1、年产10万吨PVC树脂工程工程报告（工厂设计）工厂设计 年产10万吨PVC树脂工程工程报告 设计者：闵力珍2023221431145 施凯文2023221431174 彭建涛2023221431154 2023年12月-2023年1月 目录 第一章 综述 4 一 PVC的简述 4 二 PVC的分类 4 三 PVC市场开展现状及趋势 5 第二章 工程总况 11 第三章 产品方案 12 一 产品简介 12 二 方案的选择 12 第四章 工艺技术 15 一 工艺技术方案 15 二 工艺流程 16 三 主要设备选择 10 四 全厂物料平衡方案 20 第五章 建厂条件和厂址方案 22 第六章 公用工程和
2、辅助设施方案 25 一 总平面布置 25 二 工厂运输 25 三 给排水 26 四 供电、电讯 26 第七章 经济衡算 27 一 技术经济分析概述 27 二 主要物料经济指标 27 三 投资估算 27 四 销售收入、税收和利润 28 第八章 工艺设计说明书 30 一 氯乙烯悬浮聚合反响的特征 30 二 PVC生产工艺过程 30 三 工艺影响因素 31 四 悬浮聚合工艺条件分析 32 五 聚合工艺条件 33 六 汽提工序 34 七 枯燥工序 36 八 产物分析改进（白度） 38 第九章 厂房布局分析 42 一 聚氯乙烯生产存在的火灾危险性分析 42 二 平安对策分析 42 第十章 总结与展望 4
3、4 一 循环经济开展模式的挑战和思考 44 二 创新能力的挑战和思考 45 附录 47 附1. 汽提操作及枯燥工艺流程： 47 附2. 汽提塔结构： 48 附3. 悬浮聚合工艺流程： 49 附4. 总图平面布置图: 50 第一章综述 一、PVC的简述 聚氯乙烯是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料，是含有少量结晶结构的无定形聚合物。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小，相对密度1.4左右，玻璃化温度7790，170左右开始分解，对光和热的稳定性差，在100以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须
4、参加稳定剂以提高对热和光的稳定性。 PVC是三十年代初实现工业化的。从三十年代起，在很长的时间里，聚氯乙烯产量一直在世界塑料用量中占居第一位。六十年代后期，聚乙烯取代了聚氯乙烯。现聚氯乙烯塑料虽退居第二位，但产量仍占塑料总产量的四分之一以上。由于其优异的阻燃性，颜色鲜艳，耐腐蚀，经久耐用，优良的耐热性，韧性，延展性好，易成型，无毒，无污染，保存时间长和良好的电绝缘性等特点，PVC打的开展具有极大的价值和利用率。目前，PVC合成材料已广泛应用于工业，农业，汽车，家电，包装，电力，医药，建材等领域。 二、PVC的分类 根据应用范围的不同，PVC可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PV
5、C树脂。通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中参加链增长剂聚合而成的树脂；交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中参加含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。 根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯法和进口（EDC、VCM)单体法（习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法）。 根据聚合方法，聚氯乙烯可分为四大类：悬浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。悬浮法聚氯乙烯是产量最大的一个品种，约占PVC总产量的80%左右。悬浮法聚氯乙烯按绝对黏度分六个型号：XS-1、XS-2XS-6；XJ-1、XJ-2、X
6、J-6。型号中各字母的意思：X-悬浮法；S-疏松型；J-紧密型。 三、PVC市场开展现状及趋势 当前，我国PVC树脂消费主要集中在华南和华东两个地区，广东、浙江、福建、山东和江苏等省份的消费合计约占全国总消费量的70.0 。其中，广东和福建的市场需求量最大，但生产能力缺乏，进口PVC树脂所占比例较高；华东地区中的江苏、山东和浙江PVC树脂加工业比较兴旺，三省的消费量约占国内总消费量的34.0 ；华北地区产销根本平衡。今后，随着中西部地区开发力度的加强以及大规模根底设施的兴建，中西部PVC树脂的消费量将会逐渐增加。 聚氯乙烯树脂行业属于根底型和能源密集型产业，受需求和能源价格影响较大，同时又是根
7、底化工原料，因此与经济开展关联也非常紧密。从 2023 年的情况来看，由于国内聚氯乙烯树脂产能仍不断减少，而下游需求增长相对缓慢，加之出口受阻，进口增加，因此国内聚氯乙烯树脂企业整体开工率不高，产能闲置数量较大，市场价格也始终保持中低位徘徊，价格波动区间减小，另外，聚氯乙烯树脂期货的上市在一定程度上增加了聚氯乙烯树脂市场价格波动的不确定性。我国聚氯乙烯树脂行业处于一个较为艰难的整合期，将有多种因素影响到我国未来聚氯乙烯树脂的开展。 目前我国的PVC行业的供需平衡已发生改变，由于最近几年房地产的走势低迷，PVC先进技术的开展，以及市场的滞后性等影响，导致PVC生产厂家盲目估计市场形势，现在PVC
8、行业处于供大于求的现状。在这种情况下，PVC行业内的竞争将会更加剧烈，这将促进PVC企业的兼并重组，一局部产率低，耗能高，污染严重的企业和装置将被替代和取消。面对剧烈的竞争，PVC的技术革新仍然是行业内最重要的突破，高利用率、低污染的生产工艺将在未来的竞争中占到先机。经过竞争与合并，中国的PVC行业将出现几个具有国际竞争力的世界巨头企业，并且全面提高中国PVC在国际的竞争力和影响力。 到2023年，经过产业政策调控，市场引导，原料路线、工艺技术改造，企业整合，力争使我国氯碱生产企业规模、集中度、竞争力水平有较大提高。“十二五末，我国聚氯乙烯产量到达1500万吨，年均增长8%。努力做好氯碱平衡，
9、提高有机氯产品比例，满足市场需求。 我国聚氯乙烯产业问题 随着中国经济开展步入新常态， 传统的开展模式和增长方式难以为继， 中国聚氯乙烯行业开展也随之进入新常态。 PVC生产路线多元化，产品结构和开展模式单一 ， 汞污染防治等重大问题都对企业开展带来巨大挑战，也在一定程度上增加了电石乙炔法聚氯乙烯开展的不确定性。只有深刻分析和正确认识这些问题，才能尽快适应新的开展环境，主动作为，变挑战为机遇，为企业赢得新的开展空间。 1 聚氯乙烯生产路线多元化的挑战和思考 煤制烯烃技术的快速开展，加之美国页岩气爆发式增长、中东乙烷制乙烯规模的扩大以及低油价时代的来临，乙烯原料的低本钱、多元化必将带来PVC 生
10、产路线的多元化，使电石乙炔法 PVC 的竞争环境更加复杂。 以美国页岩气和中东地区富含乙烷天然气产业的快速开展为代表， 使得这些地区成为世界上乙烯生产本钱最低的地区，其生产本钱仅为石脑油裂解制乙烯生产本钱的 30%50%。日本信越公司在美国的工厂抓住这一机遇，改变了外购氯乙烯单体的开展模式，不断向 PVC 生产的上游挺进，已逐步形成乙烷裂解制乙烯-氯乙烯-聚氯乙烯产业链。以这种开展模式为特征的美国 PVC 行业在国际上的竞争力已经明显增强。长远来看，廉价的乙烯或衍生品进入中国市场将会对国内 PVC 行业产生一定的冲击。 煤制烯烃技术的开展已经对电石乙炔法 PVC形成了现实的挑战。与传统石脑油裂
11、解制烯烃技术相比，煤制烯烃的竞争力已经在聚烯烃领域得到了市场的检验，是具有开展潜力的，但这不能简单地复制到PVC 行业。如果使用煤制烯烃工艺来开展PVC，其与电石乙炔法 PVC 相比是很难具备竞争优势的。据测算，两种工艺在煤炭资源消耗、能源效率、二氧化碳排放等方面根本相当，但在水资源消耗、投入产出比、生产本钱方面，电石乙炔法工艺明显优于煤制烯烃工艺；在水资源消耗上，电石乙炔法工艺仅为煤制烯烃工艺的 50%，这一开展优势对富煤缺水的西部地区尤为重要；在生产本钱方面，由于乙炔具有更高的反响活性，其转化本钱明显低于乙烯。一般认为乙炔本钱与乙烯本钱控制在 1.501.0 区间内，乙炔化工具有明显的本钱
12、竞争优势。在煤炭价格相同的情况下，电石法制乙炔的生产本钱与煤制烯烃的生产本钱根本相当，两者的比值远低于 1.501.0，并且煤炭价格越低，电石乙炔法工艺的优势越明显。因此可以确切的说，在中国煤炭资源丰富且价格低廉、水资源匮乏的西部地区，电石乙炔法 PVC 仍然是 PVC 产业开展的最优路线。从未来开展态势看，随着氧热法和蓄热式等电石生产新技术的突破 ，电石炉尾气用于生产高端化学品技术的实现，电石乙炔法 PVC 工艺的经济性仍有进一步提升的空间。当然也不能否认，电石乙炔法 PVC 工艺还存在着一定程度的汞污染和人均劳动生产率偏低的关键瓶颈问题，但这些问题都可以在开展中逐步得到解决。以同等规模的全
13、流程装置计，电石乙炔法工艺人均产值不到煤制烯烃法工艺的 50%。通过推进装置大型化、提高自动化、智能化水平，劳动生产率偏低的问题会得到明显提升。低汞化是过程、无汞化是方向，从目前技术开展的态势看，电石乙炔法 PVC 的汞污染问题是完全可控的， 也是最终能够得到彻底解决的。 2 聚氯乙烯产品差异化、 高端化的挑战和思考 聚氯乙烯性价比优越，优缺点明显。以PVC树脂为基料和增塑剂、稳定剂、改性剂等多种助剂混合经塑化、成型加工而成的聚氯乙烯塑料应用广泛。不同的应用领域对PVC树脂和加工有不同的内在需求，这种不同的内在需求是产品差异化开展的根底。在差异化、高端化开展方面，中国PVC生产企业与国外企业相
14、比仍有较大差距。以日本信越公司为例，信越公司的PVC树脂牌号多达四百多个，其中PVC树脂牌号42个，配混料牌号360多介。在PVC树脂牌号方面， 信越公司能够根据用户需要，采用不同工艺条件和配方体系，生产出性能和用途不同的子牌号，很好的满足了客户需求。例如信越公司PVC均聚物树脂平均聚合度为 650750，K 值为5759（相当于国标SG8），至少细分了TK-700A、TK-700Q、TK-700W 三个子牌号，用于不同的硬质透明薄膜、板材、管件、地板等领域。据资料显示，全球 PVC 类树脂牌号（包括配混料）多达三千多种，兴旺国家特种树脂占比 12%，中国 PVC 树脂牌号仅100多种，特种树
15、脂占比远低于兴旺国家。国内绝大局部聚氯乙烯生产企业根本只生产国标中界定的SG1-SG8 假设干型号树脂，最为常见的SG5，产量占据国内PVC产量的70%以上，其他主要以SG3、SG7、SG8为主。中国PVC企业还没有根据用户的实际需求进一步细分牌号，大局部聚氯乙烯生产企业判定树脂优劣的标准是国标，而不是客户的实际需求和期望。 聚氯乙烯材料的性能不仅仅取决于聚氯乙烯树脂，还强烈的依赖其加工过程，只有与下游紧密结合，才能确保PVC材料发挥出其应有性能。世界大局部知名PVC生产企业或多或少介入到下游加工过程。台塑公司除了向市场上销售一局部树脂外 ，自身延伸下游加工产业链，其管材、薄膜、片材等下游产品
16、的总产量很大。日本信越公司除开展一局部配混料外，主要通过与下游加工商形成战略联盟来推进下游一体化开展。欧洲PVC企业更加重视开展配混料，通过聚合和配混技术的相辅相成来推进PVC产业的不断开展。 通过搭建与下游一体化的开展模式，能够使PVC树脂生产企业提高对下游加工的掌控力，较早了解市场需求与开展趋势，主动引领新的需求，降低企业经营波动，推动PVC树脂消费扩张，赢得更大开展空间。中国聚氯乙烯树脂生产企业与下游加工企业存在严重脱节的现象。近年来，虽然国内聚氯乙烯树脂的产品质量不断提升，但树脂质量的提升并没有充分表达在PVC制品质量的提升上。聚氯乙烯下游加工企业以中小民营企业为主，采取各种举措低价恶性竞争，甚至不按产品标准组织生产，PVC制品质量低劣，市场形象严重受损。 以PVC塑钢门