《年产10万吨PVC合成工段的工艺设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产10万吨PVC合成工段的工艺设计.doc（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、湖 南 科 技 大 学毕 业 设 计（ 论 文 ）题 目年产10万吨PVC合成工段的工艺设计作 者王泰新学 院化学化工学院专 业材料化学学 号0806030104指导教师曾祥成二一二 年 五 月 二十五 日湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）任务书 化学化工 院 材料 系（教研室）系（教研室）主任: （签名） 年 月 日学生姓名: 王泰新 学号: 0806030104 专业: 材料化学 1 设计（论文）题目及专题：年产10万吨PVC合成工段的工艺设计 2 学生设计（论文）时间：自 2012 年 3 月 25 日开始至 2012 年 5 月 25 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：化工设
2、计、化学工程师手册、物理化学、化工工艺设计手册、化工原理、化工仪表及自动化等。4 设计（论文）应完成的主要内容：（1）氯乙烯的制备、清净、精制；（2）物料衡算、热量衡算及设备选型；（3）绘制工艺图纸。5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：（1）撰写论文一篇；（2）提交论文一篇；（3）要求论文格式正确，文字规范，图表清晰，正确，数据真实。6 发题时间： 2012 年 3 月 23 日指导教师： （签名）学 生： （签名）湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）指导人评语主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规
3、范程度，存在的不足等进行综合评价指导人： （签名）年 月 日 指导人评定成绩： 湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）评阅人评语主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价评阅人： （签名）年 月 日 评阅人评定成绩： 湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）答辩记录日期： 学生： 学号： 班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图 纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规
4、范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价答辩委员会主任： （签名）委员： （签名）（签名）（签名）（签名） 答辩成绩： 总评成绩： 摘 要本设计是年产10万吨PVC合成工段车间初步设计。本文对氯乙烯的研究，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。并介绍了氯乙烯的制备方法和确定了氯乙烯的生产工艺。在确定氯乙烯生产工艺的基础上进行了物料衡算，热量衡算，设备选型和车间设计等过程。关键词：氯乙烯，电石，乙炔，反应器选型AbstractThis design is an annual output of 100000 tons PVC synthesis secti
5、on workshop of preliminary design. The vinyl chloride research, production and application are summarized in the chemical industry, expounds the role and status of. And introduces the preparation method of vinyl chloride and determination of vinyl chloride production process. In the determination of
6、 vinyl chloride production process on the basis of the material balance, heat balance, equipment selection and workshop design process.Key words: vinyl chloride, calcium carbide, acetylene, reactor type selectionix湖南科技大学毕业设计（论文）目 录前 言第一章 概论- 1 -1.1氯乙烯的概述- 1 -1.2 氯乙烯的性质- 1 -1.2.1 物理性质- 1 -1.2.2 化学性质-
7、 2 -1.3 氯乙烯的生产方法- 4 -1.3.1 电石乙炔法- 4 -1.3.2 二氯乙烷法- 4 -1.3.3 乙烯氧氯化法- 5 -1.3.4 平衡氧氯化法- 6 -1.4 氯乙烯的主要用途及其在国民经济中作用- 6 -1.5 氯乙烯工业的发展及前景- 8 -第二章 生产方法和生产流程的确定- 10 -2.1 生产方法- 10 -2.1 生产流程- 11 -第三章 生产流程简述- 12 -3.1 原料和半成品及成品技术指标- 12 -3.1.1 氯乙烯(CH2CHCl)- 12 -3.1.2 电石（CaC2）- 12 -3.1.3 乙炔(C2H2)- 13 -3.1.4 HCl- 13
8、 -3.1.5 Cl2- 13 -3.1.6 N2- 13 -3.1.7 NaOH- 14 -3.1.8 HgCl2- 14 -3.1.9 活性炭- 14 -3.2 生产原理- 15 -3.2.1 氯乙烯合成原理- 15 -3.2.2 影响氯乙烯合成因素- 15 -3.2.3 延长触媒寿命的方法- 17 -3.2.4 氯乙烯精馏原理- 17 -3.2.5 影响精馏因素- 17 -3.3 生产流程叙述- 18 -3.3.1 转化岗位- 18 -3.3.2 净化岗位- 18 -3.3.3 压缩岗位- 19 -3.3.3 精馏岗位- 19 -3.3.4 尾气岗位- 19 -第四章 物料衡算与能量衡算
9、- 20 -4.1 计算依据- 20 -4.2 物料衡算- 21 -4.2.1 混合器的物料衡算- 21 -4.2.2 混合脱水系统的物料衡算- 22 -4.2.3 转化器物料衡算- 23 -4.2.4 水洗塔的物料衡算- 24 -4.2.5 碱洗塔的物料衡算- 25 -4.3 热量衡算- 27 -4.3.1 石墨预热器热量衡算- 27 -4.3.2 转化器的热量衡算- 29 -4.3.3 水洗塔前冷却器热量衡算- 30 -第五章 主要设备的工艺计算及选型- 33 -5.1 反应器- 33 -5.2 换热器- 33 -5.2.1 HCl冷却器- 34 -5.2.2 乙炔冷却器- 35 -5.2
10、.3 石墨冷却器- 36 -5.2.4 石墨预热器- 37 -5.2.5 合成气冷却器- 38 -5.3 水洗塔及碱洗塔- 39 -5.3.1 水洗塔- 39 -5.3.2 碱洗塔- 39 -5.4 低沸塔及高沸塔- 39 -5.4.1 低沸塔- 39 -5.4.1 高沸塔- 39 -第六章 合成工段中三废的产生及处理- 41 -6.1 氯化汞触媒的产生中毒机理及处理- 41 -6.1.1 氯化汞触媒的产生- 41 -6.1.2 氯化汞中毒机理- 41 -6.1.3 废HgCl2触媒的处理- 41 -6.2 尾排氯乙烯外逸的产生中毒机理及处理- 41 -6.2.1 尾排氯乙烯外逸的产生- 41
11、 -6.2.2 中毒机理- 41 -6.2.3 对VC泄露的综合治理- 42 -6.3 废水的处理- 42 -6.3.1 废水排放标准- 42 -6.3.2 废水的处理方法- 43 -6.4 其他三废的处理- 44 -第七章 安全生产防火技术- 45 -7.1 厂区安全生产特点- 45 -7.2 乙烯合成的安全技术- 45 -7.3 乙炔爆炸- 45 -7.3.1 氧化爆炸- 46 -7.3.2 分解爆炸- 46 -7.3.3 乙炔的化合爆炸- 46 -7.4 氯乙烯的燃烧性能- 46 -7.5 安全措施- 46 -参考文献- 48 -致 谢- 49 -前 言氯乙烯是聚氯乙烯单体，是塑料工业的
12、重要生产原料，是我国重要的有机化工产品，是世界上最重要化工产品之一。随着我国经济高速发展，氯乙烯原料的社会需求量日益剧增，树脂合成技术和加工技术的进步，使聚氯乙烯在工业、农业、建筑、汽车包装和家电等各个领域的到了广泛的应用，尤其是我国的建筑行业对聚氯乙烯的需求强劲市场缺口较大。而氯乙烯的单体，只有供应充足才能满足它的后续产品有更大的发展。市场经济的大蓬勃发展正在推动着我国聚氯乙烯工业的发展，作为氯碱工业的支柱产业聚氯乙烯工业正在推动着一些相关产业的发展。聚氯乙烯历史上曾经是使用量最大的塑料，现在某些领域上已被聚乙烯、PET所代替，但仍然在大量使用，其消耗量仅次于聚乙烯和聚丙烯。本设计为年产10万吨氯乙烯生产工艺流程设计，以传统的电石乙炔法生产工艺为设计依据，并广泛收集了有关生产和工艺设计的资料，对生产的工艺流程进行了设计。电石乙炔法，用乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯，乙炔与氯化氢的摩尔比为1：1.051.10，使用氯化汞作催化剂，反应压力为0.17MPa，反应温度120180，一般
