О технологии производства поливинилхлорида суспензионным методом | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 8 июня, печатный экземпляр отправим 12 июня.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №49 (391) декабрь 2021 г.

Дата публикации: 01.12.2021

Статья просмотрена: 1223 раза

Библиографическое описание:

Арслонов, Д. Р. О технологии производства поливинилхлорида суспензионным методом / Д. Р. Арслонов, О. С. Максумова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 49 (391). — С. 11-13. — URL: https://moluch.ru/archive/391/86197/ (дата обращения: 28.05.2024).



В данной статье авторы описывают технологии и преимущества производства поливинилхлорида суспензионным методом.

Ключевые слова: этилен, хлор, винилхлорид, поливинилхлорид, суспензия

Поливинилхлорид (ПВХ) является наиболее разносторонним из всех известных полимерных материалов и благодаря его широким прикладным возможностям, в настоящее время, является одним из самых востребованных полимерных материалов. Высокий спрос на ПВХ обусловлен возможностью его модификации и получения широкого ассортимента материалов и изделий с улучшенными свойствами, а также экономически выгодным соотношением цена — производительность, доступности сырья, сбережением природных ресурсов. Уникальность ПВХ состоит в том, что в зависимости от способа получения, рецептуры и технологии переработки этот полимер дает большой ассортимент материалов и изделий, характеризующихся различными свойствами. ПВХ применяется в строительстве, как жесткие трубы, сайдинг (внешняя обшивка стен) и профили, является основным сырьём для производства полужестких покрытий полов и стен, а также эластичных проводов и кабелей и однослойных кровельных материалов. Уникальные свойства ПВХ и его низкая цена делают его материалом, способным конкурировать с любыми полимерами во многих областях.

В настоящее время в связи со значительным усовершенствованием технологии производства суспензионного ПВХ — технического уровня оборудования, разработки новых систем инициирования; стабилизаторы эмульсий и др., стало возможным изменять характеристики суспензионного ПВХ в широком спектре в условиях промышленного производства; улучшение свойств получаемых в настоящее время продуктов на основе ПВХ, снизить их себестоимость, а также создать новые материалы. Целью данной работы является анализ производства ПВХ и рассмотрение технологии одной из ведущих предприятий Vinnolit по производству ПВХ.

Поливинилхлорид — бесцветная, прозрачная пластмасса, нетермостойкий и довольно хрупкий материал, под влиянием высокой температуры активно деструктирует с распространением хлористого водорода и иных соединений. Поливинилхлорид применяют в композициях, находящихся в составе полимера и различных примесей, создающих полимер практичным к переработке. ПВХ является полимером винилхлорида.

Винилхлорид состоит примерно из 57 % хлора и 43 % этилена. А хлор в свою очередь получают из соли в процессе электролиза.

Конечные продукты являются результатом трех различных этапов производства: синтез мономера винилхлорида (ВХ); полимеризация винилхлорида; и переработка поливинилхлоридных смол в готовую продукцию.

Хлор и этилен реагируют с образованием дихлоридэтана, который подвергается крекингу до винилхлорида и хлористого водорода (рис. 1).

Схема производства винилхлорида

Рис. 1. Схема производства винилхлорида

Последний побочный продукт реагирует с дополнительным количеством этилена и воздуха с образованием большего количества дихлоридэтана, который затем возвращается в процесс крекинга. Поскольку винилхлорид представляет собой газ, при комнатной температуре с температурой кипения -13 °C, он хранится и транспортируется под давлением.

Полимеризация в суспензии является самым распространенным методом производства поливинилхлоридной смолы.

Преимущества этого способа: легкость отвода тепла реакции, высокая производительность, относительная чистота ПВХ, хорошая совмещаемость его с компонентами при переработке, широкие возможности модификации свойств ПВХ путем введения различных добавок и изменения параметров режима.

Суспензионной полимеризацией в мире производится не менее 80 % всего поливинилхлорида, двумя другими способами по ~10 %.

На сегодняшний день существует ряд технологических решений по производству ПВХ и среди них стоит выделить технологию компании Vinnolit который является одним из ведущих производителей ДХЭ, ВХ и ПВХ в Европе с производительностью 780 000 т/год ПВХ, 665 000 т / год ВХ и хлорных заводов. Они постоянно совершенствуют и оптимизируют свои технологические процессы. Vinnolit был основан в 1993 году как совместное предприятие 50/50 между Hoechst AG и Wacker Chemie GmbH.

Процесс производства ПВХ идёт следующем образом: винилхлорид и горячая вода подаются в высокоэффективный реактор Vinnolit по специальной загрузочной программе (рис.2). После завершения полимеризации содержимое реактора выгружается в емкость для продувки и оттуда непрерывно подается в систему интенсивной дегазации. Непревращенный мономер отделяется, конденсируется и возвращается в процесс.

После дегазации и рекуперации скрытой теплоты вода отделяется на центрифуге, и влажный ПВХ, выходящий из центрифуги, подается в секцию сушки. Большая часть воды из центрифуги восстанавливается в установке регенерации сточных вод (для трубного сорта) и отправляется обратно в высокоэффективный реактор. Влажный ПВХ сушат нагретым воздухом в сушилке с псевдоожиженным слоем или в циклонной сушилке Vinnolit MST.

В частности, использование горячей воды, вырабатываемой в установке ВХ, для нагрева сушилки из ПВХ приводит к очень низкому потреблению энергии в установке из ПВХ.

Технология производства ПВХ-С компании Vinnolit

Рис. 2. Технология производства ПВХ-С компании Vinnolit

Преимущества этой технологии:

— низкий расход мономера, химических реагентов и вспомогательных материалов,

— низкое потребление энергии за счет рекуперации тепла,

— низкая стоимость производства,

— применение высокопроизводительного реактора-полимеризатора,

— обеспечивается постоянный теплоотвод,

— высокий выход продукции.

Работа без образования накипи достигается за счет использования надежных ингибиторов, оптимальных рабочих условий во время полимеризации и реактора, спроектированного с учетом заданных требований. Следовательно, нет необходимости часто открывать реактор для очистки.

— Система управления технологическим процессом

Управление всем заводом осуществляется с помощью цифровой системы управления технологическим процессом. Это приводит к точной дозировании отдельных компонентов во время загрузки реактора и высокой стабильности текущих параметров процесса.

— Система интенсивной дегазации

Чрезвычайно низкий остаток ВХ в суспензии ПВХ и в продуктах из ПВХ и чрезвычайно низкие выбросы ВХ.

— Сушка

В сушилке с псевдоожиженным слоем ПВХ сушат до необходимого содержания влаги. Эта операция может быть очень экономичной из-за возможной интеграции тепла с установкой ВХ.

— Выбросы

Технология чистого и закрытого реактора, автоматизация процесса и эффективная дегазация продукта означают, что выбросы ВХ придерживаются на чрезвычайно низком уровне и при нормальных условиях эксплуатации намного ниже, чем показатели, требуемые в настоящее время.

Литература:

1. Vinyl chloride and Polyvinyl chloride. [Электронный ресурс] // Thyssen Krupp Uhde GmbH Friedrich-Uhde-Strasse 15 www.udhe.eu (дата обращения 15.01.2021).

2. Способы Производства Поливинилхлорида. [Электронный ресурс] //ЦОП Профессия.-N1(1).-С.1–4.-URL:http://www.camelotplast.ru/info/proizvod stvo-pvh. phd (дата обращения 15.01.2021).

3. Поливинилхлоридные материалы: модификация ПВХ термоэластопластами. [Электронный ресурс] //ЦОП Профессия. -N1(1).-С.1–4.-URL:https: //plastinfo.ru/ information/articles/172 (дата обращения 15.01.2021).

4. Ярантаева О. В., Анищенко О. В. Суспензионный метод производства ПВХ с улучшенной термостабильностью //Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. — 2016. — № 1–1. — С. 104–105;

5. G. F. Cohan, Industrial Preparation of Polyvinyl Chloride // Environmental Health Perspectives Vol. 11 (Jun., 1975). — 1975. (дата обращения 09.06.2021).

Основные термины (генерируются автоматически): ПВХ, MST, винилхлорид, влажный ПВХ, высокоэффективный реактор, горячая вода, интенсивная дегазация, материал, поливинилхлорид, потребление энергии, производство ПВХ, суспензионный ПВХ, технологический процесс, хлористый водород.


Ключевые слова

суспензия, этилен, винилхлорид, хлор, поливинилхлорид

Похожие статьи

Интенсификация производства винилхлорида крекингом...

Также процесс получения винилхлорида характеризуется высоким хлоропотреблением, то есть

Основным промышленным способом получения винилхлорида является термический

На основании патентного анализа было предложено применение хлористого водорода в...

Технологии производства волокнистых материалов из...

Рассмотрены технологии производства волокнистых материалов на основе полипропилена.

- аэродинамическая вытяжка нитей горячим или холодным сжатым воздухом

Схематично процесс фильерного способа производства нетканых материалов представлен на рисунке 1.

Извлечение энергии из пластмассовых отходов

- для бутылок из поливинилхлорида (ПВХ) (с низкой

Их сжигание возвращает большую часть энергии, заключенной в нефти, из которой полимеры были изготовлены.

Тимонин А. С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного...

Архитектурный текстиль и его виды. Изучение свойств

Ключевые слова: архитектурный текстиль, ПВХ-мембрана, испытание полотен.

высокоэффективные: дорогие полимерные материалы (кевлар, тефлон и пр.) и

Но технология производства, в целом, одинакова: в процессе нанесении покрытия методом...

Вариант совершенствования процесса получения винилхлорида...

Промышленное производство винилхлорида входит в первую десятку производства крупнейших многотоннажных продуктов основного органического

Рис. 1. Технологическая схема производства винилхлорида.

В реактор 6 поступают 1,2-дихлорэтан, водород и азот.

Инновационные технологии водоподготовки для производства...

Кавитационные технологии являются высокотехническими и экологически безопасными процессами. Они дают превосходные результаты преобразования газообразных, твердых и жидких сред. В настоящее время кавитационные технологии широко применяются в пищевой...

Автоматизация технологического процесса производства...

Максумов, С. В. Автоматизация технологического процесса производства полимерной трубы / С. В. Максумов.

Основной технологический процесс производства труб из полимерных материалов заключается в последовательности определенных этапов согласно...

Совершенствование процесса получения хлористого метила

Сущность технологического процесса получения хлористого метила заключается в

Такой избыток хлористого водорода позволяет избежать образования побочного продукта процесса — диметилового

Действующая технологическая схема включает каскад из трех реакторов.

Похожие статьи

Интенсификация производства винилхлорида крекингом...

Также процесс получения винилхлорида характеризуется высоким хлоропотреблением, то есть

Основным промышленным способом получения винилхлорида является термический

На основании патентного анализа было предложено применение хлористого водорода в...

Технологии производства волокнистых материалов из...

Рассмотрены технологии производства волокнистых материалов на основе полипропилена.

- аэродинамическая вытяжка нитей горячим или холодным сжатым воздухом

Схематично процесс фильерного способа производства нетканых материалов представлен на рисунке 1.

Извлечение энергии из пластмассовых отходов

- для бутылок из поливинилхлорида (ПВХ) (с низкой

Их сжигание возвращает большую часть энергии, заключенной в нефти, из которой полимеры были изготовлены.

Тимонин А. С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного...

Архитектурный текстиль и его виды. Изучение свойств

Ключевые слова: архитектурный текстиль, ПВХ-мембрана, испытание полотен.

высокоэффективные: дорогие полимерные материалы (кевлар, тефлон и пр.) и

Но технология производства, в целом, одинакова: в процессе нанесении покрытия методом...

Вариант совершенствования процесса получения винилхлорида...

Промышленное производство винилхлорида входит в первую десятку производства крупнейших многотоннажных продуктов основного органического

Рис. 1. Технологическая схема производства винилхлорида.

В реактор 6 поступают 1,2-дихлорэтан, водород и азот.

Инновационные технологии водоподготовки для производства...

Кавитационные технологии являются высокотехническими и экологически безопасными процессами. Они дают превосходные результаты преобразования газообразных, твердых и жидких сред. В настоящее время кавитационные технологии широко применяются в пищевой...

Автоматизация технологического процесса производства...

Максумов, С. В. Автоматизация технологического процесса производства полимерной трубы / С. В. Максумов.

Основной технологический процесс производства труб из полимерных материалов заключается в последовательности определенных этапов согласно...

Совершенствование процесса получения хлористого метила

Сущность технологического процесса получения хлористого метила заключается в

Такой избыток хлористого водорода позволяет избежать образования побочного продукта процесса — диметилового

Действующая технологическая схема включает каскад из трех реакторов.

Задать вопрос