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年产5万吨聚氯乙烯的氯乙烯合成工段工艺初步设计姓名：指导教师：摘要：本设计是年产5万吨聚氯乙烯的氯乙烯合成工段的初步工艺设计，本设计根据株洲化工集团现场实习有关资料及有关文献，完成物料衡算、热量衡算。
此设计配有说明书一份、图纸三份。
说明书内容：1．PVC和VC的发展及发展趋势。
2．合成工段的生产原理、流程。
3．物料衡算、热量衡算。
4．主要设备的设计和选型．5．管道的设计及选型。
6．三废处理安全与防火技术。
三副图纸：1．带控制点的物料流程图。
2．车间平面布置图。
3．主要设备的装配图。
关键词：合成、PVC、VC、工艺、设计。
目录前言1 绪论 (3)1.1 聚氯乙烯(PVC) (3)1.1.1 聚氯乙烯工业的发展概况 (3)1.1.2 聚氯乙烯工业在国民经济中的作用 (4)1.1.3 聚氯乙烯系列聚合物的性质 (4)1.1.4聚氯乙烯制品的开发与应用技术 (5)1.1.5 聚氯乙烯合成方法 (6)1.2 氯乙烯（VC） (10)1.2.1 氯乙烯的合成 (10)1.2.2 生产工艺流程简述 (13)1.2.3 主要工艺参数 (14)1.2.4 主要原料和产物的物化性质 (15)2 工艺计算 (16)2.1 物料衡算 (16)2.1.1 计算依据 (16)2.1.2 计算 (17)2.2 热量衡算 (24)2.2.1 衡算方法 (24)2.2.2 标况下有关物化数据表 (25)2.2.3 计算 (25)3 主要设备的设计与选型 (32)3.1 石墨冷却器的选型 (32)3.1.1 已知条件 (32)3.1.2 计算两流体的平均温度差 (32)3.2 石墨预热器的选型 (33)3.2.1 已知条件 (33)3.2.2 计算两流体的平均温度差 (33)3.3 石墨冷却器Ⅱ的选型 (34)3.3.1 已知条件 (34)3.3.2 计算两流体的平均温度差 (34)3.4 转化器的设计 (35)3.4.1 已知条件 (35)3.4.2 计算 (35)3.4.3 手孔 (37)3.5 泡沫水洗塔的设计 (37)3.5.1 已知条件 (37)3.5.2 塔径的计算 (37)3.5.3 孔的布置 (38)3.5.4 塔板的压降 (38)3.5.5 稳定性 (39)3.5.6 液泛 (39)3.5.7 物沫夹带 (40)3.6 主要设备一览表 (40)4 主要管道管径计算和选型 (41)4.1 HCl进料管 (41)4.2 乙炔气进料管 (41)4.3 石墨冷却器的进料管 (42)4.4 多筒过滤器进料管 (42)4.5 转化器进料管 (42)4.6 转化器出料管 (43)4.7 石墨冷却器进口管 (43)4.8 40%盐水进料管 (44)4.9 循环水管 (44)4.9.1 石墨预热器 (44)4.9.2 转化器 (44)4.9.3 石墨冷却器 (44)4.10 总进水管 (45)4.11 部分管道一览表 (45)5 合成工段中三废的产生及处理 (45)5.1 氯化汞触媒的产生中毒机理及处理 (45)5.1.1 氯化汞触媒的产生 (45)5.2 尾排氯乙烯外逸的产生中毒机理及处理 (46)5.2.1 尾排氯乙烯外逸的产生 (46)5.2.2 中毒机理 (46)5.3 废水的处理 (47)5.3.1 废水排放标准 (47)5.3.2 废水的处理方法 (47)5.4其他三废的处理 (48)6 安全生产防火技术 (48)6.1 厂区安全生产特点 (48)6.2 乙烯合成的安全技术 (48)6.2.1 原料及中间提的闪点、自燃点、爆炸范围 (48)6.3乙炔爆炸 (49)6.3.1 氧化爆炸 (49)6.3.2 分解爆炸 (49)6.3.3 乙炔的化合爆炸 (49)6.4 氯乙烯的燃烧性能 (49)6.5 安全措施 (49)结论 (50)参考文献 (50)致谢.................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
国内氯乙酸生产技术的进展氯乙酸是一种重要的有机化工中间体，广泛应用于农药、医药、日用化工产品等的生产，其下游产品有100多种。
氯乙酸用量逐年增加，也推动着其生产技术不断进步。
我国氯乙酸行业经过多年的发展，生产技术取得了很大的进步，但与发达国家相比，仍显得比较落后，目前的生产方法主要还是乙酸催化氯化法。
根据所用的催化剂，生产流程又具体分为3种：①从国外引进的连续法生产技术，②太原理工大学推广的醋酐催化合成技术，③传统的以硫磺为催化剂的间歇氯化法生产技术。
1 国内几种生产氯乙酸方法对比(1)连续法生产工艺技术。
流程见图1。
该工艺需要特定的关键设备，生产自动化程度高，但生产成本也高。
尽管产品质量能达到质量分数99%以上，无母液生成，但由于我国氯乙酸母液用途广泛，用户甚至可以使用质量分数为97%的氯乙酸，因此这一技术的优越性在国内并没体现出来，厂家一般也不采用。
更重要的是国内还没有该技术，主要靠引进，并且一次性投资大，目前仅江苏省有1套2.5万t/a的装置，投资约为2亿元人民币。
(2)醋酐催化合成技术。
该技术在产品质量、醋酸消耗方面与传统的硫磺法生产技术基本没有差别。
醋酐法在反应过程中为防止醋酐转化成醋酸而降低催化功能，严禁反应体系中带入水分。
另外，由于醋酐价格高，要降低生产成本，就必须降低醋酐加入量，通过提高反应温度来促进氯化反应，导致副产物增多，生产成本高，所以多数厂家不采用该技术，甚至有的厂家原来采用该技术，后来又改成硫磺催化生产技术。
该技术的工艺流程见图2。
(3)传统的硫磺催化法。
它也是目前国内主要的生产方法，它的工艺流程与醋酐法相比，只是采用的催化剂不同。
流程见图3。
近几年，经过技术人员的不断探索，该方法在产品质量、原料消耗、环境污染、生产流程以及生产规模等方面在原来的基础上都有了一定的改进：主产品氯乙酸质量分数正常控制在98%以上，基本不含硫磺，二氯乙酸质量分数不高于1.0%，好的能控制在0.7%左右；副产品盐酸无色透明，纯度高，氯化氢质量分数达32%以上；生产1t氯乙酸消耗的冰醋酸也降至710kg左右，最好时控制在670kg；生产过程简单，易操作，改进后的工艺增加了水洗过程，无硫磺阻塞管路现象，带入的适量水分对整个生产过程有利无害，而且装置投资少，2万t/a装置的土建、设备等总投资不超过2000万元。
北方民族大学学士学位论文论文题目: 3万吨/年乙酸催化氯化合成氯乙酸项目结晶工段的工艺设计及结晶釜的设计院(部)名称:化学与化学工程学院学生姓名:王振东专业:过程装备与控制工程学号: 20113846 指导教师姓名:高海涛论文提交时间:论文答辩时间:学位授予时间:北方民族大学教务处制摘要本设计是依据年产3万吨氯乙酸的结晶工段而进行的相关设计及计算。
本次设计的主要要求：结晶的工艺设计，本工段中结晶釜的设计，塔的强度校核和稳定性校核。
本设计大概介绍了设计的相关思路，严格按照设计准则进行设计计算，努力查阅相关资料使本设计尽可能比较完善。
根据结晶工段物料衡算，计算得结晶釜筒体和夹套尺寸，确定高度。
最后根据国标中的相关规定进行风载荷、地震载荷的计算，并根据国标完成塔的强度校核计算，最终取得合适的计算结果。
关键词：结晶工段，结晶釜，物料衡算，国标ABSTRACTThis design is related to design and calculation basis 30,000 tons of acid crystallization section carried out. The main requirement of this design: the crystallization process design, this section of the crystallizer design, the tower's strength and stability check check. This design probably describes the relevant ideas designed in strict accordance with the design guidelines for design calculations, trying to access to relevant information as possible to make the design more perfect. The crystalline material balance section, calculated crystallization kettle drum and jacket size, to determine the height. Finally, wind loads, seismic loads calculated in accordance with the relevant provisions of the national standard, and strength check calculation according to GB completed tower, eventually made the right calculation.KEY WORDS：crystallizer,GB,balance of material目录前言 (1)第一章结晶釜及氯乙酸概述 (2)1.1结晶釜概述 (2)1.2 结晶釜的构成 (2)1.3结晶釜的反应条件 (2)1.4结晶工段概述 (3)1.5 氯乙酸概述 (3)1.6 氯乙酸的性质 (3)1.7 氯乙酸主要用途 (3)1.8氯乙酸生产状况 (4)1.9氯乙酸生产技术状况 (4)第二章工艺路线介绍 (5)第三章结晶工艺物料衡算 (6)3.1生产能力 (6)3.1.1 计算依据 (6)3.1.2 化学反应式 (6)3.1.3 倒推法计算 (6)3.1.4 验算 (7)3.2 结晶釜的物料衡算 (7)第四章结晶釜的设备选型以及尺寸确定 (8)4.1选型总方针 (8)4.2结晶釜的选型 (8)4.2.1设备选型 (8)4.3 结晶釜尺寸确定 (9)4.3.1结晶釜罐体和夹套的尺寸规划 (10)4.3.2 罐体几何尺寸的确定 (10)第五章结晶釜强度校核 (13)5.1强度计算（按照内压强度计算） (13)5.2 稳定性校核（外压法） (14)5.2.1 结晶釜筒体稳定性校核 (14)5.2.2 计算钢板厚度偏差和腐蚀裕量 (16)5.3水压试验校核 (17)第六章结晶釜的搅拌器和电机 (19)6.1搅拌装置的搅拌器 (19)6.2搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (19)6.3搅拌装置的搅拌轴设计 (20)6.4 结晶釜的传动装置设计 (21)6.5常用电机及其连接尺寸 (21)6.6减速器的选用 (22)6.7 凸缘法兰 (22)6.8安装底盖 (22)第七章结晶釜的轴封装置设计 (23)7.1填料密封 (23)7.2机械密封 (23)第八章其他设备的选用 (25)8.1支座 (25)8.2手孔和人孔 (25)8.3 设备接口 (26)8.3.1接管与管法兰 (26)8.3.2补强圈 (26)8.3.3液体出料管 (27)8.3.4 过夹套的物料进出口 (28)8.3.5夹套进气管 (28)8.3.6视镜 (28)8.4地震及地震弯矩的计算 (28)8.4.1计算塔的固有周期 (28)8.4.2计算地震载荷 (29)8.4.3地震弯矩 (30)8.5风载荷及其弯矩计算 (30)8.5.1风力计算 (30)8.5.2风弯矩计算 (31)8.5.3最大弯矩计算 (31)8.6筒体和夹套强度及稳定性校核 (31)8.6.1筒体轴向应力校核 (31)8.6.2液压试验应力校核 (32)致谢 (34)英文文献及翻译 (36)前言我的毕业设计的题目为《3万吨乙酸催化氯化合成氯乙酸项目结晶工段的工艺设计及结晶釜的设计》。
醋酐催化法连续生产氯乙酸的工艺下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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氯乙酸的生产工艺中文名称：氯乙酸(一氯乙酸）英文名称： chloroacetic acid中文名称2: 一氯醋酸英文名称2： monochloroacetic acid mono-chloroaceticacid ，MCA，,CAS No.： 79-11—8分子式： CH2Cl•COOH分子量： 94.49理化特性主要成分：含量: 一级≥96.5；二级≥95.0％外观与性状:有较大潮解性的无色晶体。
有三种类型：α型α为稳定型，分子量94.50,相对密度1.58(20°／20℃）沸点 : 189℃（100 Kpa）160℃（40 Kpa）、132 ℃（10 Kpa）、104℃（2.7 Kpa)，溶点： 61.3℃（α型），56。
2℃(β型）,52.5℃（γ型）。
相对密度(水=1）： 1.58 （20/20℃)相对蒸气密度(空气=1): 3.26饱和蒸气压（kPa)： 0.67(71。
5℃）引燃温度（℃)： >500爆炸下限%(V/V)： 8.0溶解性: 可溶于水、乙醇、乙醚、二硫化碳、氯仿和苯。
备注：MCA能腐蚀多种金属,耐腐蚀的金属只有钛、钽。
健康危害吸入高浓度本品蒸气或皮肤接触其溶液后，可迅速大量吸收,造成急性中毒.吸入初期为上呼吸道刺激症状。
中毒后数小时即可出现心、肺、肝、肾及中枢神经损害,重者呈现严重酸中毒。
患者可有抽搐、昏迷、休克、血尿和肾功能衰竭.酸雾可致眼部刺激症处理立即脱离事故现场，转移到空气新鲜处，脱去污染的衣物，并用大量清水冲洗污染皮肤至少15分钟；眼污染时应分开眼睑用微温水缓流冲洗至少15分钟。
注意勿让冲洗后流下的水再污染健康的眼；使病人安静,保暖，休息, 密切观察病情变化。
轻度中毒病人以支持疗法为主,同时给予对症治疗.较重中毒病人应早期、适量、短程给予糖皮质激素，以控制肺水肿。
【氯乙酸生产工艺】【试剂级制法】在500mL烧反应瓶种加入冰乙酸300g和乙酐15g，油浴加热至105℃时，开始徐徐通入氯气，控制108^~112℃，氯化反应需10h,每隔2h,向反应物中加入乙酐5g，停止通入氯气后,将反应物料移至蒸馏瓶中，收集186~188℃的馏分，冷凝得到氯乙酸结晶.【工业生产方法】1.乙酸氯化法乙酸催化氯化法是目前国内外生产氯乙酸最主要的方法。
5万吨年PVC的氯乙烯合成工艺设计毕业论文目录前言1 绪论 (3)1.1 聚氯乙烯(PVC) (3)1.1.1 聚氯乙烯工业的发展概况 (3)1.1.2 聚氯乙烯工业在国民经济中的作用 (4)1.1.3 聚氯乙烯系列聚合物的性质 (4)1.1.4聚氯乙烯制品的开发与应用技术 (5)1.1.5 聚氯乙烯合成方法 (6)1.2 氯乙烯（VC） (10)1.2.1 氯乙烯的合成 (10)1.2.2 生产工艺流程简述 (13)1.2.3 主要工艺参数 (14)1.2.4 主要原料和产物的物化性质 (15)2 工艺计算 (16)2.1 物料衡算 (16)2.1.1 计算依据 (16)2.1.2 计算 (17)2.2 热量衡算 (24)2.2.1 衡算方法 (24)2.2.2 标况下有关物化数据表 (25)2.2.3 计算 (25)3 主要设备的设计与选型 (31)3.1 石墨冷却器的选型 (32)3.1.1 已知条件 (32)3.1.2 计算两流体的平均温度差 (32)3.2 石墨预热器的选型 (33)3.2.1 已知条件 (33)3.2.2 计算两流体的平均温度差 (33)3.3 石墨冷却器Ⅱ的选型 (34)3.3.1 已知条件 (34)3.3.2 计算两流体的平均温度差 (34)3.4 转化器的设计 (34)3.4.1 已知条件 (35)3.4.2 计算 (35)3.4.3 手孔 (37)3.5 泡沫水洗塔的设计 (37)3.5.1 已知条件 (37)3.5.2 塔径的计算 (37)3.5.3 孔的布置 (38)3.5.4 塔板的压降 (38)3.5.5 稳定性 (39)3.5.6 液泛 (39)3.5.7 物沫夹带 (40)3.6 主要设备一览表 (40)4 主要管道管径计算和选型 (41)4.1 HCl进料管 (41)4.2 乙炔气进料管 (41)4.3 石墨冷却器的进料管 (42)4.4 多筒过滤器进料管 (42)4.5 转化器进料管 (42)4.6 转化器出料管 (43)4.7 石墨冷却器进口管 (43)4.8 40%盐水进料管 (44)4.9 循环水管 (44)4.9.1 石墨预热器 (44)4.9.2 转化器 (44)4.9.3 石墨冷却器 (44)4.10 总进水管 (45)4.11 部分管道一览表 (45)5 合成工段中三废的产生及处理 (45)5.1 氯化汞触媒的产生中毒机理及处理 (45)5.1.1 氯化汞触媒的产生 (45)5.2 尾排氯乙烯外逸的产生中毒机理及处理 (46)5.2.1 尾排氯乙烯外逸的产生 (46)5.2.2 中毒机理 (46)5.3 废水的处理 (47)5.3.1 废水排放标准 (47)5.3.2 废水的处理方法 (47)5.4其他三废的处理 (48)6 安全生产防火技术 (48)6.1 厂区安全生产特点 (48)6.2 乙烯合成的安全技术 (48)6.2.1 原料及中间提的闪点、自燃点、爆炸范围 (48)6.3乙炔爆炸 (49)6.3.1 氧化爆炸 (49)6.3.2 分解爆炸 (49)6.3.3 乙炔的化合爆炸 (49)6.4 氯乙烯的燃烧性能 (49)6.5 安全措施 (49)前言本设计是根据设计任务书的要求，对年产5万吨聚氯乙烯的氯乙烯合成工段进行初步设计，广泛收集了PVC工艺和化工设计的相关资料作为设计的理论依据。
年产 5 万吨醋酐生产装置精馏工段的初步设计目录摘要 (1)1绪论 (2)1.1 醋酸酐 (2)1.2 醋酸酐的危险 (2)1.3 醋酸酐的上下游化合物 (2)1.4 作用与用途 (3)1.5 贮存方法 (3)1.6 合成方法 (4)1.6.1 乙烯酮法 (4)1.6.2 丙二酸法 (4)1.6.3 丙酮法 (4)1.6.4 丁二烯法 (4)1.6.5 高温裂化精馏法 (4)1.7 环境影响 (4)1.8 实验室监测 (5)1.9 环境标准 (5)1.13操作处置与储存 (5)1.13.1操作注意事项 (5)1.13.2储存注意事项 (5)2设计任务书 (6)2.1 主要原料和产品 (6)2.2 产品简介 (6)2.3 产品用途 (6)2.3.1 制造醋酸纤维 (6)2.3.2 制药 (6)2.3.3 染色 (7)2.3.4 香精 (7)2.3.5 制香料 (7)2.3.6 其它 (7)2.4 反应流程 (7)2.4.1 裂化 (7)2.4.2 吸收 (7)2.4.3 精馏及残液处理 (8)2.4.4 稀醋酸回收 (8)2.5 生产工序 (8)2.6 流程叙述 (8)3物料衡算 (10)蒸发塔物料衡算 (11)3.2 精馏工序物料衡算 (12)3.2.1 计算依据： (12)3.2.2 物料平衡 (14)3.2.3 物料平衡计算： (16)3.2.4 分塔物料衡算： (18)3.1.1温度 (18)3.1.2密度 (18)3.1.3流量 (18)3.1.4塔顶计算 (18)3.1.4.1密度183.1.4.2流量193.1.5进料计算 (19)3.1.5.1密度193.1.5.2流量193.2.4.1第一吸收塔物料203.2.4.2第二吸收塔物料20 3.3对醋酸衡算： (22)3.3.1废气夹带醋酸量的计算： (22)3.3.2对醋酸列物料衡算式： (23)4热量衡算 (23)4.1第二吸收塔热量衡算 (23)4.1.1计算依据 (23)4.1.2热量计算 (24)4.2蒸发塔热量衡算 (24)4.2.1基础数据 (24)4.2.2热量衡算 (25)4.2.3总热量衡算： (26)4.2.4换热器冷却水用量的计算 (27)4.3第一吸收塔热量衡算 (27)4.3.1计算依据 (27)4.3.2热量计算 (28)4.3.3总热量衡算 (29)4.4主设备计算和其他选型 (30)4.4.1精馏塔工艺条件及物性数据的计算 (30)4.4.1.1温度304.4.1.2密度304.4.1.3流量304.4.1.4塔顶计算304.1.4.1密度304.1.4.2流量314.2.1进料计算 (31)4.2.1.1密度314.2.1.2流量314.2.6塔釜计算 (32)4.1.6.1密度324.1.6.2流量32 4.2精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (33)4.2.1塔板数 (33)4.2.2塔高计算 (33)4.2.3 塔径的计算 (35)4.3 塔板主要工艺尺寸计算 (37)4.4 塔板的流体力学验算 (40)4.4.1 气相通过浮阀塔板的压力降 (40)4.4.2 淹塔 (42)4.4.3 雾沫夹带 (42)4.5 塔板负荷性能图 (43)4.5.1 雾沫夹带上限线 (43)4.5.2 液泛线 (44)4.5.3 液相负荷上限 (45)4.5.4 漏液线 (45)4.5.5 液相负荷下限线 (46)4.6 浮阀塔设计计算结果汇总 (47)5精馏车间各类设备布置 (49)5.1 塔设备 (49)5.2 换热器 (49)5.3 泵 (49)5.4 管路布置 (49)5.4..1管路布置的工作内容 (49)5.4.2 管道布置的原则和要求 (49)5.4.3 管道材质 (50)5.5 单元设备的管道布置 (50)5.5.1 塔的配管 (50)5.5.2 储罐的配管 (51)5.5.3 泵的配管 (51)5.5.4 换热设备的配管 (51)5.5.5 管廊布置 (51)5.6 三废及设备安全生产 (53)5.6.1 产品危险性质类别 (53)5.6.2 处理措施 (53)5.6.3 设备检修安全技术规定 (53)5.7 紧急停车的规定 (54)5.8 健康危害 (54)5.9 环境危害 (55)5.10 燃爆危险 (55)5.11 急救措施 (55)5.12 皮肤接触 (55)5.13 眼睛接触 (55)5.14 吸入 (55)5.15 食入 (55)5.16 消防措施 (55)5.17 有害燃烧产物 (55)5.18 灭火方法 (55)5.19 灭火剂 (56)5.20泄漏应急处理 (56)5.20.1少量泄漏 (56)5.20.2大量泄漏 (56)5.20.3应急处理 (56)5.21车间人员构成及车间组成 (56)5.22三废及其处理方法 (56)参考文献 (58)摘要醋酸酐，也称为醋酸酐，自 20 世纪 50 年代末以来一直在中国，已有 50 多年的历史。
