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1、目 录第一章 总论 1第一节 概述 11.1 国内外聚氯乙烯发展概况 11.2 产品在国民经济中的地位及作用 91.3 聚氯乙烯工业展望11第二节 厂址的选择14第三节 PVC生产方法的评述及选择 193.1 生产路线的评述及选择193.2 工艺实施方法的评述及选择23第四节 工艺配方的确定及主要设备的选定264.1 工艺配方的确定264.2 主要设备的选定29第五节 原料及产品的物理化学性质、主要技术规格及用途315.1 氯乙烯的性质315.2 聚氯乙烯的性质325.3 几种助剂的性质325.4 去离子水的技术规格38第六节 影响反应及产品质量的因素396.1 温度的影响396.2 压力的影
2、响406.3 配料的影响406.4 搅拌的影响426.5 氧的影响426.6 反应介质酸碱度的影响436.7 杂质的影响43第七节 聚合反应机理和特点43第八节 聚氯乙烯工艺流程叙述458.1 聚合458.2 气提458.3 离心、干燥46第二章 工艺计算46第一节 物料衡算461.1 聚合釜的物料衡算461.2 出料槽的物料衡算511.3 气提塔的物料衡算531.4 离心机的物料衡算551.5 干燥塔的物料衡算561.6 包装的物料衡算57第二节 热量衡算582.1 聚合釜夹套、内冷管的传热能力582.2 计算聚合釜冷却水的用量642.3 计算物料由进口温度上升到反应温度需要的热量及热水量6
3、42.4 计算热水槽加热的蒸汽量65第三节 设备的选型及计算65第三章 非工艺部分73第一节 自控部分73第二节 生产控制分析75第三节 环境保护76第四节 非工艺设计项目的条件及分析79后记93参考文献94第一章 总论第一节 概述1.1国内外聚氯乙烯发展概况1.1.1聚氯乙烯的基本性质聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride)，简称PVC，比重1.35-1.46（20），不溶于水、酒精、汽油，在醚、酮、氯化脂肪烃和芳香烃中能溶胀或溶解。在常温下可耐任何浓度的盐酸，90%以下的硫酸，50-60%的硝酸及20%以下的烧碱溶液，对盐类相当稳定。 PVC是一种热塑性树脂，是世界五大通用合成树脂
4、之一，其生产能力和产量在通用合成树脂中仅次于聚乙烯。PVC具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性和阻燃性，质量轻，机械强度高，易加工，可用于生产建筑材料、包装材料、电子材料、日用消费品等，广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等各领域。1.1.2国内发展情况 近年来，随着我国国民经济的持续高速发展以及建筑业等对聚氯乙烯消费的强劲拉动，我国聚氯乙烯的生产能力增长很快，2003年以来，我国聚氯乙烯行业发展速度惊人，新建、扩建项目纷纷上马，产能迅速扩大，20002007年，我国聚氯乙烯产能年均增长率达25%，但从2006年起，产能增速呈现放缓趋势。2007年，我国聚氯乙烯产能达1208万吨年
5、，同比增长24.5%，2008年PVC产能为1581万吨/年，同比增长9%,成为世界第一大聚氯乙烯生产国。截至2009年10月底，我国聚氯乙烯的生产能力达到约1700万吨/年。预计到2012年，我国聚氯乙烯的总产能将超过2400万吨/年。近年来，随着我国城镇化基础建设、包装材料、电子电气制品等方面的快速发展，对聚氯乙烯树脂的需求量不断增加。从2005年开始我国成为了世界最大的PVC消费国，约占全球总消费量的28%，2007年我国聚氯乙烯树脂的表观消费量达到1026.76万吨，产品自给率增加到94.6%。2008年受国际金融危机影响表观消费量出现近10年来首次负增长，为929.69万吨，同比下降
6、11%。2009年18 月，虽然产量及出口量同比均有所减少，但是由于进口量的增加，导致表观消费量达到728.1万吨，同比增长16.3%。预计今后几年我国聚氯乙烯树脂的需求量将以年均7.1%的速度增长，到2012年总消费量将达1250万吨。未来我国聚氯乙烯树脂消费将朝着以硬制品为主的方向发展。 华东、华南及华北是PVC的主要消费地区，消费比例累计83.6%，其中华东、华南地区是PVC净流入区域，市场极为广阔。华北地区PVC产销基本平衡，中西部地区则是PVC净流出区域。长三角地区的PVC贸易商是全国最聚集的地区之一，对国内市场具有导向性作用，引领其他地区的PVC市场。 以PVC和烧碱为核心的氯碱工
7、业的发展能带动和促进包括上游煤炭和电力行业，以及下游建材、轻工和冶金等在内的一大批相关行业的迅速发展。因此，建设PVC项目对充分利用当地优势资源，带动上下游多种相关产业发展，改善地方基础设施条件，发展地方经济，促进人民生活水平的提高，具有重要意义。1.1.3国内市场分析随着国民经济的发展，国内PVC行业持续保持高速发展的趋势。2005年国内PVC树脂总计生产能力达到约900万吨/年，产量为649.2万吨，比2004年增29.0%；净进口量为151.2万吨，表观消费量为800.4万吨。 十五期间，我国PVC产量年均增速达到19.7%，消费量年均增速12.0%。2005年，我国PVC产能居世界第二
8、位。 附图1 近年来国内PVC产能情况 计量单位:万吨 附图2 我国PVC表观消费量 计量单位:万吨 附图3： 中国PVC产量与GDP增长率对比图：我国PVC生产的分布很广，除重庆、海南、甘肃、青海、西藏外，各省市区都有PVC生产。2003年以前，国内的PVC产能大多集中在华北及华东等东部沿海地区。2005年，华北、华东等东部沿海地区PVC产量为412万吨，约占全国PVC总产量的63.5%；西部省区产量增加至120万吨，约占18.5%。附图4：中国PVC产量分布 国内现有PVC树脂生产企业70多家，近几年随着一批新建、扩建项目的建成，行业产能集中度大为提高。2005年产量在20万吨以上的企业7
9、家，在10-20万吨的企业有13家，在5-10万吨的企业有20家。10万吨以上（含10万吨）企业的产量合计约419.2万吨，占全国总产量的64.6%。2005年我国主要PVC生产企业情况如下： 我国PVC生产的原料路线仍以电石法为主，仅上海氯碱、齐鲁石化、北京化二、天津大沽化、锦化氯碱等几家企业采用乙烯氧氯化工艺，一些东部沿海企业采用进口VCM或EDC生产PVC。由于近几年国际原油价格一路走高，使得乙烯、EDC、VCM的价格也随之攀高，国内的乙烯法PVC企业的生产成本承受了很大的压力，另一方面也使得电石法PVC的成本优势得以突出表现。在国内PVC需求不断增长情况下，电石法PVC生产企业纷纷扩大
10、产量，形成扩能高潮。近几年国内新增PVC产能大部分为电石法，电石法在我国PVC产量中的比例不断上升。在石化原料高价位下的价格竞争中，电石法PVC凭借成本的优势成为了国内市场价格主导。 2005年我国PVC生产总量中，电石法占63.4%，乙烯氧氯化法18%，进口VCM和EDC单体为原料的占18.6%。扣除进口EDC和VCM为原料的产量，国内PVC生产中77.9%仍采用的是电石乙炔路线，采用乙烯氧氯化法的仅占22.1%。1.1.3.1消费及需求预测 PVC制品可采用挤出、注塑、压延和吹塑等多种塑料加工方法，品种繁多，涉及国民经济和人民生活的各个领域。 近十年来，我国PVC的表观消费量增长相当快，年
11、均增长速度达到了16.6%。PVC消费增长较快的领域主要是建筑业，用作上下水管、门窗、壁板等；其次是包装业，用作薄膜和片材等。近年来，随着中国建筑业和农业灌溉的快速发展，以及塑料给排水管道等的推广，国内PVC的消费结构有了不少变化，硬制品比例逐年上升，已接近60%。 目前世界人均消费PVC树脂达5.5kg，发达国家人均PVC消耗量多在12-16 kg，而我国PVC人均消费量约6.0kg。因此，我国PVC市场仍然潜力巨大。根据近年来国内相关工业领域的发展情况和今后的发展规划预测，今后我国市场对PVC的需求量仍将保持较快速度的增长，建筑和包装行业仍将是主要增长点，同时电子电气、汽车、农膜、灌溉用管材管件和医疗器械等领域PVC的需求量也将有明显的增加。 根据各应用领域的发展计划及其消费量的增长预测，预计2010年中国PVC树脂的需求量将达到1200万吨左右。2015年中国PVC树脂的需求量将达到1700万吨左右。目前我国PVC主要消费地区在华东、华南和华北地区。华东地区PVC加工业发达，山东、上海、浙江、江苏和浙江的PVC消费量占国内总消费量的40%左右；华南地区的广东省和福建省市场容量很大，生产严重不足；华北地区PVC产销基本
