聚氯乙烯生产工艺技术一、概述一、概述v1 1 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）v聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的高分子化合物聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的高分子化合物v分子式：分子式：CC2 2CHClCHCln n，v其中其中n n表示平均聚合度目前，商品化的表示平均聚合度目前，商品化的PVCPVC树脂分子质量范围树脂分子质量范围在在1.9101.9105 5 5.010 5.0105 5之间，通用树脂分子量为之间，通用树脂分子量为32000320009500095000v主要物化数据如下：主要物化数据如下：v外观：白色粉末外观：白色粉末 比重：比重：1.351.351.45 1.45 v表观密度：表观密度：0.400.400.65 g/ml 0.65 g/ml v比热：比热：0.200.200.35 Kcal/g 0.35 Kcal/g v导热系数：导热系数：0.14 Kcal/h m 0.14 Kcal/h m v唯卡软化点：唯卡软化点：757585 85 v颗粒直径：颗粒直径：6060150 150 微米微米 （悬浮法）（悬浮法）v热分解点：热分解点：100100降解释放出氯化氢降解释放出氯化氢v燃烧性：在火焰上能燃烧并释放氯化氢、一氧化碳和苯等，离燃烧性：在火焰上能燃烧并释放氯化氢、一氧化碳和苯等，离开火焰自熄开火焰自熄。
v聚氯乙烯是性能价格比优越的大宗塑料品种，聚氯乙烯是性能价格比优越的大宗塑料品种，是五大通用树脂中产量是五大通用树脂中产量最大最大的品种v聚氯乙烯树脂广泛用于建筑、电线电缆、家聚氯乙烯树脂广泛用于建筑、电线电缆、家用器具等行业，如用于制造电缆绝缘层、保用器具等行业，如用于制造电缆绝缘层、保护层；蓄电池隔板；农膜；薄膜；软管；人护层；蓄电池隔板；农膜；薄膜；软管；人造革等板材；型材；管材；塑钢门窗；上下造革等板材；型材；管材；塑钢门窗；上下水管；穿线管；透明瓶；透明片材；彩色板水管；穿线管；透明瓶；透明片材；彩色板管；玩具等另外，还用于掺混其它塑料进管；玩具等另外，还用于掺混其它塑料进行塑料合金的加工制作行塑料合金的加工制作v在在PVCPVC用途消费中软制品约占总消费量的用途消费中软制品约占总消费量的30-35%30-35%，用，用量最大的是膜和片；硬制品约占总消费量的量最大的是膜和片；硬制品约占总消费量的60-65%60-65%，用量最大的是管材和管件大的消费市场是建筑行业，用量最大的是管材和管件大的消费市场是建筑行业，约占约占PVCPVC总消费量的总消费量的55%55%，主要用于管材、管件、板材、，主要用于管材、管件、板材、型材等；装修行业约占总消费量的型材等；装修行业约占总消费量的8%8%；电气电缆约占；电气电缆约占7%7%；家具装璜约占；家具装璜约占5%5%；其他为；其他为25%25%。
vPVCPVC硬制品的比例目前正在逐步扩大，今后硬制品的比例目前正在逐步扩大，今后PVCPVC硬制品硬制品的发展将以复合材料、掺混材料及其它适应建材市场的发展将以复合材料、掺混材料及其它适应建材市场要求的制品为主软制品则仍以电线电缆、包装材料要求的制品为主软制品则仍以电线电缆、包装材料和壁纸为主，向无毒、低增塑剂方向发展共混改性和壁纸为主，向无毒、低增塑剂方向发展共混改性技术近年来在发达国家已经取得了长足的进步，以聚技术近年来在发达国家已经取得了长足的进步，以聚氯乙烯为主的塑料合金制品在一些地方开始取代工程氯乙烯为主的塑料合金制品在一些地方开始取代工程塑料和橡胶塑料和橡胶2 2 电石电石（CaCCaC2 2）v工业工业碳化钙碳化钙（即电石）是灰色、棕黄色或黑色，（即电石）是灰色、棕黄色或黑色，结晶断面是灰色当碳化钙含量高时呈紫色，结晶断面是灰色当碳化钙含量高时呈紫色，断面在空气中暴露一定时间将逐渐变为灰白色断面在空气中暴露一定时间将逐渐变为灰白色电石比重为电石比重为2.02.02.82.8，随，随CaCCaC2 2含量减小而增高含量减小而增高一般含一般含CaCCaC2 2为为8080碳化钙与水作用放出乙炔。
碳化钙与水作用放出乙炔3 乙炔（CHCH）v乙炔是炔烃中最简单的一种化合物，其性质非常活泼，易进行加成、乙炔是炔烃中最简单的一种化合物，其性质非常活泼，易进行加成、聚合以及其它化学反应，因此乙炔在有机合成中得到广泛应用，是化聚合以及其它化学反应，因此乙炔在有机合成中得到广泛应用，是化学工业中的主要原料之一，乙炔在常温常压下乙炔为无色、无嗅、无学工业中的主要原料之一，乙炔在常温常压下乙炔为无色、无嗅、无味的气体，工业乙炔因含有杂质而具有特殊的刺激性嗅味味的气体，工业乙炔因含有杂质而具有特殊的刺激性嗅味v化学分子式：化学分子式： C C2 2H H2 2（结构式（结构式CHCHCHCH） 分子量：分子量：26.03826.038v乙炔极易燃烧爆炸，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热乙炔极易燃烧爆炸，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸遇氧化剂接触会猛烈反应与氟、氯等接触会发生能引起燃烧爆炸遇氧化剂接触会猛烈反应与氟、氯等接触会发生剧烈化学反应与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质剧烈化学反应与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质v在空气中的爆炸极限为：在空气中的爆炸极限为：2.32.38181，（其中，（其中7 71313最易爆炸）。
乙最易爆炸）乙炔用炔用N N2 2、COCO2 2、COCO、H H2 2O O等气体稀释后，爆炸能力会降低如等气体稀释后，爆炸能力会降低如N N2 2：C C2 2H H2 2=1=1：1 1时，通常不会发生爆炸作为乙炔的稀释剂，效果最好的时，通常不会发生爆炸作为乙炔的稀释剂，效果最好的是氮气4 氯乙烯（VCM）v在常温常压下是一种无色有乙醚香味的气体在常温常压下是一种无色有乙醚香味的气体v分子式：分子式：CH2=CHClCH2=CHCl分子量为分子量为62.5162.51v溶解性：微溶水，溶于酒精、乙醚、四氯化碳、溶解性：微溶水，溶于酒精、乙醚、四氯化碳、苯v纯的氯乙烯气体加压到纯的氯乙烯气体加压到0.5MPa0.5MPa以上时，可以用以上时，可以用工业水冷却得到比水略轻的液体氯乙烯氯乙工业水冷却得到比水略轻的液体氯乙烯氯乙烯与空气形成爆炸混合物的范围为烯与空气形成爆炸混合物的范围为4 422%22%，氯，氯乙烯与氧气形成爆炸混合物范围是乙烯与氧气形成爆炸混合物范围是3.63.672%72%在氯乙烯与空气混合物中充入氮或二氧化碳可在氯乙烯与空气混合物中充入氮或二氧化碳可缩小其爆炸范围。
缩小其爆炸范围5 氯化氢（HCL）v在常温常压下是一种比空气重的无色、有刺激臭味的在常温常压下是一种比空气重的无色、有刺激臭味的气体气体v分子量：分子量：36.536.5，v无水氯化氢经过压缩到约无水氯化氢经过压缩到约6.0MPa6.0MPa后，可以用水冷却为后，可以用水冷却为纯度纯度99.99%99.99%的液态氯化氢的液态氯化氢氯化氢极易溶于水成为盐氯化氢极易溶于水成为盐酸酸400 Kcal400 Kcal的热量氯化氢还极易与空气中的水分的热量氯化氢还极易与空气中的水分结合生成白色的烟雾（酸雾）氯化氢在干燥状态下结合生成白色的烟雾（酸雾）氯化氢在干燥状态下几乎不与金属作用，但在含水或溶于水时，表现出盐几乎不与金属作用，但在含水或溶于水时，表现出盐酸的性质，具有强腐蚀性，能与大多数金属反应生成酸的性质，具有强腐蚀性，能与大多数金属反应生成相应的盐类物质；与金属氧化物、碱生成盐和水相应的盐类物质；与金属氧化物、碱生成盐和水二 聚氯乙烯生产技术v1 1 电石法电石法PVCPVC的生产前景的生产前景v聚氯乙烯的生产方法从原料路线划分主要为电石乙炔法、石聚氯乙烯的生产方法从原料路线划分主要为电石乙炔法、石油乙烯法和天然气乙炔法。
在上世纪油乙烯法和天然气乙炔法在上世纪6060年代以前，世界上采年代以前，世界上采用的基本是电石乙炔法，随生产技术水平的提高，进入用的基本是电石乙炔法，随生产技术水平的提高，进入6060年年代后，石油乙烯法技术逐渐成熟，由于当时电石乙炔法技术代后，石油乙烯法技术逐渐成熟，由于当时电石乙炔法技术落后，能耗高，污染问题解决难度大，产品质量差，难以形落后，能耗高，污染问题解决难度大，产品质量差，难以形成规模，因此逐步为石油乙烯法所取代到成规模，因此逐步为石油乙烯法所取代到8080年代，除日本年代，除日本仅存一套装置外，发达国家的电石法仅存一套装置外，发达国家的电石法PVCPVC已全部被淘汰已全部被淘汰v在国内，在国内，19761976年以前均采用电石乙炔法，之后北化二从德国年以前均采用电石乙炔法，之后北化二从德国引进第一套氧氯化装置，开始了国内的石油乙烯法引进第一套氧氯化装置，开始了国内的石油乙烯法PVCPVC生产，生产，8787年石油乙烯法占年石油乙烯法占PVCPVC全部产能的全部产能的13%13%，到，到8989年占到年占到30%30%，20002000年占到年占到49%49%，当前电石法得到大力发展，该比例又降低，当前电石法得到大力发展，该比例又降低到为到为39%39%，因此现在国内是电石乙炔法与石油乙烯法并存，因此现在国内是电石乙炔法与石油乙烯法并存，且电石法一直占优势。
但根据当前世界能源结构的变化，通且电石法一直占优势但根据当前世界能源结构的变化，通过国内外技术革新和发展，电石乙炔法过国内外技术革新和发展，电石乙炔法PVCPVC在国内体现出较在国内体现出较强的生命力强的生命力2、电石法聚氯乙烯发展的挑战和趋势v经过多年来国内外科学技术人员的努力，经过多年来国内外科学技术人员的努力，电石乙炔法的生产技术产生了极大的变电石乙炔法的生产技术产生了极大的变化，技术水平不可同日而语过去存在化，技术水平不可同日而语过去存在的技术问题得到了逐一解决，技术水平的技术问题得到了逐一解决，技术水平的提高为电石乙炔法的提高为电石乙炔法PVCPVC新的发展提供新的发展提供了基础和保障清洁生产技术的创新和了基础和保障清洁生产技术的创新和运用，使生产过程产生的废水、废气和运用，使生产过程产生的废水、废气和废渣得到了很好的综合治理和循环利用，废渣得到了很好的综合治理和循环利用，奠定了电石法聚氯乙烯清洁生产的基础奠定了电石法聚氯乙烯清洁生产的基础v清洁生产技术清洁生产技术：v干法乙炔、电石渣水泥、变压干法乙炔、电石渣水泥、变压吸附、聚合母液水处理、乙炔吸附、聚合母液水处理、乙炔上清液封闭循环、低汞触媒、上清液封闭循环、低汞触媒、含汞废盐酸深度解析含汞废盐酸深度解析。
v“十一五十一五”期间，我国电石法聚氯乙烯产期间，我国电石法聚氯乙烯产业发展迅速，业发展迅速，20112011年，中国年，中国PVCPVC产能已达产能已达22272227万吨万吨/ /年，年，PVCPVC产量为产量为1295.21295.2万吨，其万吨，其中电石法聚氯乙烯产量超过中电石法聚氯乙烯产量超过10001000万吨，为万吨，为聚氯乙烯总产量的聚氯乙烯总产量的75%75%以上为缓解我国石以上为缓解我国石油资源短缺、保障能源安全作出了突出贡油资源短缺、保障能源安全作出了突出贡献电石法聚氯乙烯发展面临的挑战电石法聚氯乙烯发展面临的挑战v1 1）汞污染防治的挑战汞污染防治的挑战v联合国关于汞问题文书预计联合国关于汞问题文书预计20122012年底将签署；年底将签署；v国务院发布重金属污染综合防治国务院发布重金属污染综合防治“十二五十二五”发发展规划中汞污染防治是其中的重点内容展规划中汞污染防治是其中的重点内容v我国汞资源相对匮乏，电石法聚氯乙烯是耗汞量我国汞资源相对匮乏，电石法聚氯乙烯是耗汞量最大的行业国家发改委已将高汞触媒列入淘汰最大的行业国家发改委已将高汞触媒列入淘汰类产品v2 2）节能减排的挑战节能减排的挑战v电石法聚氯。