氯乙烯合成
氯乙烯合成的安全环保问题
氯乙烯合成及精馏工序主要由氯乙烯合成、压缩及精馏、尾气吸收、热水泵房、污水以及处理组成。
反应原理是乙炔和氯化氢经混合冷冻脱水，再经以活性炭为载体、氯化汞为催化剂的列管转化器进行反应生成氯乙烯，最后经压缩、精馏获得高纯度氯乙烯，供聚合、干燥工序生产PVC树脂。
由界区外HCl合成送来的氯化氢气体进人氯化氢冷却器，用5℃ 盐水间接冷却。
来自乙炔站的湿乙炔气经乙炔阻火器与氯化氢气体以1：(1．05～1．1)的比例进入混合器中进行混合，混合后进人石墨冷却器冷却，进行冷冻混合脱水，再经酸雾过滤器除掉气体中所夹带的酸雾后进入预热器预热，达到指定温度后进人转化器进行反应，生成粗氯乙烯气体。
反应后产生的气体先进人脱汞器，脱掉气体中夹带的氯化汞，再冷却，然后依次进入泡沫脱酸塔、水洗塔，将过量的氯化氢气体用水吸收成质量分数为31％的盐酸。
水洗后的气体进入碱洗塔，洗掉气体中所夹带的氯化氢后进入压缩机进行提压，使压力达到0．6 MPa(表压)，压缩后的气体经机后冷却器冷却后进人全凝器，用一35℃ 盐水冷却，没有冷却的气体进入尾凝器，再经尾气吸附器吸附后定压排放。
自水分离器出来的氯乙烯液体进入固碱干燥器，除去水分及剩余的酸性物质后进入低沸塔塔釜，用热水间接加热，用5℃ 水控制回流比，将冷凝的低沸点物质蒸出，由塔顶进入尾凝器。
塔釜液体氯乙烯通过液位控制进入高沸塔，将氯乙烯蒸出，经分离得到精氯乙烯，大部分精氯乙烯进入成品冷凝器，用5℃ 盐水冷凝后送至单体储槽内，再经氯乙烯输送泵送到聚合工序。
高沸塔塔釜的高沸物再经过精馏回收二氯乙烷。
一、氯乙烯合成的安全环保技术氯乙烯在常温和常压下是一种无色有乙醚香味的气体，沸点为一13．9℃ ，凝固点为-159．7℃ ，临界温度为142℃ ，临界压力为5．323 M Pa。
氯乙烯易燃，闪点一78℃(开口杯法)，燃点471℃ ，与空气混合易形成爆炸混合物。
其爆炸极限为：下限3．8％ ，空气中的质量浓度约为95 g／m ；上限29．3％ ，空气中的质量浓度约为770 g／m 。
聚氯乙烯氯乙烯合成工艺原理讲解
合成工艺讲解课件1、合成工序的生产任务：本工序的主要任务是将盐酸工序送来的HCL和乙炔工序送来的C2H2经混合脱水、转化、清净、压缩、精馏过程生产出纯度为99.99%的氯乙烯单体供聚合使用;合成工序是烧碱和PVC的衔接工序,前为盐酸工序和乙炔工序,后供聚合,是PVC的工艺核心;2、氯乙烯C2H3Cl 分子量：62.5物理性质：在常温常压下氯乙烯是一种无色有乙醚香味的气体,其沸点为-13.9℃,凝固点为-159.7℃;爆炸性:氯乙烯易燃,与空气混合形成爆炸性混合物,爆炸范围4-21.7%体积比;毒性：氯乙烯对人有麻醉作用,对肝脏有影响,可使人中毒;当其浓度在0.1%以上时,开始有麻醉现象,表现为困倦,注意力不集中,随后出现视力模糊,走路不稳,在其浓度达20-40%时,可使人产生急性中毒,呼吸缓慢以致死亡,长期接触能引起消化系统疾病;空气中允许浓度为30mg/m33、乙炔：C2H2,分子量：26物理性质：在常温下纯乙炔为无色气体,工业乙炔因含有硫化氢、磷化氢等杂质,而具有特殊的刺激性的气味;沸点：-83.66℃凝固点：－85℃爆炸性:下列情况下可以爆炸：A：高温550℃加压>1.5表压或有某些物质存在时,如电石氧化铝、铜屑、氢氧化铁等;B：与空气混合在2.3-81%范围时,特别在含乙炔7-13%时;C：与氧混合在2.5-93%范围时,特别在含乙炔30%时;D：当乙炔和氯气混合时,在阳光下即能爆炸;E：与铜、汞、银接触生成相应的金属化合物时;空气中允许浓度为500mg/m3;4、氯化氢：HCl,分子量：36.46物理性质：是一种无色有刺激性气味的气体;沸点：-84.8℃,极易溶于水化学性质：性质活泼,除贵金属外能与大多数金属反应,生成金属氯化物,对各种植物纤维亦有强烈的腐蚀性;空气中允许浓度为15mg/m35、阻火器及乙炔砂封的工作原理;目前阻火器普遍使用的是金属丝网过滤器,筒体内部布置了较多的金属丝网,目的是吸收热量,因为金属是热的良导体,从而阻断了燃烧三要素之一：燃烧所需要的热量;燃烧三要素是可燃物、助燃物、燃烧所需的热量;由于吸收了大量的热量,使的即使存前两个因素都存在,但是由于热量不够,使得可燃物达不到燃烧自燃所需要的温度,自然就燃烧过程就无法继续进行,只能终止;简单的说阻火器的灭火原理是当火焰通过狭小孔隙时,由于冷却作用使热损失突然增大而中止燃烧;影响阻火器性能的因素为阻火层厚度及其孔隙或通道的大小;6、混合器结构及工作原理：示意图讲解,过氯的影响和现象,如何对其进行控制和检测,结合本厂的情况,及过氯后的处理;7、酸雾过滤器的结构和工作原理：示意图讲解8、混合脱水的工作原理：乙炔和氯化氢混合后,进行冷冻脱水时,其冷凝水则以40%的盐酸雾析出,混合气的含水取决于冷冻温度;温度控制在-14±0.5℃,可使混合气含水达到0.013%以下指标：0.06%;在混合气冷冻脱水过程中,冷凝的40％盐酸,除少量是以液膜状自石墨冷却器列管内壁流出外,大部分呈极细微的“酸雾”悬浮于混合气流中,形成“气溶胶”,采用浸渍3～5％憎水性有机硅树脂的5～10μm细玻璃纤维,发现“气溶胶”与垂直的玻璃纤维相碰撞后,大部分雾粒被截留,在借重力向下流动的过程中液滴逐渐增大,最后滴落下来并排出;9、混合脱水的目的：①原料气中存在的水分容易溶解HCL形成盐酸,严重腐蚀转化器;②水分的存在易使转化器的催化剂结块,降低催化剂的活性,还导致整个转化系统的阻力增加,气流分布不均匀,局部地方由于反应特别剧烈而过热,HgCl2的升华加剧,催化剂的活性迅速降低③水分的存在还容易发生副反应,C2H2+H2O－－－－－CH3CHO乙醛在精制中不易除去,成为VC单体中的杂质,对聚合反应有一定的影响;10、原料气进入转化系统的要求：①HCL:纯度≥93%,游离氯<0.04%②乙炔:纯度>98.5%,含氧<1%,不含S、P.③混合气水分＜0.06％．④预热器后的混合气温度>75℃;11、原料气摩尔比的控制及控制过高过低有什么影响HCl:C2H2为1.05－1.1：1;原因为：原料过量利于反应向右进行;①HCL比乙炔便宜;②乙炔过量会使触媒中毒失去活性;③分子比控制过大会造成HCL消耗增大,中和碱洗吸收负荷增重;还易造成过量的HCL和氯乙烯反应生成副产物二氯乙烷④分子比控制过小,会使乙炔反应不完全,乙炔的转化率降低;12、转化原理：乙炔和HCL反应原理乙炔气体和氯化氢气体按照1：1.03～1.10的比例混合后,通过氯化高汞触媒催化,在约180℃温度下反应生成粗氯乙烯;反应方程式如下：C2H2+HCl→C2H3Cl＋29.8kcal/mol124.8kJ/molHCL与C2H2反应历程分为5个步骤①外扩散：乙炔和氯化氢向碳的外表面进行扩散;②内扩散：乙炔、氯化氢经碳的微孔通道向内表面扩散;③表面反应：乙炔、氯化氢在升汞催化剂活化中心反应发生加成反应生成氯乙烯;④内扩散：氯乙烯经碳的微孔通道向碳的外表面扩散;⑤外扩散:氯乙烯自碳外表面向气流扩散;13、影响氯乙烯合成反应的因素有那些①原料气纯度:合成反应对原料气有严格的要求,要求HCL:纯度≥93%,游离氯<0.04%乙炔:纯度>98.5%,含氧<1%,不含S、P.②触媒质量及转化器触媒的装填情况：触媒的含汞量要求8－12％,触媒水分要求<0.3％;③水分：HCL与C2H2混合气的水分要求<0.06％;④反应温度：最佳反应温度130－180℃;⑤空间流速：25－40Nｍ3C2H2/ｍ3触媒h⑥HCL与乙炔的摩尔比：1.05－1.1：1;14、粗氯乙烯清净的原理：清净的目的：合成反应后的粗氯乙烯内含有大量氯化氢、未反应的乙炔、氮气;氢气、二氧化碳等气体,以及转化副反应生成的乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯等;为了生产高纯度单体,应彻底将这些杂质除掉;泡沫塔吸收的原理：利用了HCL极易溶于水的原理水洗除去在水中溶解度大的氯化氢;这个过程在合成工序泡沫脱酸塔内进行,可回收氯化氢;并且利用盐酸脱析装置将回收的氯化氢再返回氯化氢总管循环利用,脱析后的稀酸返回泡沫塔做吸收液,形成闭路循环,有效解决了交通不便废酸不好外卖的问题,也降低了氯化氢单耗;碱洗是中和泡沫吸收后残留的少量氯化氢,以及粗氯乙烯中的二氧化碳气体杂质;碱洗吸收的原理：HCL+NaOH=Nacl+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O2CO2+NaOH=NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O15、影响泡沫塔的吸收效果的因素有那些①零号样HCL含量:粗氯乙烯中含的HCL的多少;②进入泡沫塔气相的温度③吸收剂稀酸的浓度、温度、流量④空间流速⑤泡沫塔内部状况;16、转化部分正常操作工艺控制要点：①乙炔流量;②分子比;③混合器温度④混合气水分混合脱水的温度⑤转化器的温度和转化率⑥中和塔碱洗塔碱样;⑦泡沫塔吸收情况的观测和调节;⑧各储罐池槽的液位情况;⑨检查各部位的密封情况;17、转化部分工艺管线材质要求第二节课件：1、盐酸脱析的工作原理：利用“氯化氢气体在水中的溶解度随温度的升高而急剧下降的”原理,故给盐酸加热溶解在水中的HCL便会挥发出来.HCL和H2O在一定的温度和压力下形成共沸混合物,也叫恒沸混合物;同一溶液的组成随压强而变.不能用普通的蒸馏方法来分离恒沸物.故在一定压力下HCL和H2O形成共沸混合物时的HCL浓度为脱析操作的极限平衡操作.实际操作中塔底连续排出稍高于恒沸物浓度的盐酸溶液;恒沸物的浓度取决于恒沸物上方的压力大小,压力越大,恒沸物的浓度越高;用蒸汽加热再沸器中的盐酸,产生的高温汽液混合物由脱吸塔下部进入脱吸塔内,开始上升,与塔顶喷淋而下的28－32％的盐酸充分接触,并进行热量和质量的交换,浓盐酸中的HCL气体被脱析出来,经冷却后,得到高纯度的HCL气体体积分数为99％以上;2、影响盐酸脱析效果的因素有哪些①浓酸浓度②塔出口压力③浓酸流量④蒸汽压力⑤塔顶温度⑥解析塔内部填料情况;3、盐酸脱析开车过程中的注意事项：简要介绍升温过程要缓慢,前期要对设备及管道用少量蒸汽暖管4、盐酸脱析设备材质的特殊性：简要介绍,石墨管和钢衬PTFE压缩岗位工艺流程简介1、压缩的目的：压缩的目的:在转化后对合成气进行加压的目的是为了提高氯乙烯的沸点,能够使精馏操作在常温下进行.如果在常压下进行精馏,必须将氯乙烯冷却至-13.9摄氏度以下,这样将会消耗较大冷量.2、压缩机的型号和能力1压缩机LG--148/6.5每小时8000NM3上海压缩机厂生产2压缩机LU400-7T每小时3000NM3柳州富达压缩机厂生产3压缩机LU450-7T每小时3300NM3柳州富达压缩机厂生产3、螺杆压缩机工作原理：1、吸气过程：伴随着转子的旋转,齿的一端逐渐脱离啮合形成齿间容积,且齿间容积随时间不断扩大,在其内部形成一定的真空,而此时该齿间的容积又仅与吸气口连通,因此空气便在压差作用下流入其中,在该齿间容积既将与吸气口断开时,容积达到最大,吸气过程结束,压缩过程既开始;进气过程2、封闭及输送过程：主副两转子在吸气结束时,其主副转子齿峰会与机壳闭封,此时空气在齿沟内闭封不再外流,即封闭过程;两转子继续转动,其齿峰与齿沟在吸气端吻合,吻合面逐渐向排气端移动,此即输送过程;3、压缩及喷油过程：在输送过程中,啮合面逐渐向排气端移动,亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小,齿沟内之气体逐渐被压缩,压力提高,此即压缩过程;而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合;4、排气过程：当转子的啮合端面转到与机壳排气相通时,此时压缩气体之压力最高被压缩之气体开始排出,直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面,此时两转子啮合面与机壳排气口这齿沟空间为零,即完成排气过程,在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,其吸气过程又在进行;4、区别：①1机为干式压缩,23机为湿式压缩机;②1机为二级压缩,23机为一级压缩;5、压缩机启动必须为零负荷启动;6、气柜的作用：缓冲作用,储存气体的作用;精馏岗位工艺流程简介;1、精馏原理：3、高低塔的作用4、单体质量指标：单体纯度>99.99%乙炔<10ppm,高沸物<75ppm,H2O<250ppm,HCL<100ppm;5、惰性气体对精馏的影响：由于合成反应的原料气氯化氢气体由氢气和氯气合成制得,纯度一般只有90-96%,余下组分为氢气、二氧化碳、氧气、氮气等,这些不凝性气体含量虽低,却能在精馏系统的冷凝设备产生不良后果;惰性气体会在冷凝壁面上形成一层气膜,导致给热系数显着下降;含氧过高将会威胁安全生产,特别是转化率较差时,造成尾气放空中乙炔含量较高时,氧气在放空气相中被浓缩,危险会更大;另氧在精馏系统中能与氯乙烯单体反应生成氯乙烯过氧化物：尾气回收的任务：吸收一次尾排的VC,回收吸附使二次尾排含VCM达国家规定排放标准;老标准65ppm新标准30ppm1、吸附原理：吸附是指：当两种相态不同的物质接触时,其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程;具有吸附作用的物质一般为密度相对较大的多孔固体被称为吸附剂,被吸附的物质一般为密度相对较小的气体或液体称为吸附质;吸附按其性质的不同可分为四大类,即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附;VPTSA 从氯乙烯尾气提浓氯乙烯装置中的吸附主要为物理吸附物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力包括范德华力和电磁力进行的吸附;其特点是：吸附过程中没有化学反应,吸附过程进行的极快,参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成,并且这种吸附是完全可逆的;2、吸附过程吸附塔的工作过程依次如下：1)吸附过程来至界外的原料气通过压力调节阀PV-101和预热器E101,再经程控阀XV101A～C,自塔底进入吸附塔T101A～C中正处于吸附状态的某一台吸附塔,吸附剂将其中的氯乙烯和乙炔组份吸附,符合排放标准的尾气经程控阀XV102A～C,再依次通过尾气缓冲罐V102和调节阀PV-102送出界外直接排空;2)逆放过程这是在吸附过程完成后,吸附塔内的压力大约为0.2MPaG,逆着吸附方向将塔内较高压力气体通过程控阀门XV104A~C和逆放器缓冲罐经调节阀PV104后,再经增压鼓风机送去一段转化,从而将吸附塔内的压力降到0.02MPaG左右;在这一过程中有部分被吸附的杂质从吸附剂中解吸出来;3真空解吸过程在这一过程中,逆着吸附方向用真空泵对吸附塔进行抽真空,将吸附塔内的压力由0.02MPa.G 降低到-0.09MpaG,使吸附剂中的氯乙烯和乙炔得以完全解吸;抽真空是通过程控阀XV105A～C进行;抽真空的解吸气经冷却塔、过滤器、真空泵与前面逆放解吸气一起送去一段转化;4尾气最终升压过程在真空解吸过程完成后,为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附的过程中不发生压力波动,需要用其他吸附塔的排空气将吸附塔压力升至吸附压力大约为0.2MpaG;该过程不仅使吸附塔升压,为下次吸附作准备,同时也使吸附剂内微量氯乙烯和乙炔向吸附塔入口端移动,保证下一次吸附分离时尾气中氯乙烯和乙炔含量低于国家排放标准;3、影响吸附的因素有哪些吸附温度吸附压力吸附时间原料气VC浓,组成。
氯乙烯单体合成工艺分析
氯乙烯单体合成工艺分析摘要：在进行聚氯乙烯的生产制备中，需要应用大量的氯乙烯单体作为原材料，而受到聚氯乙烯应用范围逐步拓展的影响，大规模生产制备氯乙烯单体得到了更多关注。
当前，应用于氯乙烯单体合成制备的工艺相对较多，文章主要以乙烯法、乙炔法、乙炔-乙烯法以及乙烷法这些在较为常用的工艺为切入点，对氯乙烯单体合成的主要工艺与要点进行了说明。
关键词：乙烯；乙炔；催化剂；氯乙烯单体；合成工艺引言：氯乙烯为制备聚乙烯及其共聚物中需要重点应用的单体，是现阶段世界范围内较为重要的一种化工产品。
在长时间的发展中，氯乙烯单体合成工艺有所增加，需要参考实际生产条件与需求选择更为合适的工艺选择。
一、氯乙烯单体制备的概述氯乙烯或是氯乙烯与其他单体在水介质中混合，并在搅拌后悬浮聚合制得的聚合物为氯乙烯单体。
在聚合期间，将皂化度维持在60-80mol％以及平均聚合度为500-100第一种聚乙烯醇悬浮稳定剂添加至悬浮液中，在转化率维持在30%-60%的条件下，落实对皂化度维持在70-85mol％以及平均聚合度为1500-270第二种皂化聚乙烯醇的添加。
在初始到转化率为20%-50%期间，将搅拌功率设定为80-120kg·m/s·tom，其后可以将搅拌功率调整为130-200kg·m/s·tom。
此时，实际所得到的聚合物有着相对较高的堆积密度，能够自由流动，属于脱单体，胶凝，和吸收增塑剂方面实现了一定程度的优化。
二、氯乙烯单体合成的主要工艺与要点分析（一）基于乙烯法的氯乙烯单体合成投放氯化铁作为催化剂，将其在二氯乙烷溶液中溶解，在反应器底部通入氯气与乙烯气体，促使其在二氯乙烷溶液中发生放热反应，最终实现对氯乙烯单体的合成。
在此过程中，所产生的主反应为：混合乙烯与氯气，能够在二氯乙烷溶液中生成氯乙烯单体，同时释放200.46KJ/mol的热量。
所产生的主要副反应为：存在于二氯乙烷溶液中的氯乙烯与氯气发生反应，生成氯化氢与三氯乙烷；乙烯与氯化氢发生反应，生成氯乙烷。
氯乙烯的生产
氯乙烯的生产摘要聚氯乙烯（简称PVC）是五大通用合成树脂之一，世界产量和消费量仅次于聚乙烯和聚丙烯，位居世界第三位。
生产聚氯乙烯的单体为氯乙烯，其市场需求量很大。
本文探讨了氯乙烯的生产工艺，介绍了乙炔法生产氯乙烯的原理及对原料气的要求，着重探讨了其合成工序中需要注意的问题，以及介绍了其生产过程中的环境保护问题。
关键字氯乙烯单体生产工艺合成工序乙炔法目录摘要 (I)正文 (1)一前言 (1)二氯乙烯的生产工艺 (1)2.1 氯乙烯的生产方法 (1)2.2 氯乙烯生产合成工序中的原理 (2)2.2.1 酸雾过滤器的除雾原理 (2)2.2.2 合成工序水洗塔的净化原理 (2)2.2.3 合成工序碱洗塔的净化原理 (2)2.2.4 压缩工序 (2)2.2.5 精馏工序 (2)2.3 氯乙烯生产流程 (3)三生产氯乙烯对原料气的要求 (3)3.1 对乙炔气的要求 (3)3.1.1 纯度 (3)3.1.2 硫磷含量 (3)3.1.3水分 (4)3.2 对氯化氢气的要求 (4)3.2.1 纯度 (4)3.2.2 游离氯 (4)3.2.3 含氧 (5)四氯乙烯生产合成中应注意的问题 (5)4.1 混合脱水对温度控制的要求 (5)4.2 氯乙烯生产中应特别注意的问题 (5)五氯乙烯生产中的环境保护问题 (6)5.1废气处理 (6)5.2废水处理 (6)5.3噪声处理 (6)致谢......................................................................................................... 错误！未定义书签。
参考文献 . (6)正文一前言氯乙烯（CH2=CHCl）无色气体，易液化。
沸点-13.4℃。
微溶于水，溶于乙醇、乙醚。
有毒性，长期吸入或接触可致肝癌。
燃烧时火焰边缘微绿。
与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限4～22％（体积）。
氯乙烯合成反应原理及工艺条件
氯乙烯的合成过程及影响合成的工艺条件。
（一）氯乙烯合成反应原理一定纯度的乙炔气体和氯化氢气体按照1：（1.05-1.10）的比例混合后，进入转化器中，转化器列管中装填有吸附HgCL2催化剂的触媒，100-180℃温度下反应生成氯乙烯。
乙炔和氢气进入催化剂进行反应，一般认为反应机理分五个步骤来进行。
这五个步骤是外扩散，内扩散，表面反应，内扩散，外扩散。
其中表面反应为控制步骤。
上述反应是非均相放热反应，氯乙烯的合成工艺有固定床和沸腾床转化器，转化器的换热方式有多种选择，强制水循环移热工艺、庚烷自然循环移热工艺、热水自然循环移热工艺等。
反应历程：乙炔首先与氯化汞加成生成中间加成物氯乙烯基氯化汞，氯乙烯基氯化汞很不稳定，当遇到吸附在催化剂表面上的氯化氢时，分解生成氯乙烯在合成反应中还有少量的副反应的发生若氯化氢过量，生成的氯乙烯能再与氯化氢加成生成1,1-二氯乙烷。
若乙炔过量，过量的乙炔会使氯化汞还原成氯化亚汞和金属汞，使催化剂失去活性，同时生成1,2-二氯乙烯。
故生产中控制乙炔不过量。
有水存在时还会使乙炔和水生成乙醛等副反应副反应既消耗掉原料乙炔，又给氯乙烯精馏增加了负荷，合理的控制反应条件，才能增加氯乙烯产量，提高产品质量（二）氯乙烯合成工艺条件(1)反应温度：提高反应温度有利于加快氯乙烯合成速率，提高转化率。
但温度过高副反应增加，催化剂HgCl2易升华。
工业上,新催化剂反应温度控制在130 ℃,使用后期反应温度控制在180 ℃。
(2)反应压力乙炔与氯化氢合成氯乙烯是一个体积缩小的反应，提高压力有利于提高乙炔的转化率，但在高压、高温下乙炔容易爆炸，增加生产中的不安全因素，在常压下反应乙炔的转化率已达99%以上，因此压力在0.12～0.15Mpa即可。
(3)空间速度当空速增加时，气体与催化剂的接触时间减少，乙炔的转化率随之降低。
当空速减少时，乙炔转化率提高，但高沸点副产物也增多，生产能力下降。
实际生产中，空速为25～40，此时，即有较高的转化率，高沸点副产物的含量也较少。
氯乙烯的生产方法、生产原理
氯乙烯的生产方法、生产原理1生产方法按其所用原料可大致分为下列几种：⑴乙烯法此法系以乙烯为原科，可通过三种不同途径进行，其中两种是先以乙烯氯化制成二氯乙烷：C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2然后从二氯乙烷出发，通过不同方法脱掉氯化氢来制取氯乙烯；另一种则直接从乙烯高温氯化来制取氯乙烯。
现分述如下：①二氯乙烷在碱的醇溶液中脱氯化氢(也称为皂化法)C2H4Cl2+ NaOH → C2H3Cl + NaCl + H2O此法是生产氯乙烯最古老的方法。
为了加快反应的进行，必须使反应在碱的醇溶液小进行。
这个方法有严重的缺点：即生产过程间歇，并且要消耗大量的醇和碱，此外在生产二氯乙烷时所用的氯，最后成为氯化钠形式耗费了，所以只在小型的工业生产中采用。
②二氯乙烷高温裂解C2H4Cl2→ C2H3Cl + HCl这个过程是将二氯乙烷蒸气加热到600℃以上时进行的，与此同时，还发生脱掉第二个氯化氢生成乙炔的反应，结果使氯乙烯产率降低。
为了提高产率，必须使用催化剂。
所用的催化剂为活性炭、硅胶、铝胶等，反应在480～520℃下进行，氯乙烯产率可达85%。
③乙烯直接高温氯化这一方法不走二氯乙烷的途径，直接按下式进行：C2H4 +Cl2→ C2H3Cl + HCl由上式可以看出这一反应是取代反应，但实际上乙烯与氯在300℃以下主要是加成反应，生成二氯乙烷。
要想使生成氯乙烯的取代反应成为唯一的反应，则必须使温度在450℃以上，而要避免在低温时的加成过程，可以采用将原科单独加温的方法来解决，但在高温下反应激烈，反应热难以移出，容易发生爆炸的问题。
目前一般用氯化钾和氯化锌的融熔盐类作裁热体，使反应热很快移出。
此法主要的缺点是副反应多，产品组成复杂，同时生成大量的炭黑，反应热的移出还有很多困难，所以大规模的工业生产还未实现。
⑵乙炔法这一方法是以下列反应为基础的：C2H2+ HCl → C2H3Cl其生产方法又可分为液相法和气相法。
pvc生产原理
pvc生产原理
PVC（聚氯乙烯）是一种重要的合成塑料，其生产原理是通过聚合反应将氯乙烯（VC）单体分子连接成长链聚合物。
以下是PVC的生产过程：
1. 氯乙烯制备：氯乙烯是从石油基础化工产品经过裂解或氯化生产的。
主要方法有乙炔法、乙烷氯化法和氯化乙炔法。
其中乙炔法是常用的制备氯乙烯的方法。
2. 聚合反应：将氯乙烯单体加入反应釜中，同时加入过氧化物类或乙酰过氧乙酸类的引发剂，引发剂在加热条件下会分解产生自由基。
自由基与氯乙烯发生链引发反应，将氯乙烯单体分子连接起来形成线性聚合物。
3. PVC颗粒化：聚合反应后的PVC以悬浮液的形式存在于反应体系中。
通过加入棕榈油、硬脂酸等表面活性剂，使聚合物颗粒分散均匀，避免颗粒间的聚集。
4. 脱水和干燥：将悬浮液通过过滤或离心分离，去除大部分的反应剩余物和溶剂。
然后将湿润的PVC颗粒置于干燥室中进行烘干，以去除残余的溶剂和水分。
5. 熔融加工：将烘干后的PVC颗粒通过塑料挤出机或注塑机进行熔融加工，使其变为可塑性良好的热塑性塑料。
在熔融状态下，可以通过挤出或注塑成型，制备出各种形状的PVC制品。
PVC生产的关键在于聚合反应，通过控制反应条件、化学添加剂的选择和控制，可以获得具有不同性能和用途的PVC产品。
聚氯乙烯氯乙烯合成工艺原理讲解
合成工艺讲解课件1、合成工序的生产任务：本工序的主要任务是将盐酸工序送来的HCL和乙炔工序送来的C2H2经混合脱水、转化、清净、压缩、精馏过程生产出纯度为99.99%的氯乙烯单体供聚合使用。
合成工序是烧碱和PVC的衔接工序，前为盐酸工序和乙炔工序，后供聚合，是PVC 的工艺核心。
2、氯乙烯C2H3Cl 分子量：62.5物理性质：在常温常压下氯乙烯是一种无色有乙醚香味的气体，其沸点为-13.9℃，凝固点为-159.7℃。
爆炸性:氯乙烯易燃，与空气混合形成爆炸性混合物，爆炸范围4-21.7%(体积比)。
毒性：氯乙烯对人有麻醉作用，对肝脏有影响，可使人中毒。
当其浓度在0.1%以上时，开始有麻醉现象，表现为困倦，注意力不集中，随后出现视力模糊，走路不稳，在其浓度达20-40%时，可使人产生急性中毒，呼吸缓慢以致死亡，长期接触能引起消化系统疾病。
空气中允许浓度为30mg/m33、乙炔：C2H2，分子量：26物理性质：在常温下纯乙炔为无色气体，工业乙炔因含有硫化氢、磷化氢等杂质，而具有特殊的刺激性的气味。
沸点：-83.66℃凝固点：－85℃爆炸性:下列情况下可以爆炸：A：高温(550℃)加压(>1.5表压)或有某些物质存在时，如电石氧化铝、铜屑、氢氧化铁等。
B：与空气混合在2.3-81%范围时，特别在含乙炔7-13%时。
C：与氧混合在2.5-93%范围时，特别在含乙炔30%时。
D：当乙炔和氯气混合时，在阳光下即能爆炸。
E：与铜、汞、银接触生成相应的金属化合物时。
空气中允许浓度为500mg/m3。
4、氯化氢：HCl，分子量：36.46物理性质：是一种无色有刺激性气味的气体。
沸点：-84.8℃，极易溶于水化学性质：性质活泼，除贵金属外能与大多数金属反应，生成金属氯化物，对各种植物纤维亦有强烈的腐蚀性。
空气中允许浓度为15mg/m35、阻火器及乙炔砂封的工作原理。
目前阻火器普遍使用的是金属丝网过滤器，筒体内部布置了较多的金属丝网，目的是吸收热量，因为金属是热的良导体，从而阻断了燃烧三要素之一：燃烧所需要的热量。
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• 第二步二氯乙烷热裂解为氯乙烯及氯化氢 ClCH2CH2Cl─→CH2＝CHCl + HCl • 反应是强烈的吸热反应，在管式裂解炉中 进行，反应温度500～550℃,压力0.6～ 1.5MPa；控制二氯乙烷单程转化率为50 ％～70％,以抑制副反应的进行。
• 主要副反应为乙烯的深度化（生成一氧 化碳、二氧化碳和水）和氯乙烯的氧氯化 （生成乙烷的多种氯化物）。反应温度 200～230℃，压力0.2～1MPa,原料乙烯、氯 化氢、氧的摩尔比为 1.05:2:0.75～0.85。反 应器有固定床和流化床两种形式。
乙炔法工艺流程
• 在乙炔发生器中，电石与水反应产生乙炔， 经精制并与氯化氢混合、干燥后进入列管 式反应器。管内装有以活性炭为载体的氯 化汞（含量一般为载体质量的10％）催化 剂。反应在常压下进行,管外用加压循环热 水（97～105℃）冷却，以除去反应热,并使 床层温度控制在180～200℃。乙炔转化率 达99％,氯乙烯收率在95％以上。副产物是1， 1-二氯乙烷（约1％），也有少量乙烯基乙 炔、二氯乙烯、三氯乙烷等。
乙炔法制氯乙烯成本
乙烯氧氯化法制取氯乙烯
• 第一步乙烯氯化生成二氯乙烷 第一步乙烯氯化生成二氯乙烷； • 乙烯和氯加成反应在液相进行： CH2＝CH2 Cl2→CH2ClCH2Cl • 采用三氯化铁或氯化铜等作催化剂，产品 二氯乙烷为反应介质。反应热可通过冷却 水或产品二氯乙烷汽化来移出。反应温度 40～110℃，压力0.15～0.30MPa，乙烯的转 化率和选择性均在99％以上。
从乙烯法工艺原理看，影响其成本的主要因素有乙烯消耗量、氯气消耗 量、耗电量，加工助剂、管理人工费等。虽然乙烯法能耗较乙炔法低， 但其设备投资却十分巨大，因此设备折旧在成本中比重较大。
两种合成方法的比较
• 乙炔法生产聚氯乙烯 • 乙烯法却具有生产成 虽然能耗较高，但是 本低，纯度高，性能 此法具有投资低，设 可靠等乙炔法不可比 备简单，转化率及产 拟的优点。适于大规 品纯度高。但运行费 模生产，但是随着国 用高。催化剂汞盐毒 际油价的不断上涨， 性大,并受到安全生产、 乙烯法成本变高，显 保护环境等条件限制。 示了乙炔法氯乙烯生 产成本的优越性。
乙炔法主要成本构成
• 从乙炔法工艺原理可看出，其成本主要有 电石费用、氯化氢费用、水电费、加工助 剂、管理费用等几大块构成。 • 国家标准规定：生产一吨氯乙烯消耗电石 1.45~1.5吨。每吨氯乙烯消耗氯化氢气体 750~850Kg。同时乙炔法的另一个显著特点 就是耗电量高，每吨耗电量约450~500度。 • 其它项如包装费、引发剂、水费、管理费 等因生产厂家的不同也不尽相同。
工艺原理
• 乙炔与氯化氢生产氯乙烯，其中乙炔可用电石 与水反应制得。 • 在氯化汞催化剂存在下，乙炔与氯化氢加成直 接合成氯乙烯： • CH2CH2 +HCL→CH2＝CHCL • 电石气制备 CaC2 + 2H2O→ C2H2 + Ca(OH)2 • 氯化氢的制备生产方法：直接合成法，来自氯 碱车间的氯气和氢气通入合成炉 H2 + Cl2 → 2HCl + 44.126kcal
氯乙烯的合成
• 聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的一种 热塑性高分子化合物。由于原料来源广， 成本低，身产技术成熟，用途广泛等优点， 使其成为仅次于聚乙烯的第二大通用塑料。 • 根据原料的不同,氯乙烯单体的生产方法主 要分为乙烯法和乙炔法、联合法、烯烃法、 乙烯氧氯化法、乙烷一步氧氯化法五种。 我国目前普遍采用的为乙炔法(电石法)和乙 烯氧氯化法两种。