化工行业 | 在PVC及CPVC生产中氯气的关键监测和安全管控

市场背景

聚氯乙烯(PVC)，作为五大通用塑料中不可或缺的一员，近年来在全球市场需求持续攀升的推动下，整个行业呈现出稳健而持续的增长态势。据权威数据显示，2021年全球聚氯乙烯的产能已攀升至约6000万吨的新高度，这一数字不仅彰显了PVC在全球市场上的重要地位，也反映了其作为现代工业中不可或缺材料的广泛应用。

在全球聚氯乙烯的生产版图中，中国、美国和日本无疑是三大核心生产地区。特别是中国，其市场份额在近年来实现了显著的逐年增长，到2021年，中国的PVC市场份额已经高达45%，成为了全球PVC市场的重要力量。这一成就不仅得益于中国经济的快速增长和基建投资的加大，也与PVC材料相较于传统建筑材料在节能、环保等方面的显著优势密不可分。聚氯乙烯的应用领域广泛而多样，特别是在基建和塑料加工行业中，其应用更是无处不在。型材和管材作为PVC的主要消费领域，其消费占比合计高达43%，充分显示了PVC在建筑材料中的主导地位。此外，聚氯乙烯地板、休闲娱乐设施、医用制品等创新、高端领域的应用也呈现出蓬勃发展的态势，为PVC市场的持续增长注入了新的活力。

与PVC市场相比，CPVC市场则因其性能优异和需求增长而呈现出不同的特点。CPVC作为PVC的氯化改性产品，其生产技术和产能相对有限，但随着全球对高性能塑料材料需求的不断增加，CPVC市场也在逐步扩大。特别是在建筑、电气、化工等关键领域，CPVC凭借其出色的耐热性、耐化学腐蚀性、高强度和优异的电绝缘性能等，备受市场和用户的青睐。尽管国内CPVC技术与国外相比仍存在一定的差距，高质量CPVC原料的供应仍需依赖进口，但随着国内生产技术的不断进步和产能扩张，CPVC的自给率有望逐步提高。这将有助于降低生产成本，提高产品质量，进一步推动CPVC市场的快速发展。

在聚氯乙烯(PVC)以及氯化聚氯乙烯(CPVC)市场需求日益增多的情况下，其生产过程中所涉及的安全问题愈发显得不容忽视，尤其是氯气的使用与管理成为了重中之重。氯气，作为一种具有很大毒性和强烈刺激性、腐蚀性的气体，其处理与运用在化学工业中显得尤为复杂且需谨慎对待。若未能妥善管理，氯气可能会引发一系列严重的安全事故，对人员、设备及环境构成巨大威胁。为了有效应对氯气使用过程中的安全风险，云必科技推出了在线氯气分析系统。这一系统能够实时、准确地监测氯气的浓度，为生产过程中的安全管理提供了有力的技术保障。

氯气在PVC以及CPVC生产中的关键参与及安全监控

1、电石乙炔法制备氯乙烯

氯乙烯是制备聚氯乙烯(PVC)和氯化聚氯乙烯(CPVC)的关键原料之一。电石乙炔法，即乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯的方法，是最早实现工业化的制备氯乙烯的方法之一。尽管该方法能耗较高，且产生一定的环境污染，但由于其流程简单、产品纯度高，且不依赖于石油资源，目前仍在我国占据重要地位，占我国聚氯乙烯树脂总量的70%。

2、氯气在聚氯乙烯(PVC)生产中的关键作用与安全管理

在采用电石乙炔法制备氯乙烯的复杂工艺流程中，氯气扮演着举足轻重的角色。该过程始于氯气与氢气在严格控制的条件下发生化合反应，生成氯化氢。这一化合作用并非随意发生，而是需要在特定的温度范围和触媒的催化作用下才能进行。通常情况下，当温度超过440℃时，氯气和氢气能够迅速化合；而在触媒的存在下，这一反应在相对较低的温度(如150℃)下即可激烈进行。生成的氯化氢随后与乙炔发生化学反应，生成目标产物氯乙烯。然而，必须警惕的是，若氯化氢气体中残留有游离氯，一旦与乙炔在混合器中相遇，将可能引发剧烈的放热反应，甚至导致爆炸事故的发生。

3、氯气在氯化聚氯乙烯(CPVC)生产中的关键作用与安全管理

氯化聚氯乙烯(CPVC)作为聚氯乙烯的改性产品，其生产过程同样需要氯气的参与。除了制备氯乙烯单体会有氯气的参与之外，CPVC的工业化生产方法主要有溶液法、气固相法和水相悬浮法三种。无论采用哪种方法，都需要精确控制氯气的通入量以确保反应的正常进行。若氯气浓度过高，则可能产生可燃的中间产物，增加火灾或爆炸的风险；而氯气浓度过低则可能导致氯化聚氯乙烯产品的性能无法达到预期标准。

鉴于氯气在电石乙炔法制备氯乙烯工艺中的核心作用及其潜在的安全风险，化工企业实时监测氯气的浓度范围显得尤为重要。云必科技的在线氯气分析系统提供了一种高效可靠的解决方案，确保氯气使用的精准控制和安全监测。云必科技的在线氯气分析系统MUST OU2，能够实时监测氯化氢生产及氯乙烯合成过程中氯气的浓度。

该系统具备高精度的测量能力，确保氯气含量的准确把控，能够及时发现并预警潜在的氯气浓度异常，有效防止因游离氯残留引发的安全事故。通过云必科技的在线氯气分析系统，企业可以实现对氯气使用环节的全面监控，确保氯化氢与乙炔反应的安全进行，同时优化工艺流程，提高生产效率。更重要的是，该系统的应用能够大大降低因氯气管理不当导致的安全风险，保障人员安全，减少经济损失，为氯乙烯生产的稳定运行提供坚实的技术支撑。

在线氯气分析系统MUST OU2

1、工作原理

紫外吸收光谱技术是一种依据朗伯-比尔定律(Lambert-Beer Law)原理，通过测量光在穿越气体介质时发生的吸收效应，进而利用紫外-可见光谱范围内不同气体分子特有的吸收峰特征，实现对气体成分浓度进行定量反演的分析手段。

2、产品组成

整个系统架构涵盖采样预处理单元与分析单元两大组成部分。预处理单元细分为进气模组、稳压模组、吹扫模组及尾排模组等。云必公司推出的预处理系统MUST EB系列，以其小型化设计、模块化集成、高可维护性、性能稳固及高度灵活性等特点，作为云必公司的创新技术与专有技术结晶，能够为在线分析系统提供全方位、深层次的技术支撑与保障。分析单元核心构成包括高精度分析仪与特制的耐腐蚀全封闭式恒压流路池。样品气体在完成预处理流程后，被导入至该恒压流路池中。一旦样品气体满足预设的检测条件，可编程逻辑控制器(PLC)随即启动分析仪，实现对样品气体中氯气浓度的实时、连续监测。分析仪内置的光源组件采用了高性能氘灯，其光谱输出范围广泛，覆盖紫外至可见光的连续光谱区域，展现出超长寿命及光强高度稳定的优势。

3、产品特点

• 高精度测量

MUST OU2在线氯气分析系统采用差分吸收光谱技术，能够实现对氯气浓度的精确测量，测量范围广，测量准确度高。

• 实时连续检测

系统能够实时、连续地监测样品气中的氯气含量，提供及时、准确的数据支持，有助于企业及时发现并处理潜在的安全隐患。

• 高稳定性和可靠性

系统采用高性能的分析仪和耐腐蚀全密封恒压流通池，具有良好的稳定性和可靠性，能够确保长期稳定运行。

• 易于维护和操作

系统采用模块化设计，结构紧凑，易于安装和维护。同时，系统配备了直观的操作界面和强大的数据分析软件，使得用户能够轻松上手并快速获取分析结果。

4、技术参数

联系我们

如需了解更多关于在线氯气分析系统MUST OU2的信息，或有任何关于应用和技术支持的疑问，欢迎致电我们的客服热线021-34686537，我们将竭诚为您服务。

参考文献：

1、氯乙烯装置精馏尾气回收与参数优化。  王瑞琪、王彧斐、冯霄；