化工专业毕业论文---年产40万吨电石法制氯乙烯工艺设计

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1、 毕毕 业业 设设 计计(论论 文文) (化工系化工系) 题题 目目 年产年产 40 万吨电石法制氯乙烯工艺设计万吨电石法制氯乙烯工艺设计 专专 业业 应用化工技术应用化工技术 班班 级级 姓姓 名名 学学 号号 指导教师指导教师 完成日期完成日期 2011.5.16-2011.10.12 I 目录 摘要 1 第一章 文献综述 2 1.1 原料产品性质及用途 2 1.1.1 氯乙烯的性质及用途. 2 1.1.2 乙炔的性质及用途. 2 1.1.3 氯化氢的性质及用途. 3 1.2 氯乙烯的生产方法 4 1.2.1 电石乙炔法. 4 1.2.2 二氯乙烷法. 5 1.2.3 乙烯氧氮化法. 5

2、1.2.4 平衡氧氯化法. 5 第二章 氯乙烯生产的工艺流程 7 2.1 乙炔发生工艺流程 7 2.2 乙炔清净原理 7 2.2.1 目的得到符合要求的乙炔 8 2.2.2 清净剂次氯酸钠液体 8 2.2.3 反应原理氧化还原反应，生成酸性物质 8 2.3 乙炔清净工艺流程 8 2.3 氯化氢合成的工艺流程图 9 2.4 粗氯乙烯的生产 10 2.4.1 乙炔加氯化氢制氯乙烯工艺流程. 10 2.4.2 对原料乙炔气的要求. 11 2.4.3 对原料气氯化氢的要求. 11 2.5 粗氯乙烯的净化和压缩 12 2.5.1 工作原理. 12 2.5.2 粗氯乙烯的净化和压缩的工艺流程. 12 2.

3、5.3 氯乙烯单体的精馏. 13 第三章 电石法制氯乙烯工段物料及热量衡算方法 15 II 3.1 乙炔法年产 40 万吨氯乙烯反应器的物料衡算. 15 3.2 氯乙烯反应器的物料衡算数据作热量衡算。 17 第四章 电石法制氯乙烯工段的主要设备 20 4.1 合成部分设备 20 4.2 列管式石墨换热器 21 4.3 水洗泡沫塔设备 22 4.3.1 构造. 22 4.3.2 工作原理. 23 4.4 转化器 23 4.4.1 构造. 23 4.1.2 工作原理. 24 4.5 高沸物塔 25 致谢 27 参考文献 28 附图一 29 附图二 30 - 1 - 摘要摘要 近年我国 PVC 树脂

4、产量远远不能满足市场的需求，这与我国大部分生产厂 家工艺技术落后，VC 原料短缺有直接关系。我国相关技术也基本处于比较落后 的水平，且相关资源也不够丰富，致使我国有相当一部分生产氯乙烯厂家还是使 用的比较落后的乙炔法。 氯乙烯的制备在 PVC 的生产过程中是一个非常重要的环节，它把从氯化氢 装置送来的干燥氯化氢气体和从乙炔装置送来的精制乙炔气体在这里合成反应 生成粗氯乙烯，并经过脱水、净化、精馏等工序后，制成精制氯乙烯，即单体， 用来满足聚合的需要。 设计主要论述了电石法生产氯乙烯，以及原料气的物理性质和化学性质，以及它 的用途；还介绍了生产氯乙烯的主要设备，基本原理和工艺流程。 关键词关键词

5、 乙炔 氯化氢 氯乙烯 工艺流程 - 2 - 第一章第一章 文献综述文献综述 1.1 原料产品性质及用途原料产品性质及用途 1.1.1 氯乙烯的性质及用途氯乙烯的性质及用途 1.1.1.1 氯乙烯的物理性质 氯乙烯是无色有醚样气味的气体，沸点-13.9，熔点-160.0，闪点-17.8， 冷凝点-159.7，相对密度（水=1） ：0.91，易燃易爆，与空气混合能形成爆炸性 混合物。微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多数有机溶剂。 1.1.1.2 氯乙烯的化学性质 乙炔和氯化氢在氯化汞催化剂作用下生成氯乙烯反应式： C2H2+HClC3H2Cl+124.8KJ/mol （1）化学稳定性极易燃。气体

6、比空气重，可沿地面流动，可能造成远处 着火，有湿气存在时，腐蚀铁和钢。 （2）燃烧（分解）产物燃烧时，分解生成氯化氢和光气等有毒和腐蚀性烟 雾。 （3）避免接触条件避免受热、光照和接触空气与潮气。 1.1.1.3 氯乙烯的用途 氯乙烯是塑料工业的重要生产原料，是生产聚氯乙烯塑料的单体；或与醋酸 乙烯、丙烯腈制成共聚物，用作粘合剂、涂料、绝缘材料和合成纤维，也用作化 学中间体或溶剂。氯乙烯是一种非常重要的化工原材料,主要用来制备聚氯乙烯 ( 简称 PVC)树脂,也用于制备偏二氯乙烯、冷冻剂等 。全世界 9 % 的氯乙烯单 体都用于生产聚氯乙烯, 我国目前没有专门的氯乙烯生产企业, 所有的氯乙烯装 置均与聚氯乙烯装置配套建设, 完全一体化。氯乙烯的生产工艺经历了多年的工 业生产和工艺改造后， 形成了 4 种主要的生产工艺: 电石乙炔法、二氯乙烷法、 乙烯氧氯化法和平衡氧氯化法。 1.1.2 乙炔的性质及用途乙炔的