聚乙烯醇生产危险性分析及安全对策毕业论文
2022-06-14 09:06
论文总字数：27493字
摘 要
本次设计针对聚乙烯醇生产过程中所涉及到的原料、工艺危险性进行分析，并采用道化学对此进行危险性的定量分析。再针对这些危险采取安全对策措施。在整个生产过程中，醋酸乙烯的合成及聚合占所有危险性比重较大，故对这一工序进行主要分析，并对醋酸乙烯合成反应器进行设计。
关键词：原料危险 聚乙烯醇 醋酸乙烯合成 安全对策
Abstract
The design for polyvinyl alcohol production process involved in the raw material, process risk analysis, and the use of chemical and chemical hazard of the qualitative analysis. And then take the safety measures for these dangerous measures. During the whole production process, the synthesis of vinyl acetate and the polymerization of all the hazardous proportion, so the main analysis of this process, and the synthesis of vinyl acetate reactor design.
Keywords:Raw materials danger PVA Synthetic vinyl acetate Safety strategy
目录
摘要 I
目录 III
绪论 1
第1章 原料与产物的危险性 3
1.1 生产工艺简介 3
1.2乙炔 4
1.2.1物理性质 4
1.2.2化学性质 5
1.2.3其他化学特性 5
1.2.4安全与防护 5
1.2.5注意事项 6
1.3醋酸 7
1.3.1物理性质 7
1.3.2.化学性质 8
1.3.3.安全性与防护 8
1.3.4.泄漏处理 8
1.3.5.灭火方法 9
1.3.6.急救 9
1.3.7.防护措施 9
1.3.8.管理信息 9
1.4醋酸乙烯 10
1.4.1环境影响 10
1.4.2处理方法 11
1.5聚乙烯醇 12
1.5.1物理性质 12
1.5.2化学性质 12
1.5.3 危险性 13
1.5.4 急救措施 13
1.5.5 消防措施 13
1.5.6 泄露处理 13
1.5.7 操作处置 14
1.5.8 个体防护 14
第2章 生产工艺过程及设备危险性分析 15
2. 1生产过程危险性分析 15
2.1.1醋酸乙烯合成工序 15
2.1.2醋酸乙烯精馏工序 16
2.1.3醋酸乙烯聚合工序 16
2. 1.4聚醋酸乙烯酯醇解工序 18
2.1.5回收工序 18
第3章 醋酸乙烯合成反应器的设计 19
3.1计算基准及基础数据 19
3.2反应器的设计计算 19
3.2.1 流化床反应器的操作速度 19
3.2.2 设计反应器图 22
第4章 合成单元安全设计 23
4.1 醋酸乙烯合成反应器的安全阀选择及计算 23
4.1.1 安全阀的选择 23
4.1.2 安全泄放量的计算 24
4.2 乙炔气体报警器的设置 25
第5章 聚乙烯醇生产过程道化学分析 28
5.1分析目的 28
5.2 道化学火灾、爆炸指数法评价的目的 28
5.3 评价计算程序 28
5.3.1 物质系数的确定 28
5.3.2 工艺危险系数 28
5.3.3 安全措施补偿系数 29
5.3.4 工艺单元危险分析汇总 29
5.3.5 评价结果 31
第6章 安全对策措施 37
6.1 安全技术措施遵循的原则 37
6.2 生产过程安全对策措施 37
6.3 乙炔输送管道的安全措施 38
6.4 防中毒安全对策措施 39
6.5 防噪声安全对策措施 41
6.6 防高温热辐射安全对策措施 42
参考文献 43
绪论
聚乙烯醇是一种水溶性高分子聚合物, 性能介于塑料和橡胶之间, 产品主要有纤维用和非纤维用两大类。由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保 护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性，因此除了作纤维原料外，还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业[1]。聚乙烯醇树脂系列产品系白色固体，外型分絮状、颗粒状、粉状三种；无毒无味、无污染，可在80－90℃水中溶解。主要用于纺织行业经纱浆料、织物整理剂、维尼 纶纤维原料；建筑装潢行业107胶、内外墙涂料、粘合剂；化工行业用作聚合乳化剂、分散剂及聚乙烯醇缩甲醛、缩乙醛、缩丁醛树脂；造纸行业用作纸品粘合剂；农业方面用于土壤改良剂、农药粘附增效剂和聚乙烯醇薄膜；还可用于日用化妆品及高频淬火剂等方面[2]。
聚乙烯醇是由醋酸乙烯酯经聚合醇解制成, 通常有两种原料路线, 一种是以乙烯为原料,制醋酸乙烯酯, 再制得聚乙烯醇，另外一种是以乙炔（分为电石乙炔和天然气乙炔）为原料制备醋酸乙烯酯, 再制得聚乙烯醇。早年以电石乙炔法生产醋酸乙烯为主。20世纪70年代以来随着石油工业的发展，醋酸乙烯的合成由电石乙炔法逐渐转向乙烯法和天然气乙炔法。但近年由于石油危机的不断出现，原油价格不断上涨，人们又重新评价电石乙炔法在化学工业中的地位。世界上水力资源和煤储量丰富的国家又开始注重和恢复电石乙炔法的生产。目前, 国外主要采用乙烯原料生产聚乙烯醇, 而我国则大部分采用乙炔法生产聚乙烯醇。当前, 聚乙烯醇生产技术的进展主要表现在聚合工艺、醇解技术以及改性技术等几个方面。本设计选用了电石乙炔法生产聚乙烯醇工艺[3]。
近年来, 世界聚乙烯醇的消费量稳步增长,2005年总消费量约为90.0万t, 2009年增加到约105.39万t。, 其中北美地区的消费量为13.5万t,约占世界总消费量的12.81%。西欧地区的消费量为14.0万t, 约占世界总消费量的13.28%。中南美地区的消费量为1.45万t, 约占总消费量的1.37%。中东欧地区的消费量为1.27万t, 约占总消费量的1.21%。非洲地区的消费量为0.55万t,约占世界总消费量的0.52%。中东地区的消费量为1.38万t, 约占总消费量的1.31%。亚太地区的消费量为73.24万t, 约占总消费量的69.49%。预计到2014年, 世界聚乙烯醇的消费量将以年均约3.95%的速度增长, 到2014年总消费量将达到约127.9万t[4]。
聚乙烯醇生产工艺及特点比较（0-1）[5]
原料路线 | 石油乙烯 | 天然气乙炔 | 电石乙炔 |
反应方式 | 固定床气相法 | 固定床气相法 | 沸腾床气相法 |
温度/℃ | 150～200 | 170～210 | 170～210 |
压力/Mpa | 0.49～0.98 | 常压 | 常压 |
空速/(L·h-1) | 2040～2100 | 250～280 | 110～150 |
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