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        電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯節(jié)能措施

        2019-10-21 08:25:34莫玉平
        名城繪 2019年6期
        關(guān)鍵詞:節(jié)能措施聚氯乙烯

        莫玉平

        摘要:在不斷的改進(jìn)和革新中,聚乙烯生產(chǎn)已經(jīng)擁有了很多有效的措施,并且成本也得到了降低,使企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)得到了體現(xiàn)。在未來能源緊缺的日子里,為解決原材料的問題,相關(guān)人員需要通過提高管理水平、技術(shù)創(chuàng)、實(shí)施節(jié)能減排措施來解決企業(yè)出現(xiàn)的問題,從而使企業(yè)的發(fā)展更加健康。下面針對(duì)電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的節(jié)能方法展開論述。

        關(guān)鍵詞:電石乙炔法;聚氯乙烯;節(jié)能措施

        聚氯乙烯作為我們生活中不可缺少的使用材料,曾在人們的生活中扮演著很重要的角色,但是近些年來隨著環(huán)境污染日益加重,國(guó)家開始號(hào)召節(jié)能減排、綠色生活,所以聚氯乙烯的使用也大不如前,可是又作為目前人們生活離不開的材料之一,它的地位也一時(shí)無法替代,所以如何在聚氯乙烯的生產(chǎn)上降低能耗是目前生產(chǎn)聚氯乙烯的主要任務(wù)。

        1聚氯乙烯生產(chǎn)工藝

        按照氯乙烯單體的獲得方法來劃分,主要分為兩種:電石法和乙烯氧氯化法。電石法生產(chǎn)聚氯乙烯的主要原料是電石、煤炭和原鹽,首先使用石灰石和煤炭制造出電石,電石與水反應(yīng)生成乙炔,乙炔與HCl反應(yīng)生成單體VCM,最后通過聚合反應(yīng)生成聚氯乙烯。電石法的優(yōu)點(diǎn)是工藝和設(shè)備較簡(jiǎn)單易操作,投資低,收率高;缺點(diǎn)是能耗大,原料成本高,電石渣量大、催化劑汞鹽毒性大及汞污染問題。乙烯氧氯化法制聚氯乙烯的主要原料為石油,將石油裂解制得乙烯,乙烯與氯氣在三氯化鐵作催化劑條件下反應(yīng),生成二氯乙烷(EDC)。EDC在裂解爐內(nèi)裂解得到VCM,最后通過聚合反應(yīng),生成最終產(chǎn)物聚氯乙烯。乙烯法制聚氯乙烯生產(chǎn)過程中優(yōu)點(diǎn)是綜合能耗和廢水產(chǎn)生量均較低,能耗約為電石法的42%,廢水產(chǎn)生量約為電石法的46%,但存在原料緊缺需進(jìn)口、工藝設(shè)備復(fù)雜,副產(chǎn)物(輕組分、重組分、焦油)問題及工藝廢水、廢氣問題。

        2電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的原理概述

        剛才我們也提過,聚氯乙烯其實(shí)就是氯乙烯的聚合物,那么氯乙烯又是怎么生成的呢?下面我們就來介紹一下電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的生產(chǎn)原理。首先,要讓電石發(fā)生水解,產(chǎn)生了一定量的乙炔,而乙炔就是生產(chǎn)乙烯的主要原料了,這時(shí),要想生成氯乙烯,就需要加入一定量的氯元素了,氯元素由什么提供呢?我們目前都采用氯化氫,很大的一個(gè)原因是釋放出的氫氣是無毒無害的氣體。當(dāng)加入了和產(chǎn)生的乙炔等量的氯化氫時(shí),在一定的條件下,乙炔和氯化氫就會(huì)發(fā)生反應(yīng),生成氯乙烯和氫氣,然后給生成的氯乙烯施加一定的條件使其聚合,最后生成聚氯乙烯,然后再經(jīng)過一定的加工成為聚氯乙烯塑料,這就是從電石分解到聚氯乙烯材料生成的全過程,所以從電石到生成聚氯乙烯這個(gè)全過程,其中是經(jīng)過了一系列的化學(xué)反應(yīng)的,我們必須對(duì)每個(gè)程序都嚴(yán)格的把關(guān),控制用法用量才能夠保證聚氯乙烯的順利形成。而近些年來,電石乙炔法幾乎成為了各個(gè)聚氯乙烯生產(chǎn)廠家最常用的生產(chǎn)技術(shù)方式,所以如何在電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的工藝中加強(qiáng)節(jié)能措施成為了近年來各公司、各生產(chǎn)廠家的主要追求目標(biāo)。

        3電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的節(jié)能措施

        3.1乙炔車間

        在電石的采購(gòu)過程中,需要選用發(fā)氣量等級(jí)高的電石,從而減少單位乙炔氣所排出的渣漿量和減少乙炔熔漿的損失量。在實(shí)際過程中,由于電石自身的原因,在存放過程中會(huì)出現(xiàn)風(fēng)化現(xiàn)象,所以應(yīng)盡量縮短庫(kù)存周期。定期對(duì)電石料的排空閥進(jìn)行加料檢查,可以提高排空閥的氣密性,從而使電石加料的乙炔氣損失量減少。在此過程中,需要嚴(yán)格將電石顆??刂圃?0mm左右、將粉末控制在2mm內(nèi),并且不大于16%,如果電石的顆粒大于80mm,就會(huì)造成反應(yīng)不完全而電石在排除過程中渣漬是被夾帶出去的現(xiàn)象,進(jìn)而增加了電石的成本。電石在反應(yīng)的過程中,發(fā)生器的溫度會(huì)在反應(yīng)過程中升高,在反應(yīng)過程中,其溫度一般會(huì)控制在(85±5)℃,可以使渣漬中的乙炔被溶解。在乙炔車間,應(yīng)當(dāng)將乙炔氣柜的高度始終保持在40%~90%,設(shè)置為自動(dòng)控制。以防止氣柜頂部有氣體漏出,以及避免氣柜底部造成緊急停車,出現(xiàn)氣體流失的現(xiàn)象。

        3.2 VCM車間

        提高氯化氫氣純度以及純度的穩(wěn)定性,對(duì)于氯乙烯合成、凈化乃至精餾全過程都至關(guān)重要,穩(wěn)定和高純度的氯化氫,將能夠使水洗、堿洗的吸收液流量控制在最低的水平,精餾尾氣放空的流量及絕對(duì)量成倍下降。從而提高精餾收率。加強(qiáng)混合脫水系統(tǒng)的操作與管理,對(duì)轉(zhuǎn)化器的設(shè)計(jì)、制造和檢修的管理進(jìn)行嚴(yán)格控制。控制原料氣含水量及觸媒含水量,加強(qiáng)轉(zhuǎn)化器循環(huán)熱水的水質(zhì)管理,定期I監(jiān)測(cè)pH值也是穩(wěn)定合成系統(tǒng)生產(chǎn)、減少轉(zhuǎn)化器腐蝕而停車排氣損失的有效措施。在運(yùn)行過程中,嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)化器反應(yīng)溫度,最高不得超過180℃,這樣即能延長(zhǎng)觸媒壽命,還能減少副反應(yīng)消耗的乙炔損失。嚴(yán)格控制氯乙烯氣柜高度在15%~85%范圍,注意監(jiān)測(cè)聚合反應(yīng)后回收氣體引起的氣柜高度波動(dòng),防止氣柜頂部的跑氣損失,以及氣柜抽空后造成緊急停車的排氣損失。

        3.3聚合車間

        聚合車間可以說是這一系列化學(xué)反應(yīng)的最終場(chǎng)所了,這一場(chǎng)所也是非常重要的,在聚合車間,企業(yè)一定要嚴(yán)格把關(guān),稍有松懈不僅僅無法節(jié)能,可能還會(huì)對(duì)所生產(chǎn)的聚氯乙烯材料的質(zhì)量產(chǎn)生影響。在這一車間,企業(yè)主要要嚴(yán)格的控制聚合條件,包括加強(qiáng)分散劑的計(jì)量、脫鹽水pH值、以及攪拌系統(tǒng)的管理,尤其是攪拌系統(tǒng)的管理,應(yīng)該定時(shí)地進(jìn)行維護(hù)和檢查,避免因?yàn)榉蛛x系統(tǒng)出問題而影響聚氯乙烯的生產(chǎn)、聚合過程。對(duì)于電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯材料節(jié)能措施,其實(shí)就是根據(jù)從電石到聚氯乙烯的全過程來按順序進(jìn)行的,按順序?qū)γ總€(gè)車間進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)能措施,每個(gè)步驟都能做到節(jié)能的話,那么整個(gè)生產(chǎn)過程的節(jié)能當(dāng)然也不在話下。

        4結(jié)束語(yǔ)

        電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯材料的生產(chǎn)過程涉及到了復(fù)雜的化學(xué)過程,本身任何一個(gè)環(huán)節(jié)的化學(xué)反應(yīng)就需要嚴(yán)加注意,而在生產(chǎn)過程中稍微大意就會(huì)使原料更加浪費(fèi),所以更要嚴(yán)格把控。對(duì)于電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯材料的節(jié)能措施而言,我國(guó)還有很大的提升空間,各企業(yè)一定要加強(qiáng)管理,爭(zhēng)取做到最大限度的節(jié)能與最大限度的經(jīng)濟(jì)效益。

        參考文獻(xiàn):

        [1]秦軍.電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的節(jié)能措施[J].石化技術(shù).2015(09).

        [2]崔光榮.聚氯乙烯生產(chǎn)中節(jié)能降耗措施[J].中國(guó)化工貿(mào)易.2017(05).

        [3]姜慧.電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的節(jié)能措施[J].魅力中國(guó).2016(08).

        (作者單位:青海鹽湖鎂業(yè)有限公司)

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