聚氯乙烯生產與操作

聚氯乙烯生產與操作

《聚氯乙烯生產與操作》是2008年1月1日化學工業出版社出版的圖書，作者是鄭石子等。

基本信息

內容提要

我國電石法PVC（聚氯乙烯）工藝技術十分成熟，原料來源有保證，生產成本有競爭優勢，因此隨著石油資源的持續短缺，電石法PVC在中國將會存在相當長時間。

本書作者長期從事電石法PVC基層生產技術管理工作，編寫本書的目的是為我國PVC產業工作者提供一本詳盡、實用的生產工作指導性讀物。

書中對PVC產品性能、生產原料、單體合成與回收、樹脂聚合與處理、裝置開車與安全、三廢產生與治理等方面作了深入闡述。

編輯推薦

本書適用於PVC生產技術管理人員及生產一線技術工人，同時對PVC裝置設計人員也有相當的指導意義。

目錄

第1篇產品和概況

第1章產品的高分子結構和顆粒形態3

11聚氯乙烯的結構 3

111聚氯乙烯的高分子結構3

112聚氯乙烯的高分子立體構型5

113聚氯乙烯的顆粒形態結構6

第2章產品性能及用途11

21聚氯乙烯樹脂的物理化學性質 11

211物理性質11

212化學性質11

22聚氯乙烯樹脂的用途 17

221聚氯乙烯的型號與用途17

222樹脂選型的基本原則18

223緊密型與疏鬆型樹脂在產品性能及加工套用上的差別18

第3章產品質量標準和測定方法20

31產品質量標準 20

32檢驗規則 20

33測定方法 20

331過篩率的測定20

332殘留氯乙烯單體含量的測定22

333平均聚合度的測定24

334揮發物（包括水）的測定25

335雜質與外來物粒子的測定26

336水萃取液電導率的測定27

337表觀密度的測定28

338增塑劑吸收量的測定28

339“魚眼”檢測29

3310白度的測定31

第4章聚氯乙烯樹脂的相關知識32

41聚氯乙烯樹脂的分子量分布 32

42聚氯乙烯樹脂的粒度分布33

43聚氯乙烯的流變性能34

44“魚眼” 34

45聚氯乙烯降解 35

451聚氯乙烯降解的概念35

452聚氯乙烯發生熱降解的原因35

453聚氯乙烯熱降解的影響因素37

46樹脂的殘留氯乙烯 38

47電石查定及查定方法 40

第5章聚氯乙烯生產裝置的開停車排氣43

51停車排氣 43

52開車排氣 44

第6章聚氯乙烯生產中的安全環保技術46

61PVC安全規範 46

62PVC勞動安全與工業衛生規範 50

621職業性接觸毒物分級50

622工作場所空氣中有毒物質所允許濃度50

623工作場所噪聲標準51

63PVC環保規範 51

631大氣污染物最高允許排放限值51

632水污染物最高允許排放限值52

633生活飲用水源的標準限制53

64PVC生產中的安全管理 53

641安全生產管理54

642原材料及中間體的燃燒、爆炸性能及防護55

65PVC生產中的能源管理 57

66PVC生產中的環保管理 59

661環保管理工作主要內容59

662PVC生產過程中的“三廢”綜合利用59

第7章聚氯乙烯樹脂技術經濟核算及成本核算規程63

71主要經濟技術指標及計算方法 63

711技術經濟指標核算的依據和必要條件63

712與技術經濟指標核算相關的概念64

713質量指標的核算65

714技術經濟指標的核算67

72成本核算規程 70

721聚氯乙烯樹脂成本核算規程總則70

722成本項目70

第8章聚氯乙烯的開發方向75

81世界PVC樹脂工業技術進展 79

82國內PVC樹脂的裝備技術進展 80

83PVC生產工藝技術的進展 82

第2篇乙炔生產第9章乙炔生產的工藝流程概述87

91濕式乙炔發生工藝 87

911發生87

912清淨88

92其他工藝路線88

921乾式發生工藝88

922煤裂解制乙炔89

923天然氣製取乙炔89

第10章產品及原料的性質90

101電石及標準90

1011電石90

1012原料電石標準91

1013電石的發氣量與電石成分的關係92

1014電石檢測93

1015乙炔中硫化氫含量的測定95

1016乙炔中磷化氫含量的測定 98

1017測定電石的粒度和粉末含量99

102乙炔100

1021乙炔的物理化學性質100

1022乙炔中硫化氫、磷化氫定性檢測方法101

1023乙炔氣純度的檢測101

103氫氧化鈉102

第11章乙炔發生104

111發生器中進行的反應及產生的雜質104

112影響乙炔發生的因素105

113發生器的熱量衡算111

114乙炔發生的主要設備及作用113

115發生器的加料操作115

116發生器加料操作的異常情況處理116

117發生器的開、停車和正常操作117

118乙炔氣櫃的開、停車排氣操作118

第12章乙炔清淨120

121乙炔清淨採用的工藝流程120

122清淨塔及中和塔內進行的反應121

123乙炔清淨的相關知識121

124乙炔清淨的主要設備結構127

125乙炔清淨系統的開、停車和正常操作130

1251水環式壓縮機的開、停車和換泵的操作130

1252清淨系統的開停車及正常操作131

第13章乙炔生產中的環保技術及“三廢”治理133

131乙炔生產過程中的有毒、有害物質133

132乙炔生產中電石渣漿的處理134

133電石粉塵的產生及綜合治理137

第3篇氯化氫生產

第14章氯化氫生產的原料特性及檢測方法141

141氫氣141

1411物理、化學性質141

1412氫氣純度的測定方法142

142氯氣143

1421物理、化學性質143

1422氯氣純度的測定方法144

1423氯中含氫量的測定方法145

143氯化氫147

1431物理、化學性質147

1432氯化氫純度、含氧量和含氯量的測定方法148

144鹽酸149

第15章氯化氫生產工藝概述151

151合成法生產氯化氫的工藝流程151

1511氯化氫合成反應機理152

1512氫氣和氯氣的純度對合成反應的影響154

1513氫氣和氯氣的配比對合成反應的影響155

1514造成氯化氫氣體純度偏低或含游離氯的原因156

1515氯化氫合成的全自動控制156

152鹽酸脫析法生產氯化氫的工藝流程162

1521鹽酸脫析法工藝流程162

1522鹽酸脫析法生產氯化氫的優缺點163

1523鹽酸脫析過程中各換熱設備的傳熱係數164

1524影響解吸塔出口氯化氫壓力的因素165

1525解吸塔塔頂的氣相出口溫度的控制範圍165

1526膜式吸收塔的氣液並流操作的優點166

153副產氯化氫的鹽酸脫析法的工藝流程166

第16章氯化氫生產的設備168

161鋼製合成爐的設備結構168

162“三合一”爐的設備結構169

163列管式石墨換熱器的結構171

164“二合一”爐的設備結構173

1641結構圖173

1642主要優點174

165石墨合成爐的結構174

166膜式吸收塔的結構175

第17章氯化氫生產的相關知識177

171氣體的擴散係數177

172稀鹽酸溶液與氣相之間的平衡關係177

173氯化氫的吸收係數178

174材料的膨脹係數180

175不同溫度下的氯化氫合成反應熱的計算182

176氯化氫的絕熱吸收183

177波美度的概念184

178氯化氫生產裝置的材質選擇185

179爆鳴氣的概念186

第18章氯化氫合成系統開、停車操作188

181合成系統開車前的準備工作188

182合成爐的點火開車操作188

183合成系統的正常停車和緊急停車操作189

184合成爐火焰不正常的處理190

185氯化氫合成系統操作不正常的處理191

第19章氯化氫生產中的安全環保技術193

191氯化氫生產中的有毒有害物質193

192氯化氫生產中應注意的安全技術193

193氯與氯化氫的工業衛生195第4篇氯乙烯生產第20章氯乙烯合成工藝概述199

201氯乙烯的物理化學性質199

202氯乙烯生產工藝201

2021乙烯氧氯化生產氯乙烯工藝201

2022乙烷氧氯化生產氯乙烯工藝203

2023相關氯乙烯合成技術的比較204

203電石原料生產氯乙烯工藝的相關知識207

2031電石原料生產氯乙烯工藝207

2032電石法氯乙烯合成對原料乙炔氣的要求208

2033氯乙烯合成對原料氯化氫的要求208

2034乙炔與氯化氫分子配比對合成反應的影響210

2035氯乙烯合成反應的機理211

2036氯乙烯合成反應程度的估計213

第21章氯化汞催化劑215

211氯化汞催化劑及催化理論215

212升汞和活性炭的催化機理216

213活性炭及其在氯化汞催化劑中的作用217

214升汞及其在氯化汞催化劑中的作用218

215升汞對炭的吸附與時間、溫度和濃度的影響219

216氯化汞催化劑製造的工藝流程和操作220

217密閉法製造氯化汞催化劑的優點222

218氯化汞催化劑相關指標的測定223

2181氯化汞催化劑中的氯化汞含量的測定223

2182氯化汞催化劑水分的測定225

219新型氯化汞催化劑的研究225

2191超低含量氯化汞活性炭氯化汞催化劑225

2192其他新型氯化汞催化劑的研究227

2110氯化汞催化劑浸漬乾燥器的結構228

2111焙燒法回收廢氯化汞催化劑中汞的原理229

2112汞的危害230

2113含汞廢水的處理230

2114抽換氯化汞催化劑操作231

第22章混合冷凍脫水233

221混合脫水和合成系統的工藝流程233

222混合器的結構234

223氯化氫中的游離氯235

224氯化氫中游離氯含量的測定235

2241化學法測定游離氯含量236

2242線上檢測236

225混合脫水的控制溫度要求237

226混合冷凍脫水工藝與固鹼乾燥比較238

227浸矽油玻璃棉脫除酸霧的原理239

228酸霧過濾器的結構240

229新型脫水技術特點241

2291新型浸矽油玻璃棉241

2292孟莫克除霧技術特點241

2210蒸氣壓242

2211氣體分壓定律243

第23章氯乙烯轉化及系統操作245

231合成反應溫度控制245

232轉化器中的反應溫度分布的特點246

233空間流速247

234孔板流量計給乙炔氣計量的特點247

235第Ⅰ組轉化器轉化率的估算248

236轉化器總傳熱係數的測算249

237沸騰轉化250

238一般大型轉化器的結構251

239VCM合成轉化器的進展253

2310轉化器熱水自循環254

2311氯乙烯生產先進工藝簡介255

2312氯乙烯轉化系統操作256

23121混合脫水和合成系統開車前的準備工作256

23122混合脫水和合成系統的開車操作257

23123混合脫水和合成系統的正常操作258

23124混合脫水和合成系統的正常停車操作258

23125混合脫水和合成系統的緊急停車操作259

23126混合脫水和合成系統的中間控制指標260

2313混合脫水和合成系統操作中不正常情況及其處理260

2314混合脫水和合成系統相關分析261

23141混合脫水後氣體含水量的測定261

23142測定合成氣的氯化氫和乙炔含量的化學法263

23143色譜法測定合成氣氯化氫和乙炔的含量264

第24章粗氯乙烯淨化和壓縮部分266

241粗氯乙烯淨化和壓縮的工藝流程266

242粗氯乙烯淨化壓縮系統的中間控制指標267

243合成氣的活性炭除汞267

244泡沫過程268

245泡沫塔水洗回收鹽酸的優點269

246泡沫塔頂絲網的作用270

247水洗泡沫塔直徑的估算271

248水洗泡沫塔篩板的選擇272

249借位差輸送廢鹽酸的管道阻力損失估算274

2410長距離塑膠管的熱膨脹量估算及膨脹節的選擇274

2411水洗泡沫塔的結構275

2412粗氯乙烯中氯化氫的利用277

2413淨化系統開停車準備工作及操作 278

24131淨化系統開車前的準備工作278

24132淨化系統的開車操作279

24133淨化系統的正常操作279

24134淨化系統的正常停車操作279

24135淨化系統的緊急停車操作280

24136淨化系統操作不正常情況及處理280

2414活塞式氯乙烯壓縮機281

24141活塞式氯乙烯壓縮機進氣的原理281

24142壓縮機送氣能力的影響因素282

2415氯乙烯螺桿壓縮機283

24151螺桿壓縮機開車前的準備工作283

24152開車步驟284

24153停機步驟284

24154緊急停車處理285

24155正常停車檢修的處理285

24156異常現象及事故分析處理285

2416壓縮系統的正常操作286

2417壓縮系統的正常停車、緊急停車和檢修停車操作287

2418壓縮系統操作不正常情況及處理288

第25章氯乙烯精餾290

251氯乙烯精餾工藝290

2511氯乙烯精餾的工藝流程290

2512氯乙烯精餾系統的中間控制指標291

2513先除低沸物後除高沸物精餾工藝的優點291

2514氯乙烯與1，1二氯乙烷的相平衡關係292

2515精餾組分分離的原理294

252精餾操作的影響因素294

2521氯乙烯加壓精餾過程的操作壓力295

2522溫度對精餾操作的影響296

2523回流比297

2524精餾塔塔板數的計算297

253高沸點物質的組成299

254高沸殘液的綜合治理301

255惰性氣體對氯乙烯冷凝過程的影響302

256水分對氯乙烯精餾過程及樹脂質量的影響303

257VCM脫水技術304

258精餾塔結構及特點305

2581低沸塔的結構305

2582填料式低沸塔的特點307

2583泡罩式低沸塔的特點307

2584高沸塔的結構309

2585浮動噴射式高沸塔的特點311

2586浮閥式精餾塔的特點312

2587垂直篩板塔314

2588高導向篩板塔314

259精餾系統開停車準備工作及操作316

2591精餾系統開車前的準備工作316

2592精餾系統的開車操作317

2593精餾系統的正常操作318

2594精餾系統的正常停車操作319

2595精餾系統的緊急停車操作320

2510精餾系統操作常見的不正常情況及處理320

第26章精餾尾氣回收323

261 精餾尾氣回收的意義323

262有機溶劑吸收法回收氯乙烯工藝324

263活性炭吸附法回收氯乙烯工藝324

2631尾氣氯乙烯活性炭吸附過程的影響因素325

2632影響活性炭吸附氯乙烯在真空解吸的因素326

2633活性炭顆粒吸附、真空解吸回收氯乙烯工藝327

2634活性炭顆粒吸附、蒸汽正壓解吸法回收氯乙烯工藝328

264活性炭纖維變溫吸附法回收氯乙烯工藝329

2641活性炭纖維吸附的機理330

2642活性炭纖維吸附回收的工藝流程330

2643活性炭纖維吸附回收的優缺點330

265膜分離法回收氯乙烯工藝331

2651膜法回收機理及工藝331

2652膜分離法回收氯乙烯存在問題及應對措施332

2653膜法回收氯乙烯工藝的優點334

266變壓吸附法回收氯乙烯工藝334

2661變壓吸附法回收氯乙烯工藝簡介334

2662變壓吸附法具有的優點335

第27章氯乙烯系統其他知識337

271精餾尾氣中氯乙烯和乙炔含量的測定337

272光電比色法測定單體中乙炔含量338

273色譜法測定高純度單體的微量雜質含量339

274單體鐵質含量的測定342

275單體氯化氫含量的測定343

276轉化率和精餾收率 343

277氯乙烯生產裝置的材質要求344

278受壓容器壁厚的估算345

279管道直徑的估算346

2710溫度對製冷的影響 347

2711溴化鋰吸收式製冷349

27111溴化鋰吸收式製冷流程349

27112溴化鋰溶液的管理349

2712氯乙烯的危害350

2713氯乙烯生產中發生過的典型事故350

第5篇聚氯乙烯樹脂生產

第28章聚氯乙烯樹脂生產方法及原料的相關知識357

281聚氯乙烯懸浮聚合原理 357

282聚氯乙烯樹脂生產原料的相關知識 357

2821氯乙烯單體中雜質對聚合反應的影響357

2822聚合生產過程中常用的助劑363

28221分散劑體系363

28222引發劑體系379

28223終止劑體系392

28224消泡劑體系394

28225pH值調節劑395

28226聚合分子量調節劑 395

28227熱穩定劑396

28228抗靜電劑397

28229水相阻聚劑397

282210氣相阻聚劑397

第29章氯乙烯懸浮聚合反應機理399

291懸浮聚合反應過程399

292氯乙烯自由基聚合反應動力學方程式402

293懸浮聚合反應各階段的物料相變404

294影響聚合反應的因素405

2941溫度對聚合的影響405

2942聚合懸浮液體系的pH值對聚合反應的影響408

2943攪拌體系對聚合反應的影響408

2944引發劑對聚合反應的影響410

2945分散劑對聚合反應的影響412

2946水油比對聚合反應的影響414

2947分子量調節劑(R1即鏈轉移劑)對聚合反應的影響415

295氯乙烯懸浮聚合的顆粒的形成416

第30章聚合釜的傳熱和換熱419

301聚合釜採用大水量低溫差循環的冷卻工藝419

302聚合傳熱過程的影響因素420

303聚合釜的傳熱係數K的測定423

304聚合釜的冷模測定425

305聚合釜與夾套系統的給熱係數的估算427

306聚合釜與內冷管系統的給熱係數的估算428

307生產緊密型樹脂的聚合傳熱過程的特點428

308生產疏鬆型時的聚合傳熱過程的特點430

309影響聚合釜冷卻水進口溫度的因素431

第31章聚合釜的粘釜434

311粘釜的危害434

312粘釜的主要成因434

313防止粘釜和清釜的技術436

3131防粘釜的措施436

3132防粘釜技術436

3133粘釜物的清除438

314PVC產品中的“魚眼”439

第32章聚合釜的相關知識441

321幾種釜型的對比441

322幾種釜型的結構443

322133m3聚合釜的結構443

3222吉林化工機械45m3聚合釜的結構445

3223錦西化工機械48m3聚合釜的結構446

3224錦西化工機械LF70型70m3聚合釜的結構 447

3225100m3聚合釜的結構448

3226130m3的聚合釜的結構449

第33章懸浮聚合生產過程中的常見操作及簡單故障的處理450

331聚合釜的人工清理操作450

332聚合釜的進料操作451

333聚合釜的升溫和正常控制操作451

334聚合溫度程控操作中的不正常情況及處理452

335聚合系統操作中的不正常情況及處理453

第34章汽提塔的相關知識455

341PVC料漿進離心乾燥前要經汽提處理的原因455

342汽提前要先經釜內自壓和真空回收處理的原因 456

343PVC料漿汽提的原理 456

344PVC料漿汽提工藝 457

3441釜式汽提工藝457

3442塔式汽提工藝459

34421塔式汽提技術459

34422料漿塔式汽提工藝流程（又稱為負壓汽提）462

34423料漿塔式正壓汽提工藝流程舉例464

345影響料漿汽提的因素 466

346汽提的開停車操作及一般異常現象和處理方法468

347VCM汽提的主要設備 473

3471混料槽的結構473

3472樹脂料漿過濾器的結構475

3473穿流式篩板汽提塔的結構475

348料漿中殘留氯乙烯含量的測定 476

349聚合釜的未聚合的VCM回收技術 478

第35章PVC料漿的脫水481

351螺旋沉降式離心機的結構和工作原理 481

3511螺旋沉降式離心機的結構481

3512沉降式離心機脫水原理483

3513影響沉降式離心機脫水的因素483

352沉降式離心機的開、停車操作 484

3521離心機開車前的準備工作484

3522離心機的開車操作484

3523離心機的停車操作485

353沉降式離心機操作的不正常情況及處理 485

3531分離異常485

3532電流異常485

3533振動異常485

3534緊急停止486

354沉降式離心機的檢修項目 487

355離心機操作注意事項 487

第36章PVC樹脂的乾燥489

361樹脂的臨界濕含量 489

362樹脂特性對乾燥過程的影響 490

363國內外常用的乾燥工藝技術 491

3631“氣流沸騰”兩段式乾燥技術491

36311工藝流程491

36312氣流乾燥的特點492

36313脈衝式氣流乾燥器(床)493

3632單段內熱式沸騰乾燥技術496

36321工藝流程簡述496

36322內熱式沸騰乾燥器(床)（以5萬噸/年的生產能力

為例）497

36323工藝條件500

3633旋風乾燥技術501

36331工藝流程簡述501

36332旋風乾燥器(床)（以25萬噸/年裝置為例）502

36333工藝條件503

3634旋風乾燥器(床)的優點504

364幾種PVC乾燥工藝比較504

365常見的幾種乾燥設備505

3651鼓風機的選擇 505

3652臥式多室式沸騰氣乾燥器(床)的結構506

3653內加熱管型臥式多室沸騰乾燥器(床)的結構507

366離心和旋風乾燥系統開車前的準備工作 508

367離心和旋風乾燥系統開車程式509

368離心和旋風乾燥系統緊急停車和恢復開車操作509

3681電力故障509

3682當電力恢復時510

3683蒸汽故障510

369離心和旋風乾燥系統不正常現象的原因分析及處理方法510

3610影響樹脂乾燥的主要因素512

3611PVC樹脂的包裝513

第37章DCS自控系統515

371DCS自控系統在聚合全過程的技術簡介515

3711信越公司自控技術515

3712古德里奇公司自控技術516

372VCM聚合反應溫度的自控517

3721通用化工控制系統（簡稱THK）518

3722DJK/F1000集散型控制系統518

373DCS自控系統的特點518

374DCS自控系統的組成519

375DCS自控系統在聚合的套用519

376聚合釜溫度程式的自控520

3761聚合釜溫度程式自控的系統520

3762聚合溫度程控主副調節器的作用523

3763聚合釜溫度程控各階段的特點524第6篇其他聚合產品第38章氯乙烯乳液聚合527

381氯乙烯乳液聚合的特點527

382乳液法聚氯乙烯的生產方法528

383乳液法聚氯乙烯產品規格及影響加工性能的主要指標529

384引進技術概況530

第39章氯乙烯醋酸乙烯共聚樹脂532

391氯乙烯醋酸乙烯共聚樹脂532

392氯乙烯醋酸乙烯乳液共聚塗料 533

393氯乙烯偏氯乙烯共聚樹脂533

394氯乙烯偏氯乙烯乳液共聚塗料534

395氯乙烯丙烯酸丁酯共聚樹脂 535

396氯乙烯丙烯共聚樹脂536

第40章本體法聚氯乙烯537

附錄539

附錄一、聚氯乙烯常用英語辭彙539

附錄二、乙炔的物化數據543

附錄三、氯化氫和鹽酸的物化數據546

附錄四、氯乙烯和高沸物質的物化數據551

參考文獻558

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