Технология производства

Суспензионный метод производства ПВХ является наиболее перспективным, поскольку обладает такими преимуществами, как легкость отвода тепла реакции, высокая производительность, относительная чистота продукта, возможность модификации свойств поливинилхлорида путем применения различных добавок и изменения различных параметров режима.
Выбор технологической схемы производства ПВХ обусловлен наличием на территории Республики Башкортостан в г. Стерлитамаке крупного производства поливинилхлорида - АО «БСК» цех №11. Проектная мощность по конечному продукту - 230000 тонн в год.
Целью выпускной квалификационной работы является снижение себестоимости ПВХ-С 5868ПЖ путем возврата части фугата после процесса полимеризации обратно в рецикл на полимеризацию винилхлорида с использованием фильтрующего материала.
Процесс полимеризации осуществляется периодическим способом и состоит из следующих стадий:
1) Приготовление растворов и их загрузка.
Основными компонентами, загружаемыми в полимеризаторы, являются винилхлорид и обессоленная вода. Они поступают из заводской сети в сборники и далее дозируются в реактора через счётчики – дозаторы.
2) Полимеризация ВХ.
Полимеризация винилхлорида ведётся в периодически работающих реакторах, организованных в две нитки. В зависимости от рецептуры, в реактор загружается необходимое количество компонентов с 1 стадии.
3) Дегазация суспензии поливинилхлорида и сточных вод.
Дегазация суспензии поливинилхлорида от остаточного винилхлорида осуществляется в две ступени: в ёмкостном дегазаторе путём стравливания давления в нём до давления в газгольдере и в колонне дегазации при небольшом избыточном давлении. 4. Газообразный винилхлорид направляется в газгольдер.
4) Выделение и сушка поливинилхлорида.
Выделение поливинилхлорида из суспензии осуществляется с помощью центрифуг, где суспензия отжимается от влаги. Влажный поливинилхлорид, отделённый от корок поступает в сушилки «кипящего слоя», куда также подаётся горячий воздух.
5) Промежуточное хранение.
В качестве промежуточного хранилища газообразного винилхлорида применяют газгольдер.
6) Складирование поливинилхлорида.
Длительное хранение включает в себя приём, хранение и затарку поливинилхлорида в железнодорожные цистерны, автоцистерны, мягкие контейнеры, мешки, а также передачу поливинилхлорида на переработку в другие цеха предприятия.
7) Компримирование и конденсация незаполимеризовавшегося винилхлорида.
Газообразный винилхлорид из газгольдера поступает на всас компрессора, где он сжимается до давления 0,6 МПа и далее направляется на конденсацию. Сконденсированный винилхлорид возвращается на стадию 2. Абгазы после конденсации направляются на стадию очистки газов.
8) Адсорбционная очистка газовых выбросов.
Очистка газовых выбросов происходит в попеременно работающих адсорберах

. Цикл работы адсорбера: адсорбция, десорбция (под вакуумом).
9) Очистка сточных вод.
Сточная вода собирается в сборник, откуда через теплообменники подаётся на установку осветления воды, куда также подаётся растворы гидроокиси натрия и сернокислого алюминия. Осветленная сточная вода направляется на БОС, а сгущенный осадок на фильтр–прессы.
Принципиальная технологическая схема стадии полимеризации представлена на чертеже формата А1.
Процесс полимеризации винилхлорида осуществляется в реакторах–полимеризаторах вместимостью 80 м³ каждый. Стадия полимеризации выполнена в 2 технологические линии по 4 реактора в каждой.
Реактор позиции Р1 снабжен рубашкой для подогрева и охлаждения, штуцерами для загрузки и выгрузки компонентов полимеризационной среды, импеллерной мешалкой, боковыми контрмешалками (волнорезами), установленными в верхней части реактора, для регулирования потоков жидкости при перемешивании.
Реакторы-полимеризаторы, кроме перечисленных выше устройств, снабжены также следующими устройствами и сопутствующим оборудованием, обеспечивающими их нормальную работу и безопасность проведения процесса полимеризации:
1) устройством гидроочистки стенок реактора водой высокого давления, смонтированным на штуцере в крышке реактора;
2) узлом для нанесения покрытия на стенки реактора, состоящим из сборника Е208 для приема антикоркообразователя (средства Nохоl или АDS-225), смесителя Х207 для подачи средства Nохоl или АDS-225 с помощью пара в реактор, форсунки для распыления раствора внутри реактора, установленной на штуцере в крышке реактора, и форсунки для распыления покрытия внутри обратного конденсатора Т201, установленной на штуцере трубопровода подпитки обессоленной воды в реактор через верхнюю часть обратного конденсатора Т201;
3) узлом для впрыска в реактор раствора прерывателя реакции полимеризации (ингибитора Терм-Н-Атор П), состоящим из мерника Е204 для хранения прерывателя реакции полимеризации, сборника Е203 для хранения азота давлением 1,4 МПа, с целью обеспечения впрыска прерывателя реакции полимеризации в реактор и четырех донных клапанов, вмонтированных в днище реактора, через которые раствор поступает в реактор;
4) сборником Е202 для обеспечения загрузки через него в реактор сыпучих компонентов при необходимости;
5) узлом впрыска маточника для распыления его внутри мембранного узла реактора, с целью предотвращения полимеризации мембранного узла;
6) обратным конденсатором Т201 для дополнительного снятия тепла, выделяющегося в процессе полимеризации, установленного на крышке реактора;
7) узлом автоматического дозирования инициатора.
Для герметизации торцевого уплотнения и предотвращения выделения в помещение газообразного винилхлорида предусматривается подача в него запирающей жидкости, давление которой превышает давление в реакторе