电石法与乙烯法PVC树脂对比.docxVIP

电石法与乙烯法PVC树脂对比分析一、电石法与乙烯法PVC工艺及各项指标的对比分析1、两种原料路线氯乙烯生产工艺技术分析（1）电石乙炔法工艺简介该方法是在氯化汞催化剂存在下，由乙炔与氯化氢加成直接合成氯乙烯( VCM) ，然后经聚合制得聚氯乙烯。其生产过程可分为乙炔制备和净化，氯乙烯合成、产品精制及氯乙烯聚合。这一制法工艺和设备较简单，投资低，收率高；但能耗大，原料成本高，催化剂汞盐毒性大，故受环境保护等所制约。（2）乙烯氧氯化法工艺简介目前，国内比较流行的乙烯氧氯化法生产VCM工艺由8 个单元组成, 即乙烯直接氯化、乙烯氧氯化、二氯乙烷( EDC) 精馏、EDC 裂解、HCl 加氢脱炔、VCM 精制、废水处理和焚烧。乙烯氯化分为低温法( 50 ℃) 、中温法( 90 ℃) 及高温( 120 ℃) , 上海氯碱化工股份限公司已引进德国的高温氯化法, 其反应温度200～230 ℃, 压力0.2～1.0 MPa, 该反应器有固定床及流化床2 种。乙烯氧氯化法的主要优点是利用二氯乙烷热裂解所产生的氯化氢作为氯化剂，从而使氯得到了完全利用。由于电石乙炔法较简单，而乙烯法流程较长，因此投资大，但后者的氯可完全利用，“三废”均可处理而不排出。2、两种原料路线所得VCM产品的质量指标对比及杂质影响分析[ 1]（1）现国内电石乙炔法路线生产PVC 厂家的实际使用的单体氯乙烯质量指标如表1。表1国内电石乙炔法生产PVC 单体氯乙烯质量指标名称相对分子质量沸点/℃精VCM 中的质量分数/ %控制值氯乙烯62.5-13.999.9≥99.95乙炔26.0-83.40.0005≤0.0005乙醛44.05200.0005≤0.00051,1-二氯乙烷9957.40.005≤0.0031酸（以HCL计）0.0001≤0.0001氯甲烷50.5-23.760.001≤0.0081,2-二氯乙烷9932无-1-己烯84无-三氯乙烯131.586.7无-氯丁二烯90.559.4--（2）国内上海氯碱化工股份有限公司、山东齐鲁乙烯化工股份有限公司乙烯法制备的VCM 单体指标如表2。表2 上海氯碱化工股份有限公司、山东齐鲁乙烯化工股份有限公司乙烯法制备的VCM 单体的规格检测项目设计值纯度/ %≥99.98色度无色外观清洁无悬浮物乙炔质量浓度/ mg﹒L-1≤2乙烯质量浓度/ mg﹒L- 1≤2丙烯质量浓度/ mg﹒L- 1≤4丁烯质量浓度/ mg﹒L- 1≤1丁二烯质量浓度/ mg﹒L- 1≤7乙烯基乙炔质量浓度/ mg﹒L- 1≤4丁烷质量浓度/ mg﹒L- 1≤1氯甲烷质量浓度/ mg﹒L- 1≤80氯乙烷质量浓度/ mg﹒L- 1≤20二氯化物质量浓度/ mg﹒L- 1≤10乙醛质量浓度/ mg﹒L- 1≤3含水量/ mg﹒L- 1≤100铁质量浓度/ mg﹒L- 1≤0.5酸(HCl) 值质量浓度/ mg﹒L- 1≤1不挥发物质量浓度/ mg﹒L- 1≤50电石法氯乙烯中含水量≤500 ×10- 6～ 600×10- 6, 较乙烯法氯乙烯含水量≤100×10- 6高出4～5倍, 前者对生产PVC 高质量产品有一定难度。从表1 及表2 中看出单体氯乙烯中的杂质种类较多, 2 种原料路线所得的氯乙烯中所含杂质种类各不相同。而乙烯法VCM 含杂质种类比电石法VCM 稍多一些。3、两种原料路线所得VCM杂质影响分析如VCM 中存在微量乙炔及乙烯基乙炔等炔类杂质对PVC 的热稳定性有不良的影响, 成为降解脱HCl 的薄弱环节。当乙炔含量过高时, 在乙醛和铁的协同作用下,会降低PVC 的热稳定性, 因而国外一些公司限制乙炔量小于0.5 mg/ kg, 含铁量小于0.2 mg/ kg。电石法氯乙烯中乙炔量比乙烯氧氯化法为多,如乙炔与乙烯基乙炔合起来则后者稍比前者多些,据实际分析两法中的乙炔含量对聚合诱导期及聚合度没有什么影响。一般高沸物含量较高时会显著影响PVC 的聚合度和反应速度, 另高沸物还会影响黏釜和“鱼眼”等质量指标, 故工业生产中一般控制单体中高沸物含量在100 mg/ kg 以下, 所谓高沸物即为1, 1- 二氯乙烷、1, 2- 二氯乙烷、1, 1, 2- 三氯乙烷、乙醛等。单体中铁质的存在一是会延长聚合诱导期, 减慢反应速度; 二是使树脂热稳定性变差、产品带色。另外二价铁( Fe2+ ) 会与有机过氧化物引发剂反应,额外消耗一部分引发剂, 延长聚合时间。为了要控制单体中的铁含量, 一方面应注意VCM 中含酸量和水分, 另一方面输送单体的管道与贮存设备宜选用不锈钢、搪瓷等材质。乙烯法聚氯乙烯在质量上一般认为优于电石法聚氯乙烯。如年产能力60 万t / a 的齐鲁石化公司乙烯法PVC, 曾在2007 年“ 中国名牌”专家评审中得到与会专家广泛认可, 并以同行