爆炸极限4%~22%(体积),在压力下更易爆炸,贮运时必须注意容器的密闭及氮封,并应添加少量阻聚剂。
关键词:电石法转化器集团公司乙烯法技术总结原料路线氯乙烯生产;都是提升机电石灰1835年法国人V.勒尼奥用氢氧化钾在乙醇溶液中处理二氯乙烷首先得到氯乙烯。
20世纪30年代,德国格里斯海姆电子公司基于氯化氢与乙炔加成,首先实现了氯乙烯的工业生产。
初期,氯乙烯采用电石,乙炔与氯化氢催化加成的方法生产,简称乙炔法。
以后,随着石油化工的发展,氯乙烯的合成迅速转向以乙烯为原料的工艺路线。
1940年,美国联合碳化物公司开发了二氯乙烷法。
为了平衡氯气的利用,日本吴羽化学工业公司又开发了将乙炔法和二氯乙烷法联合生产氯乙烯的联合法。
1960年,美国陶氏化学公司开发了乙烯经氧氯化合成氯乙烯的方法,并和二氯乙烷法配合,开发成以乙烯为原料生产氯乙烯的完整方法,此法得到了迅速发展。
乙炔法、混合烯炔法等其他方法由于能耗高而处于逐步被淘汰的地位。
一、生产聚氯乙烯的主要原料与方法,以及所处的一个地位生产聚氯乙烯的主要原料氯乙烯的工业的生产方法大致有三类,一类是电石法,一类是乙烯氧氯化和二氯乙烷/氯乙烯这样三种方法。
从最基本的状况上来说的话,二氯乙烷/氯乙烯法其实就是乙烯氧氯法的后段工序。
因此氯乙烯的工业生产方法一般是电石法和乙烯法。
可是乙烯法的生产技术相对的繁琐,投资的成本比较的多,因此原料的乙烯提供的比较的不简单,需要采取进口的方式,这会受到国际市场的影响。
电石法pvc生产工艺电石法PVC生产工艺PVC(聚氯乙烯)是一种广泛应用于建筑、汽车、电器等各个领域的塑料材料。
其中,电石法是制备PVC的一种常见方法。
下面将介绍电石法PVC生产工艺的主要步骤。
首先,电石法PVC生产工艺的第一步是制备乙炔气。
通过加热石灰石(CaCO3)和煤进行反应,产生一氧化碳和氢气。
通过将这两种气体混合,然后通过电弧放电反应,可以制备出乙炔气。
接下来,乙炔气经过净化处理,去除其中的杂质和水分,以确保后续反应的顺利进行。
然后,将乙炔气与氯气混合,在适当的温度和压力下进行氯乙烯(VC)的氯化反应。
这个反应过程是一个高温、高压的反应,需要严格控制反应条件,以获得高品质的氯乙烯产物。
氯乙烯的氯化反应得到的产物中包含了一系列的不饱和化合物,需要进一步反应才能得到PVC。
这一步骤是通过将氯乙烯与过氧化氢(H2O2)或过硫酸盐进行自由基聚合反应来完成的。
在反应中添加适量的过氧化氢或过硫酸盐,并控制反应温度和时间,可以得到所需的PVC产物。
在得到PVC后,还需要进行加工和改性,以满足不同应用领域的要求。
常见的一种改性方法是添加稳定剂和增塑剂。
稳定剂可以防止PVC在高温条件下分解,而增塑剂可以提高PVC的柔韧性和可加工性。
最后,经过加工和改性后的PVC可以以颗粒或片状的形式出售,用于不同产品的制备。
例如,通过热塑性成型或挤出工艺,可以将PVC颗粒制成各种形状的管道、板材等。
总结一下,电石法PVC生产工艺主要包括乙炔气的制备、氯乙烯的氯化反应、PVC的聚合、加工和改性等步骤。
通过严格控制反应条件和添加适当的添加剂,可以得到高质量的PVC产品。
电石法PVC生产工艺在塑料制品生产领域具有广泛的应用前景。
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。
电石法氯乙烯乙炔生产实用工艺电石法氯乙烯乙炔生产工艺(全版)生产原理电石水解反应原理CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2+130KJ/mol(31kcal/mol)由于工业电石含有大量杂质,CaC2在水解反应的同时,还进行一些副反应,生成相应的杂质气体,其反应式如下:CaO+2H2O→Ca(OH)2+63.6kJ/molCaS+2H2O→Ca(OH)2+H2S↑Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3↑Ca3N2+6H2O→3Ca(OH)2+2NH3↑Ca2Si+4H2O→2Ca(OH)2+SiH4↑Ca3As2+6H2O→3Ca(OH)2+2AsH3↑清净原理:上述水解反应中,生成的粗乙炔气中含有硫化氢、磷化氢等杂质气体,在清净时主要进行如下化反应.H2S+4NaClO→H2SO4+4NaClPH3+4NaClO→H3PO4+4NaClSiH4+4NaClO→SiO2+2H2O+4NaClAsH3+4NaClO→H3AsO4+4NaCl上述反应生成的H2SO4 、H3PO4等酸类物质,部份夹带于气体中,进入中和塔,在塔与氢氧化钠进行中和反应,主要的反应式如下:H3PO4+3NaO H→Na3PO4+3H2OH2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O生成的盐类物质溶解于液相中,通过排碱时排放。
工序任务将破碎好的电石加入发生器与水发生水解反应,按生产需要,调节电磁振荡器电流,维持气柜高度,生成的粗乙炔气进行冷却、压缩、清净(除去粗乙炔气中的H2S、PH3等杂质),使其纯度达到98%以上,满足合成工序流量要求。
工序岗位职责熟悉本工序工艺流程,设备结构,物料性能,掌握操作法及基本生产原理,以及安全、消防环境保护要求。
严格遵守岗位操作规程、交接班制度、安全生产制度、巡回检查制度、设备维护保养制度。
严格控制各项工艺控制指标,准确及时填写原始记录,做到无漏项,无涂改,无污迹,字体工整(要求用仿宋体)。
电石法氯乙烯乙炔生产工艺要点简介氯乙烯和乙炔是工业上重要的原料。
其主要生产工艺为电石法,也叫氯化乙炔法。
电石法是将焦炭与石灰石一起加热到高温时,生成的一种含有氢氧化钙和碳化钙的物质。
氢氧化钙在电力加热下分解为钙氧化物和水蒸气,同时将碳化钙添加到反应室中,与乙炔气发生反应,生成氯乙烯和乙炔,化学反应式为:CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2C2H2 + Cl2 → C2HCl + HCl本文将介绍氯乙烯乙炔生产工艺中需要注意的要点。
原料配制电石法中原料的配制至关重要。
在氯乙烯乙炔生产工艺中,常用的原料包括焦炭、石灰石和氯气。
其中,焦炭为固体,石灰石为粉状,氯气为气体。
原料的配比应该严格按照给定比例进行,以保证能够获得所需要的混合气体。
一般情况下,焦炭:石灰石的配比为3:1,氯气浓度为25%。
反应装置氯乙烯乙炔生产工艺中的反应装置主要包括反应炉、冷却器、分离器、压缩机等。
反应炉中的反应温度一般为2000℃左右,需要使用电力将焦炭和石灰石加热至此温度。
冷却器和分离器用于将反应生成的气体进行分离,分离出氯乙烯和乙炔。
压缩机用于将氯乙烯和乙炔压缩成液体或气体以便于存储和运输。
清洁氯乙烯乙炔生产工艺中存在着大量的污染物排放,如二氧化碳、氮气、硫化氢等。
在生产过程中,需要采取有效的措施对这些污染物进行清洁。
一般情况下,可以使用活性炭吸附或尾气处理设备进行清洁。
活性炭吸附可以将部分污染物吸附在活性炭上,而尾气处理设备可以将污染物转化为无害的物质。
安全措施电石法是一种高温、高压的化学反应过程,存在着很大的安全隐患。
为了保证生产安全,必须采取有效的安全措施。
主要包括以下几个方面:1.设置紧急停止装置,以便在出现异常情况时能够迅速停止生产。
2.设置安全阀和爆炸隔离器,随时准备应对生产过程中可能发生的爆炸事故。
3.配备专业的消防设备和人员,以便在出现火灾时能够及时扑灭。
4.建立完善的安全管理体系,加强员工的安全意识教育,提高员工的安全素质。
电石法氯乙烯乙炔生产工艺(全版)生产原理电石水解反应原理CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2+130KJ/mol(31kcal/mol)由于工业电石含有大量杂质,CaC2在水解反应的同时,还进行一些副反应,生成相应的杂质气体,其反应式如下:CaO+2H2O→Ca(OH)2+63.6kJ/molCaS+2H2O→Ca(OH)2+H2S↑Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3↑Ca3N2+6H2O→3Ca(OH)2+2NH3↑Ca2Si+4H2O→2Ca(OH)2+SiH4↑Ca3As2+6H2O→3Ca(OH)2+2AsH3↑清净原理:上述水解反应中,生成的粗乙炔气中含有硫化氢、磷化氢等杂质气体,在清净时主要进行如下化反应.H2S+4NaClO→H2SO4+4NaClPH3+4NaClO→H3PO4+4NaClSiH4+4NaClO→SiO2+2H2O+4NaClAsH3+4NaClO→H3AsO4+4NaCl上述反应生成的H2SO4 、H3PO4等酸类物质,部份夹带于气体中,进入中和塔,在塔内与氢氧化钠进行中和反应,主要的反应式如下:H3PO4+3Na OH→Na3PO4+3H2OH2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O生成的盐类物质溶解于液相中,通过排碱时排放。
工序任务将破碎好的电石加入发生器内与水发生水解反应,按生产需要,调节电磁振荡器电流,维持气柜高度,生成的粗乙炔气进行冷却、压缩、清净(除去粗乙炔气中的H2S、PH3等杂质),使其纯度达到98%以上,满足合成工序流量要求。
工序岗位职责熟悉本工序工艺流程,设备结构,物料性能,掌握操作法及基本生产原理,以及安全、消防环境保护要求。
严格遵守岗位操作规程、交接班制度、安全生产制度、巡回检查制度、设备维护保养制度。
严格控制各项工艺控制指标,准确及时填写原始记录,做到无漏项,无涂改,无污迹,字体工整(要求用仿宋体)。
八小时工作负责处理和排除各种生产故障,保证实现优质、高产低消耗,同时保证设备卫生清洁和环境卫生。
遵守劳动纪律、不串岗、不睡岗、不擅自离岗,有事离岗必须向班长请假。
服从班组长、工段长的领导和分厂、生产调度的指挥,接受安全巡岗检查。
工序原料质量要求电石电石质量应符合(表1)要求。
表1电石质量标准 GB/T10655-89指标名称指标优级品一级品二级品三级品发气量,L/Kg≥ 粒度,mm 81~15051~802~50 305305300 295295290 280280275 255255250乙炔中磷化氢,%(V)≤ 0.06 0.08 0.08 0.08乙炔中硫化氢,%(V)≤ 0.10 0.10 0.15 0.15电石粒度应符合(表2)要求。
表2电石粒度标准粒度,mm 限度内粒度,% 2mm筛下物,%81~150 85以上≤351~81 85以上≤32~50 76(16mm以上)≤4氮气纯度: ≥97%含氧: ≤3%不含水压力≥0.2MPa碱液Na(OH) >15%NaCl<5%Na2CO3<1%氯气纯度: ≥90%含氢: >0.4%含水: >0.03%浓次氯酸钠有效氯:≥10%工序动力参数要求(表3)表3工序动力参数序号名称动力参数备注1 电磁振荡器、仓壁振荡器220V2 电动葫芦、压缩机、清净泵、洗涤泵、碱泵、搅拌电机、新鲜次钠泵等380V3 工业水≥0.3MPa4 循环水≥0.3MPa5 上清液≥0.3MPa6 凉水塔上清液温度≤40℃洗涤泵进口(上清液)温度7 空气≥0.2MPa8 氮气≥0.2MPa9 +5℃水≤10℃工序工艺流程概述(工艺流程图附后)用电动葫芦将装有电石的吊斗提升到加料平台,地磅称量后加入第一、第二贮斗。
第二贮斗内的电石通过电磁振动给料器连续加入发生器内,电石在发生器内遇水反应生成的粗乙炔气体从顶部逸出,经洗泥桶正水封后进入发生器出口总管。
再经过四台并联的洗涤塔,塔内用废次钠液和补充的上清液作喷淋液,将上升的粗乙炔气洗涤、降温、塔顶出来的气体汇集在总管内,总管一端联接1000m3乙炔气柜,另一端为压缩机进口管。
发生器内水解反应放出的热量和产生的渣浆,借废次钠泵注入的废次钠液维持发生器温度,稀渣浆由溢流管不断排出以维持发生器液位,电石渣由耙齿耙至发生器锥形底部,经排渣考克间歇排放。
残渣与渣浆一起流至排渣场处理。
当发生器压力高时,乙炔气由安全水封自动排空;当压力过低时,气体由气柜经逆水封进入发生器,以保持发生器内正压。
由总管来的乙炔气体,经SK-30、SKA-303压缩机或纳氏泵加压后进入机后冷却器,用工业水冷却后的乙炔气体,进入三组并联的清净系统(每组由两台清净塔,一台中和塔串联构成)在塔内粗乙炔气与氢氧化钠溶液或NaClO溶液逆向接触反应,以除去粗乙炔气中的硫、磷等杂质气体。
从中和塔塔顶出来的乙炔气体汇集在总管内,通过乙炔预冷器用+5℃水冷却后又进入三台并联的固碱干燥器,脱水后的精乙炔气纯度达98%以上,送到合成工序使用。
由纯水工段送来的15%的碱液进入浓碱贮槽,定期用碱泵抽至中和塔内循环使用。
由氯碱分厂送来的10%的浓次钠溶液进入浓次钠池澄清后,借用浓次钠泵送到浓次钠高位槽贮存供配制使用。
自浓次钠高位槽来的浓次钠,与氯水(或氯气)、水一起分别经流量计计量后进入混合器内配制,配制好的新鲜次钠液流入配制槽,分析合格后,用新鲜次钠泵连续送到次钠高位槽供清净岗位使用,当高位槽内液位低时,报警器启动,此时应加大高位槽次钠补充量;当液位过高时,则自动溢流回配制槽内,以保持配制槽和高位槽内的次钠量。
自次钠高位槽来的新鲜次钠液,经清净泵加压后送入2#清净塔塔顶,经2#清净塔底流出的次钠液再用清净泵加压后后送入1#清净塔塔顶,经1#清净塔底流出的浓度很低的次钠液,可部份回到2#塔泵前进口,用泵继续送到2#塔顶,循环使用,也可全部直接进入洗涤泵,与补充的上清液混合后送到洗涤塔顶,供洗涤塔喷淋使用。
工序工艺指标及控制点序号控制点控制项目控制指标控制人备注1 电石破碎机电石粒度20~30mm 破碎工2 氮气氮气总管氧气含量<3% 分析工氮气总管纯度>97% 分析工氮气总管压力≥0.2MPa 加料工3 一贮斗加料排氮压力40~60mmHg 加料工4 一贮斗加料前氮气置换时间≥2min 加料工5 发生器中部发生器温度85~90℃发生工6 发生器顶部发生器压力600~1000mmH2O 发生工7 发生器发生器液位1/2~2/3 发生工8 气柜气柜高度400~600m3 发生工9 正水封正水封液位500mmH2O 发生工10 逆水封逆水封液位600mmH2O 发生工11 安全水封安全水封液位2000mmH2O 发生工12 压缩机进口管压缩机进口温度<40℃清净工13 机后冷却器出口管机后冷却器出口温度<40℃清净工14 次钠贮槽次钠含有效氯0.06~0.12% 清净工次钠贮槽pH值7~8 清净工15 中和塔中和塔碱含量10~15% 清净工中和塔Na2CO3 <10% (冬天<8%) 清净工16 洗涤塔洗涤塔液位1/2~2/3 清净工17 清净塔清净塔1/2~2/3 清净工18 中和塔中和塔液位1/2~2/3 清净工19 乙炔总管乙炔含硫、磷无(AgNO3试纸不变色)清净工20 乙炔总管乙炔预冷器出口温度<15℃清净工21 乙炔总管乙炔纯度≥98% 分析工22 废次钠贮槽废次钠贮槽液位30%~78% 发生工23 回收罐压缩机工作水回收罐液位1/3~3/4 清净工岗位操作法开车前准备:加料岗位:1.1.1.1检查本岗位设备、阀门、电气、仪表是否灵活好用,排空管是否畅通。
1.1.1.2蝶阀是否严密,不得有泄漏。
1.1.1.3检查氮气压力是否合格。
1.1.1.4通知分析工分析氮气纯度。
发生岗位:1.1.1.5检查各设备、阀门、仪表是否灵活好用。
1.1.1.6系统无泄漏、传动设备正常,加足润滑油。
1.1.1.7气柜、发生器、安全水封、正、逆水封加水到规定位置。
1.1.1.8氮气置换:1.1.1.8.1发生器系统局部置换则打开发生器和二贮斗排空阀,打开发生器及二贮斗氮气进口阀,控制发生器压力及液面,用合格的氮气置换至分析系统含氧气<3%为合格,关闭相关阀门。
1.1.1.8.2系统置换则打开中和塔出口总管放空阀,关闭发生器排空阀、总管蝶阀、气柜大阀、自动排水阀,待清净系统各设备加好液位后,开通乙炔管径,从发生器加氮气置换系统,待分析合格后关闭相关阀口。
1.1.1.8.3气柜置换:关闭气柜总管自动排水水封出口阀,打开氮气阀,待气柜升至适当高度,打开气柜放空阀将气柜放平后关闭排空阀,再将气柜升起,再放空直至取样分析合格。
1.1.1.8.4全系统置换:与合成联系,由合成工段决定具体放空位置,待合成打开排空阀后,开通乙炔管径,从发生器加氮气开始置换,至分析合格后关闭相关阀门。
清净岗位:1.1.1.9检查各设备、管道、电气、仪表是否正确完好。
系统无泄漏,传动设备检查无误,转向正确,加足润滑油。
1.1.1.10将准备好的浓次钠液用泵送到浓次钠高位槽,并配制合格的新鲜次钠液,启动新鲜次钠泵将配制槽内的新鲜次钠送到次钠高位槽备用。
1.1.1.11将贮存在碱贮槽内的合格的碱液打到中和塔,待中和塔液位正常时关闭碱贮槽出口,中和塔打循环。
1.1.1.12冼涤塔、清净塔加液面到规定位置。
1.1.1.13将压缩机气水分离器及+5℃水热交换器加水到规定位置(+5℃水热交换器内注满)。
1.1.1.14各自动排水水封加水到规定位置。
1.1.1.15开启机后冷却器、乙炔预冷器及压缩机+5℃水热交换器的冷却上水、回水阀,冷却水系统启动。
1.1.1.16系统置换:系统置换由合成工段决定放空位置,待联系妥当后,关闭气柜大阀,各自动排水口阀门,根据具体情况从发生器或清净塔进口开氮气阀,并开通乙炔管线开始置换,至分析合格关闭氮气进口阀,通知合成关闭放空阀,乙炔总阀。
待全系统置换完华,与合成工序联系决定通乙炔时间,发生、加料岗位提前加料,将气柜升到适当高度(~500m3)待用。
正常开车:加料岗位:1.1.1.17电动葫芦提运电石1.1.1.17.1移动电动葫芦将挂钩垂直放至提升井下,与破碎工密切配合挂好电石吊斗。
1.1.1.17.2当破碎工把吊斗挂牢于葫芦挂钩上,通知加料工提运后,向上点动葫芦,重斗试葫芦运行情况,确认葫芦正常后方可向上提料,至吊斗安全离开斗车后停顿,待破碎工把斗车移开后再继续向上提料。
1.1.1.17.3用地磅准确称量电石重量,确保一贮斗碟阀能关严。
1.1.1.18向一贮斗加料:1.1.1.18.1检查第一贮斗内的电石是否全部放完(第一次可略)。
1.1.1.18.2打开一贮斗排空阀、氮气进口阀,稳定排氮压力,置换贮斗,时间不少于2分钟。