聚氯乙烯

本科毕业设计开题报告

题目： 年产8万吨聚氯乙烯合成工艺设计

课 题 类 型： 设计□ 实验研究□ 论文□ 学 生 姓 名： 李健 学 号： 3080404228 专 业 班 级： 化工082

学 院： 生物与化学工程学院 指 导 教 师： 任一鸣 开 题 时 间： 2012-3-17

2012 年3月 17日

第1章 概述

1.1主要内容及研究意义

1.1.1 主要内容

本次毕业设计为年产8万吨聚氯乙烯合成工艺设计。

在设计过程中，查阅了大量相关的资料，分析了聚氯乙烯发展现状和趋势，在聚氯乙烯合成工艺的进展上作了详细的研究，更加明确和完善了这次毕业设计的意义和目的。

本文主要介绍了聚氯乙烯物理和化学性质，对生产和生活的重要意义，聚氯乙烯合成工艺的设计。

目前平衡氧氯化法是目前世界公认的技术经济合理的方法，本文中生产单体采用平衡氧氯化法。

生产聚氯乙烯的方法主要有四种方法生产：悬浮聚合、本体聚合（含气相聚合）、乳液聚合（含微悬浮聚合法）。悬浮法以其生产过程简单，便于控制及大规模的生产，产品适应性强，是PVC主要的生产方式，生产量约占总量的80%。悬浮法PVC占首要地位。本文使用对悬浮法进行生产。

在使用悬浮法生产的过程中，对悬浮法生产的工艺流程进行了详细介绍，并将它的反应原理，生产工艺和方法进行了分析，将反应过程的中的物料和能量进行了衡算，对设备和化工厂进行设计和分析，使用AutoCAD对厂区和设备图进行绘制。

1.1.2 研究意义

聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，简称PVC)是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛 ，是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点，目前，PVC已经成为应用领域最为广泛的塑料品种之一，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用，与聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和ABS统称为五大通用树脂。

通过设计年产八万吨聚氯乙烯合成工艺的最佳工艺方法。学习从原料到建

厂的系统知识要点，设计和工艺方面的知识，设备计算和化工原理基础数据的计算，以及用AutoCAD绘图的知识等。

1.2 PVC现状和前景

1.2.1 国际生产现状

聚氯乙烯(PVC)是五大热塑性合成树脂之一，塑料制品是最早实现工业化的品种之一。由于PVC树脂具有难燃、抗化学腐蚀、耐磨、电绝缘性优点和机械强度较高等优点，在加工过程中可以加入添加剂或采用适当的工艺和设备生产出各种各样的塑料制品。因此自20世纪30年代实现工业化生产以来，PVC树脂以其优良的综合性能和较低的价格一直受到各工业国家的普遍重视，保持长盛不衰的发展势头。

近年来，世界PVC树脂的生产能力稳步增长。2005年全世界PVC树脂的总生产能力为3611.5万吨，2006年增加到4118.8万吨，2007年进一步增加到约4341.5万吨，同比增加约5.4%。其中亚洲地区的生产能力为2294.2吨/年，约占总生产能力的52.84%。其中信越（Shi-Etsu)化学公司是世界最大的PVC树脂生产厂商，生产能力约为307.6万吨/年，约占世界PVC树脂生产能力的7.08%；其次是我国的台塑集团，生产能力为288.3万吨/年，约占世界总生产能力的6.64%。

近年来，世界PVC树脂的发展具有以下几个特点：（1）生产厂家越来越集中在少数几个大公司手中，其中世界前十大生产厂商的生产能力合计达到1504.3万吨/年，约占世界总生产能力的34.65%；（2）生产装置分布世界各地，但大型装置主要集中在亚洲、北美和西欧3个地区；（3）跨国经营成为世界PVC树脂生产的一大亮点。世界主要的PVC树脂生产企业,除了在本国建有大型装置外,均在国外建有独资或合资企业。2007年世界10大PVC树脂生产厂家情况见表1所示。

预计今后几年，世界PVC树脂的生产能力将以年均约5.3%的速度增长，到2011年生产能力将达到约5341.0万吨/年，其中产能增长主要来自亚洲地区，年均增长率将到7.7%[1]。

1.2.2国内生产现状

我国聚氯乙烯（PVC）工业起步于50年代，仅次于酚醛树脂是最早工业化生产的热塑性树脂，第一个PVC装置于1958年在锦西化工厂建成投产，生产能力为3000吨/年。此后全国各地的PVC装置相继建成投产，到目前为止，我国有PVC树脂生产企业80余家，遍布全国29个省、市、自治区，已经成为世界上最主要的PVC树脂生产国家之一。2000年我国PVC树脂生产能力只有342.0万吨，此后一直保持20%以上的高速增长，2004年我国PVC树脂的生产能力达到656.2万吨，2006年达到1248.0万吨，同比增长32.1%。到2007年中国已成为世界第一大PVC

生产国。

2003~2006我国主要树脂生产厂家产量情况（万吨/年）

现在，国内引进PVC生产技术及设备的项目有二十项左右，其中生产能力最大的两套设备是上海氯碱股份有限公司和齐鲁石化总公司的年产20万吨悬浮法PVC树脂装置，采用日本信越公司技术。北京化工二厂、锦西化工厂、福州化工二厂引进美国B.F古德里奇公司悬浮法PVC树脂生产技术，生产高型号树脂，其他还有引进美国西方化学公司的高型号树脂和釜式气提技术设备，法国阿托公司，前德国布纳公司、日本吉昂公司。日本三菱公司的糊树脂生产装置和技术、法国本体聚合技术和设备等，这些技术和设备的引进，使我国PVC树脂的生产技术和水平有了很大提高，产品品种有所增加，带动了我国PVC工业的发展。

我国PVC树脂的消费主要分为两大类，一是软制品，约占总消费量的37%，主要包括电线电缆、各种用途的膜（根据厚度不同可分为压延膜、防水卷材、可折叠门等）。铺地材料。织物涂层、人造革、各类软管、手套、玩具、塑料鞋以及一些专用涂料和密封件等。二是硬制品，约占总消费量的53.0%，主要包括各种型材、管材、板材、硬片和瓶等。预计今后几年我国PVC树脂的需求量将以年约6.4%的速度增长，2011年总消费量将达约1250万吨，其中硬制品的年均增长速度将达到约7.0%，而在硬制品中异形材和管材的发展速度增长最快，年均增长率将达到约10.1%。未来我国PVC树脂消费将继续以硬制品为主的方向发展。

中国聚氯乙烯工业有着广阔的发展前景，中国地大物博、人口众多，为聚氯乙烯产品提供了广大的市场。在进入21世纪以后，我们要学习和借鉴国外的先进技术和发展模式，结合我国的具体情况，发展我国的聚氯乙烯工业。我们要发挥全行业的力量，客服前进过程中的各种困难，一定能够在较短的时间内赶上世界聚氯乙烯工业的先进水平[2]。

1.3 聚氯乙烯的主要用途 1 PVC一般软制品

利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等：利用注射成型机配合各种模具，可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。 2 PVC薄膜

PVC与添加剂混合、塑化后，利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜，用这种方法加工薄膜，成为压延薄膜，也可以通过剪裁，热合加工包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等、宽幅的透明薄膜可以提供温室、塑料大棚及地膜之用。经双向拉伸的薄膜，所受热缩性的特性，可用于收缩包装。 3 PVC涂层制品

有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上，然后在100摄氏度以上塑化而成。也可以先将PVC与助剂压延成薄膜，再与衬底压合而成。无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软质薄片，再压上花纹即可。人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的坐垫等，还有地板革，用作建筑物的铺地材料。 4 PVC泡沫制品

软质PVC混炼时，加入适量的发泡剂做成片材，经发泡成型为泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料，也可用挤出机基础成低发泡硬PVC板材和异型材，可替代木材试用，是一种新型的建筑材料。

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