VCM装置工艺管道安装技术总结.doc

目 录 一.绪论 1 1.1氯乙烯简介 1 1.2氯乙烯发展历史 1 1.3 氯乙烯生产方法介绍 1 1.3.1乙烯氧氯化法 1 1.3.2乙炔法 2 1.3.3乙烯直接氯化法 3 1.3.4乙烯氯化裂解法 3 1.3.5乙烯氯化平衡法 3 1.3.6混合烯炔法 3 二．我单位承建状况 4 2.1 乙炔法制氯乙烯总叙 4 2.2 主要工艺流程 4 2.2.1 混合脱水和合成系统工艺流程 4 2.2.2净化与压缩系统工艺流程 5 2.2.3 精制系统的工艺流程 6 三．主要设备 7 3.1 列管式石墨换热器 7 3.2 氯乙烯合成转化器 7 3.3 水洗塔 8 3.4 压缩机 9 3.5 低沸塔 9 3.6 高沸塔 10 四．管道安装技术要点 10 4.1管道除锈防腐 10 4.1.1管道涂漆要求 10 4.1.2防锈漆要求 11 4.2 管道预制 11 4.3 管道切割 11 4.4. 管道焊接 11 4.5.管道安装 13 五．聚氯乙烯（VCM）的发展方向 13 VCM装置工艺管道安装技术总结 一.绪论 1.1氯乙烯简介 氯乙烯是一种应用于高分子化工的重要的单体。化学式为CH2CHCl，是卤代烃的一种，工业上大量用作生产聚氯乙烯（PVC）的单体。它在室温下是无色有毒的气体，微溶于水，有醚的气味沸点-13.9，临界温度142，临界压力5.22MPa。氯乙烯是有毒物质，肝癌与长期吸入和接触氯乙烯有关。它与空气形成爆炸混合物，爆炸极限4％～22％（体积），在压力下更易爆炸，贮运时必须注意容器的密闭及氮封，并应添加少量阻聚剂。 1835年法国人V.勒尼奥用氢氧化钾在乙醇溶液中处理二氯乙烷首先得到氯乙烯。20世纪30年代，德国格里斯海姆电子公司基於氯化氢与乙炔加成，首先实现了氯乙烯的工业生产。初期，氯乙烯采用电石，乙炔与氯化氢催化加成的方法生产，简称乙炔法。以后，随著石油化工的发展，氯乙烯的合成迅速转向以乙烯为原料的工艺路线。1940年，美国联合碳化物公司开发了二氯乙烷法。为了平衡氯气的利用，日本吴羽化学工业公司又开发了将乙炔法和二氯乙烷法联合生产氯乙烯的联合法。1960年，美国陶氏化学公司开发了乙烯经氧氯化合成氯乙烯的方法，并和二氯乙烷法配合，开发成以乙烯为原料生产氯乙烯的完整方法，此法得到了迅速发展。乙炔法、混合烯炔法等其他方法由於能耗高而处於逐步被淘汰的地位。?1.3 氯乙烯生产方法介绍 1.3.1乙烯氧氯化法 　 现工业生产氯乙烯的主要方法。分三步进行：第一步乙烯氯化生成二氯乙烷；第二步二氯乙烷热裂解为氯乙烯及氯化氢；第三步乙烯、氯化氢和氧发生氧氯化反应生成二氯乙烷。 　　①乙烯氯化　乙烯和氯加成反应在液相中进行： 　　CH2=CH2 +Cl2→CH2ClCH2Cl 　　采用三氯化铁或氯化铜等作催化剂，产品二氯乙烷为反应介质。反应热可通过冷却水或产品二氯乙烷汽化来移出。反应温度40～110℃，压力0.15～0.30MPa，乙烯的转化率和选择性均在99%以上。 　　②二氯乙烷热裂解　生成氯乙烯的反应式为：　 　　ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl +HCl 　　反应是强烈的吸热反应，在管式裂解炉中进行，反应温度500～550℃，压力0.6～1.5MPa；控制二氯乙烷单程转化率为50%～70%，以抑制副反应的进行。主要副反应为：　 　　CH2=CHCl→HC≡CH+ HCl 　　CH2=CHCl+ HCl→ClCH2CH2Cl 　　ClCH2CH2Cl→2CH2 +2HCl 　　裂解产物进入淬冷塔，用循环的二氯乙烷冷却，以避免继续发生副反应。产物温度冷却到50～150℃后，进入脱氯化氢塔。塔底为氯乙烯和二氯乙烷的混合物，通过氯乙烯精馏塔精馏，由塔顶获得高纯度氯乙烯，塔底重组分主要为未反应的粗二氯乙烷，经精馏除去不纯物后，仍作热裂解原料。 　　③氧氯化反应　以载在γ－氧化铝上的氯化铜为催化剂，以碱金属或碱土金属盐为助催化剂。主反应式为：　 　　H2C=CH2 +2HCL frac12;O2→CLCH2CH2Cl+ H2O 　　主要副反应为乙烯的深度氧化（生成一氧化碳、二氧化碳和水）和氯乙烯的氧氯化（生成乙烷的多种氯化物）。反应温度200～230℃，压力0.2～1MPa，原料乙烯、氯化氢、氧的摩尔比为1.05:2:0.75～0.85。反应器有固定床和流化床两种形式，固定床常用列管式反应器，管内填充颗粒状催化剂，原料乙烯、氯化氢与空气自上而下通过催化剂床层，管间用加压热水作热载体，以移走反应热，并副产压力1MPa的蒸汽。固定床反应器温度较难控制，为使有较合理的温度分布，常采用大量惰性气体作稀释剂，或在催化剂中掺入固体物质。二氯乙烷的选择性可达98%以上。　在流化床反应器中进行乙烯氧氯化反应时，采