氧氯制取氯乙烯

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乙烯氧氯化法生产氯乙烯 化工工艺学课件

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乙烯氧氯化法生产氯乙烯化工工艺学课件乙烯氧氯化法生产氯乙烯一、概述1(氯乙烯的性质和用途氯乙烯在常温常压下是一种无色的有乙醚香味的气体,沸点-13.9?,临界温度142?,临界压力为5.12MPa,尽管它的沸点低,但稍加压力,就可得到液体的氯乙烯。

氯乙烯易燃,闪点小于-17.8?,与空气容易形成爆炸混合物,其爆炸范围为4,21.7,(体积)。

氯乙烯易溶于丙酮、乙醇、二氯乙烷等有机溶剂,微溶于水,在水中的溶解度是0.001g,L。

氯乙烯具有麻醉作用,在20,40,的浓度下,会使人立即致死,在10,的浓度下,—小时内呼吸管内急动而逐渐缓慢,最后微弱以致停止呼吸。

慢性中毒会使人有晕眩感觉,同时对肺部有刺激,因此,氯乙烯在空气中的允许浓度为500ppm。

氯乙烯是分子内包含氯原子的不饱和化合物。

由于双键的存在,氯乙烯能发生一系列化学反应,工业应用最重要的化学反应是其均聚与共聚反应。

氯乙烯是聚氯乙烯的单体,在引发剂的作用下,易聚合成聚氯乙烯。

氯乙烯也可以和其它不饱和化合物共聚,生成高聚物,这些高聚物在工业上和日用品生产上具有广泛的用途。

因此,氯乙烯的生产在有机化工生产中占有重要的地位。

2(氯乙烯的生产方法氯乙烯首先在工业上实现生产是在20世纪30年代,当时是使用电石水解成,乙炔和氯化氢进行加成反应得到的。

其化学反应方程式为:CaC + 2HO ? Ca(OH) + CH 22222CH + HCl ?CHCHCl 22250年代前,电石是由焦炭与生石灰在电炉中加热生成:CaO+3C ? CaC + CO 2随着氮乙烯需求量的增加,人们致力于寻找生产氯乙烯更廉价的原料来源。

在50年代初期,乙烯成为生产氯乙烯更经济、更合理的原料。

实现了由乙烯和氯气生产氯乙烯的工业生产路线。

该工艺包括乙烯直接氯化生产二氯乙烷及二氯乙烷裂解生产氯乙烯。

随后,人们注意到二氯乙烷裂解过程,除生成氯乙烯外还生成氯化氢。

由此,工业界想到由氢化氢可以连同乙炔生产工艺一起生产氯乙烯。

氯乙烯工艺--氧氯化下

氯乙烯工艺--氧氯化下

3.5 停留时间图7为停留时间对HCl转化率的影响。

由图7可以看出,要使HCl接近全部转化,必须有比较长的停留时间。

是停留时间也不能过长,停留时间过长会出现转化率反而下降的现象 副反应发生。

4 工艺流程4.1 氧氯化反应(1)反应器型式流化床氧氯化反应器的构造如图8所示。

催化剂在反应器以内,处于沸腾状态;(2)反应取热催化剂床层内设有热交换器,可以有效地移出反应热;在反应段都设置了一定数量的直立冷却管组,管内通入加压热水,借水的气化移出反应热,并产生一定压力的水蒸气。

因此催化剂床层温度分布比较均匀,也容易控制。

(3)原料气流向和分布在反应器底部,水平插入空气进料管,进料管上方,设置有多个喷嘴的板式分布器,用于均匀分布进入的空气。

在板式分布器上方,有C2H4和HCl混合气体的进入管,这个进入管也连接有同样喷嘴个数的分布器,其喷嘴正好插入空气分布器的喷嘴内。

这样就能使两股进料气体,在进入催化剂床层之前,在喷嘴内混合均匀。

催化剂分离和补充:在反应器上部设置三组三级旋风分离器,用以分离回收反应气体所夹带的催化剂。

催化剂的磨损量约为0.1%,需要补充的新鲜催化剂,从气体分布器上部,用压缩空气送入反应器内。

(5)反应器保温由于氧氯化过程有水产生,如果反应器的一些部位保温不好,造成局部温度过低,当达到露点温度时,水就会凝结,将使设备遭受严重的腐蚀。

当催化剂表面覆盖有氧化铁时,副产物氯乙烷就明显增加。

4.2 以空气作氧化剂的乙烯流化床氧氯化制1,2-二氯乙烷的工艺流程4.2.1 氧氯化反应部分4.2.1.1 工艺流程图氧氯化反应部分的工艺流程见图9所示。

4.2.1.2 流程叙述装置并脱除杂质:HCl(来自1,2-二氯乙烷热裂解装置,见后)预热到170℃左右,与H2一起进入加氢反应器,在Pd/Al2O3催化剂存在下,进行加氢精制,使其中所含有的有害的乙炔杂质,加氢为乙烯。

乙烯进装置:原料乙烯也预热到一定温度,然后与HCl混合后,一起进入反应器。

氯乙烯的工业生产方法

氯乙烯的工业生产方法

氯乙烯的工业生产方法以下是 9 条关于氯乙烯的工业生产方法:1. 电石法呀,这可是很常见的一种呢!就好比搭积木,把电石和水反应生成乙炔,再和氯化氢一结合,嘿,氯乙烯就出来啦!比如在一些化工厂里,工人们就熟练地操作着这个过程,神奇吧!2. 乙烯氧氯化法也挺厉害哟!想象一下,乙烯和氯气、氧气就像好朋友一起聚会,然后发生一系列反应,最后就变出氯乙烯啦。

在那些大型化工厂中,不就是这样不断生产出氯乙烯来满足我们的需求嘛!3. 还有乙烷直接氯化法呢!就像一场奇妙的化学反应魔法,乙烷直接和氯气反应,逐步转化成氯乙烯。

你说神不神,那些工厂里可不就是靠着这个魔法般的方法给我们带来氯乙烯嘛!4. 二氯乙烷催化裂解,哇塞,这听着就很有意思!就如同拆礼物一样,把二氯乙烷拆开,就得到氯乙烯这个惊喜啦!在某些生产线上,大家不都在运用这个有趣的方法嘛!5. 乙烯平衡氧氯化法,这可是个很棒的途径呀!好比走一条特别的路,让乙烯经过氧氯化这个过程,轻松走到氯乙烯的终点。

工厂里的技术人员对这个方法肯定很熟悉吧!6. 混合烯炔法也不能小瞧呢!它就像是一个独特的组合拳,把各种烯炔混合起来,最后打出氯乙烯这个成果。

不是有很多厂都用过这个方法嘛!7. 氯乙醇法也有它的特别之处哦!就好像是在变魔术,氯乙醇经过一些变化,嘿,氯乙烯就出现啦。

以前一些地方不就用这种神奇的方法来生产吗?8. 氯乙烯联合生产法,哇,这多酷呀!就像一群小伙伴一起合作完成一件大事,多种反应凑到一起,造就了氯乙烯。

难道不是有好些地方用这种联合的力量来生产嘛!9. 醋酸乙烯法也值得一提呀!人家这可是另辟蹊径呢,像开辟新道路一样,通过醋酸乙烯来搞出氯乙烯。

是不是很厉害,很多地方都有应用这个方法吧!我的观点就是这些工业生产方法都各有特点和用处,为我们的生活带来了很多便利和可能性呀!。

乙烯氧氯化制氯乙烯

乙烯氧氯化制氯乙烯

第七章氯化第四节乙烯氧氯化制氯乙烯问题4:什么叫氧氯化反应?什么叫HCl的平衡氧氯化制氯乙烯的反应过程?一.三步法(平衡HCl的氧氯化法)C2H4+Cl2——>C2H4Cl2C2H4+2HCl+0.5O2——>C2H4Cl2+H2O2C2H4Cl2——>2C2H3Cl+2HCl二.二步法:适用于副产HCl的工业,进口EDC.三.一步法:2C2H4+Cl2+0.5O2——>2C2H3Cl+H2O四.乙烷法制VCM(乙工业化)五.直接氯化反应1.C2H4+Cl2——>C2H4Cl2+Q催化剂:FeCl3,Q=171.5KJ/mol副反应:C2H4Cl2+Cl2——>C2H3Cl3+HCl 2.反应机理:离子型机理CH2=CH2+Cl—Cl——>[CH2—CH2Cl]+Cl [CH2=CH2—Cl]+Cl——>ClCH2CH2Cl催化剂作用:FeCl3+Cl2——>[FeCl4]+ClCl+C2H4——>[CH2CH2Cl][CH2CH2Cl]+[FeCl4]——>ClCH2CH2Cl+FeCl33.反应动力学:r=kC C2=*C Cl24.反应条件:a.C2=与Cl2的mol比工业上:C2=:Cl2=1.05:1因为Cl2的后处理困难;爆炸混合物。

b.反应温度:工业上:38°C—100°C38°C:产物液相出料;100°C:产物EDC气相出料。

※工艺流程:六.氧氯化反应:1.C 2H 4+2HCl+0.5O 2——>C 2H 4Cl 2+H 2O 催化剂CuCl 2;放热56.6KJ/mol副反应:乙烯燃烧副反应:深度氧氯化 C 2H 4+3HCl+O 2——>C 2H 3Cl 3+2H 2O C 2H 4+3HCl+2O 2——>CCl 3CHO+3H 2O 2.反应催化剂:表7-4不同K/Cu 原子比的CuCl2—KCl/r —Al2O3催化剂的选择性单组分催化剂:CuCl2/r-Al2O3C2H4:HCl:O2=1.16:2:0.9C2H4与O2过量,保证HCl的转化率。

氯乙烯安全生产要点(新编版)

氯乙烯安全生产要点(新编版)

( 操作规程 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改氯乙烯安全生产要点(新编版)Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.氯乙烯安全生产要点(新编版)1工艺简述平衡氧氯化法制氯乙烯的生产工艺主要由直接氯化、氧氯化、二氯乙烷精馏、裂解、氯乙烯精馏等工序组成。

首先氯气和乙烯在直接氯化反应器中反应生成二氯乙烷,并剩有部分含乙烯、氧气的尾气。

二氯乙烷去二氯乙烷精制单元精制,除去其中的水、低沸物和高沸物。

精制后的二氯乙烷去二氯乙烷裂解单元,在裂解炉中于510℃、2.0MPa下进行热裂解,产生氯乙烯和氯化氢。

氯乙烯、氯化氢和未裂解的二氯乙烷一起进入氯乙烯精制单元进行分离,得到高纯度的氯乙烯。

分离出的氯化氢返回氧氯化反应器,与氧气、乙烯反应生成二氯乙烷,该二氯乙烷也进入二氯乙烷精制单元精制。

氯乙烯生产所用原料及产品(如乙烯、氯气、氯化氢、二氯乙烷、氯乙烯等)都是易燃、易爆有毒物质,工序属有毒生产作业岗位。

2重点部位2.1直接氯化单元该单元采用乙烯和氯气进行直接氯化反应。

由于隔膜法生产的氯气中含氧达4%,故反应后的尾气中有氧气存在,而直接氯化反应中为使氯气转化率尽可能提高,又采取了乙烯与氯气1.25:1克分子比,所以在尾气中氧气与乙烯共存,有形成爆炸性混合物的可能,一旦控制不好就有可能发生事故。

如某装置就曾出现过因操作工误关闭直接氯化反应乙烯阀门,造成尾气中氧含量增高,形成爆炸性混合物而发生闪爆的事故。

氯乙烯工艺--氧氯化上

氯乙烯工艺--氧氯化上

目录摘要 (2)关键词 (2)前言 (2)1 氯乙烯的生产原理 (2)1.1 原料的制取 (2)1.1.1 氯气的制取 (2)1.1.2 乙烯的制取 (2)1.2 氯乙烯合成反应式 (2)1.2.1 反应原理 (2)1.2.1.1 反应机理的主要依据 (3)1.2.1.2 反应动力学方程式显示的规律 (3)1.3 乙烯氧氯化过程的主要副反应 (3)1.3.1 乙烯的深度氧化 (3)1.3.2 生成副产物1,1,2-三氯乙烷和氯乙烷 (3)1.3.3 其它氯衍生物副产物的生成 (3)2 催化剂 (3)3 工艺条件 (4)3.1 温度 (4)3.2 反应压力 (5)3.3 配料比 (6)3.4 原料气纯度 (6)3.5 停留时间....................................................................................... 错误!未定义书签。

4 工艺流程................................................................................................... 错误!未定义书签。

4.1 氧氯化反应................................................................................... 错误!未定义书签。

4.2 以空气作氧化剂的乙烯流化床氧氯化制1,2-二氯乙烷的工艺流程错误!未定义书签。

4.2.1 氧氯化反应部分....................................................................... 错误!未定义书签。

4.2.1.1 工艺流程图........................................................................... 错误!未定义书签。

乙烯氧氯化法生产氯乙烯1

乙烯氧氯化法生产氯乙烯1

乙烯氧氯化法生产氯乙烯一、概述1.氯乙烯的性质和用途氯乙烯在常温常压下是一种无色的有乙醚香味的气体,沸点-13.9℃,临界温度142℃,临界压力为5.12MPa,尽管它的沸点低,但稍加压力,就可得到液体的氯乙烯。

氯乙烯易燃,闪点小于-17.8℃,与空气容易形成爆炸混合物,其爆炸范围为4~21.7%(体积)。

氯乙烯易溶于丙酮、乙醇、二氯乙烷等有机溶剂,微溶于水,在水中的溶解度是0.001g/L。

氯乙烯具有麻醉作用,在20~40%的浓度下,会使人立即致死,在10%的浓度下,—小时内呼吸管内急动而逐渐缓慢,最后微弱以致停止呼吸。

慢性中毒会使人有晕眩感觉,同时对肺部有刺激,因此,氯乙烯在空气中的允许浓度为500ppm。

氯乙烯是分子内包含氯原子的不饱和化合物。

由于双键的存在,氯乙烯能发生一系列化学反应,工业应用最重要的化学反应是其均聚与共聚反应。

氯乙烯是聚氯乙烯的单体,在引发剂的作用下,易聚合成聚氯乙烯。

氯乙烯也可以和其它不饱和化合物共聚,生成高聚物,这些高聚物在工业上和日用品生产上具有广泛的用途。

因此,氯乙烯的生产在有机化工生产中占有重要的地位。

2.氯乙烯的生产方法氯乙烯首先在工业上实现生产是在20世纪30年代,当时是使用电石水解成,乙炔和氯化氢进行加成反应得到的。

其化学反应方程式为:CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2C2H2 + HCl CH2CHCl50年代前,电石是由焦炭与生石灰在电炉中加热生成:CaO+3C CaC2 + CO随着氮乙烯需求量的增加,人们致力于寻找生产氯乙烯更廉价的原料来源。

在50年代初期,乙烯成为生产氯乙烯更经济、更合理的原料。

实现了由乙烯和氯气生产氯乙烯的工业生产路线。

该工艺包括乙烯直接氯化生产二氯乙烷及二氯乙烷裂解生产氯乙烯。

随后,人们注意到二氯乙烷裂解过程,除生成氯乙烯外还生成氯化氢。

由此,工业界想到由氢化氢可以连同乙炔生产工艺一起生产氯乙烯。

CH 2=CH2十C12 → CH 2C1—CH 2C1CH 2C1—CH 2C1 → CH 2=CHC1十HC1十HCl → CH 2=CHC150年代后期,开发出乙烯氧氯化工艺以适应不断增长的对氯乙烯的需求。

氧氯制取氯乙烯

氧氯制取氯乙烯

一、概述1.氯乙烯的性质和用途氯乙烯在常温常压下是一种无色的有乙醚香味的气体,沸点—13。

9℃,临界温度142℃,临界压力为5.12MPa,尽管它的沸点低,但稍加压力,就可得到液体的氯乙烯。

氯乙烯易燃,闪点小于—17.8℃,与空气容易形成爆炸混合物,其爆炸范围为4~21。

7%(体积)。

氯乙烯易溶于丙酮、乙醇、二氯乙烷等有机溶剂,微溶于水,在水中的溶解度是0。

001g/L。

氯乙烯具有麻醉作用,在20~40%的浓度下,会使人立即致死,在10%的浓度下,-小时内呼吸管内急动而逐渐缓慢,最后微弱以致停止呼吸.慢性中毒会使人有晕眩感觉,同时对肺部有刺激,因此,氯乙烯在空气中的允许浓度为500ppm。

氯乙烯是分子内包含氯原子的不饱和化合物.由于双键的存在,氯乙烯能发生一系列化学反应,工业应用最重要的化学反应是其均聚与共聚反应。

氯乙烯是聚氯乙烯的单体,在引发剂的作用下,易聚合成聚氯乙烯。

氯乙烯也可以和其它不饱和化合物共聚,生成高聚物,这些高聚物在工业上和日用品生产上具有广泛的用途。

因此,氯乙烯的生产在有机化工生产中占有重要的地位.2.氯乙烯的生产方法氯乙烯首先在工业上实现生产是在20世纪30年代,当时是使用电石水解成,乙炔和氯化氢进行加成反应得到的。

其化学反应方程式为:CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2C2H2 + HCl CH2CHCl50年代前,电石是由焦炭与生石灰在电炉中加热生成:CaO+3C CaC2 + CO随着氮乙烯需求量的增加,人们致力于寻找生产氯乙烯更廉价的原料来源。

在50年代初期,乙烯成为生产氯乙烯更经济、更合理的原料。

实现了由乙烯和氯气生产氯乙烯的工业生产路线.该工艺包括乙烯直接氯化生产二氯乙烷及二氯乙烷裂解生产氯乙烯.随后,人们注意到二氯乙烷裂解过程,除生成氯乙烯外还生成氯化氢.由此,工业界想到由氢化氢可以连同乙炔生产工艺一起生产氯乙烯.CH 2=CH2十C12→ CH2C1—CH 2C1CH 2C1—CH 2C1→ CH2=CHC1十HC1十HCl → CH2=CHC150年代后期,开发出乙烯氧氯化工艺以适应不断增长的对氯乙烯的需求。

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一、概述1.氯乙烯的性质和用途氯乙烯在常温常压下是一种无色的有乙醚香味的气体,沸点-13.9℃,临界温度142℃,临界压力为5.12MPa,尽管它的沸点低,但稍加压力,就可得到液体的氯乙烯。

氯乙烯易燃,闪点小于-17.8℃,与空气容易形成爆炸混合物,其爆炸范围为4~21.7%(体积)。

氯乙烯易溶于丙酮、乙醇、二氯乙烷等有机溶剂,微溶于水,在水中的溶解度是0.001g/L。

氯乙烯具有麻醉作用,在20~40%的浓度下,会使人立即致死,在10%的浓度下,—小时内呼吸管内急动而逐渐缓慢,最后微弱以致停止呼吸。

慢性中毒会使人有晕眩感觉,同时对肺部有刺激,因此,氯乙烯在空气中的允许浓度为500ppm。

氯乙烯是分子内包含氯原子的不饱和化合物。

由于双键的存在,氯乙烯能发生一系列化学反应,工业应用最重要的化学反应是其均聚与共聚反应。

氯乙烯是聚氯乙烯的单体,在引发剂的作用下,易聚合成聚氯乙烯。

氯乙烯也可以和其它不饱和化合物共聚,生成高聚物,这些高聚物在工业上和日用品生产上具有广泛的用途。

因此,氯乙烯的生产在有机化工生产中占有重要的地位。

2.氯乙烯的生产方法氯乙烯首先在工业上实现生产是在20世纪30年代,当时是使用电石水解成,乙炔和氯化氢进行加成反应得到的。

其化学反应方程式为:CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2C2H2 + HCl CH2CHCl50年代前,电石是由焦炭与生石灰在电炉中加热生成:CaO+3C CaC2 + CO随着氮乙烯需求量的增加,人们致力于寻找生产氯乙烯更廉价的原料来源。

在50年代初期,乙烯成为生产氯乙烯更经济、更合理的原料。

实现了由乙烯和氯气生产氯乙烯的工业生产路线。

该工艺包括乙烯直接氯化生产二氯乙烷及二氯乙烷裂解生产氯乙烯。

随后,人们注意到二氯乙烷裂解过程,除生成氯乙烯外还生成氯化氢。

由此,工业界想到由氢化氢可以连同乙炔生产工艺一起生产氯乙烯。

CH 2=CH2十C12→ CH2C1—CH 2C1CH 2C1—CH 2C1→ CH2=CHC1十HC1十HCl → CH2=CHC150年代后期,开发出乙烯氧氯化工艺以适应不断增长的对氯乙烯的需求。

在这个过程中,乙烯、氧气和氯化氢反应生成二氯乙烷,和直接氯化过程结合在一起,两者所生成的二氯乙烷一并进行裂解得到氯乙烯,这种生产方法称为平衡法。

至今世界上虽仍有少量的氯乙烯来自于电石乙炔及乙炔—乙烯混合法,而绝大部分氯乙烯是通过基于乙烯和氯气的平衡过程生产。

平衡氧氯化生产工艺仍是已工业化的、生产氯乙烯单体最先进的技术,在世界范围内,93%的聚氯乙烯树脂都采用由平衡氧氯化法生产的氯乙烯单体聚合而成。

该法具有反应器能力大、生产效率高、生产成本低、单体杂质含量少和可连续操作等特点。

二、反应原理乙烯氧氯化法生产氯乙烯,包括三步反应:(1)乙烯直接氯化 CH2=CH2 + Cl2→ CH2ClCH2Cl(2)二氯乙烷裂解 2CH2ClCH2Cl → 2CH2=CHCl + 2HCl(3)乙烯氧氯化 CH2=CH2 + 2HCl + O2→ CH2ClCH2Cl + H2O总反应式 2CH2=CH2 + Cl2 + O2→ 2CH2=CHCl + H2O其工艺过程示意如图6—14。

图6-14乙烯平衡氧氯化法生产氯乙烯的工艺流程此图可见,该法生产氯乙烯的原料只需乙烯、氯和空气(或氧),氯可以全部被利用,其关键是要计算好乙烯与氯加成和乙烯氧氯化两个反应的反应量,使1,2—二氯乙烷裂解所生成的HCl恰好满足乙烯氧氯化所需的HCl。

这样才能使HCl在整个生产过程中始终保持平衡。

该法是目前世界公认为技术先进、经济合理的生产方法。

现将三步反应原理分别进行讨论:1.主、副反应(1)乙烯直接氯化部分主反应:CH2=CH2 + Cl2→ CH2ClCH2Cl △H =-171.7kJ/mo1该反应可以在气相中进行,也可以在溶剂中进行。

气相反应由于放热大,散热困难而不易控制,因此工业上采用在极性溶剂存在下的液相反应,溶剂为二氯乙烷。

副反应:CH2ClCHCl + Cl2→ CH2ClCHCl2 + HClCH2ClCHCl2 + Cl2→ CHCl2CHCl2 + HCl主要生成多氯乙烷。

乙烯中的少量甲烷和微量丙烯亦可发生氯代和加成反应形成相应副产物。

(2)二氯乙烷裂解部分主反应:CH2ClCH2Cl CH2=CHCl + HCl △H =79.5kJ/mo1此反应是吸热可逆反应。

副反应:CH2=CHCl →CH≡CH + HClCH2=CHCl + HCl → CH3CHCl2CH2ClCH2Cl → H2 + 2HCl + 2Cn CH2=CHCl 聚氯乙烯(3)乙烯氧氯化部分主反应:CH2=CH2 + 2HCl + O2→ CH2ClCH2Cl + H2O △H =-251kJ/mo1这是一个强放热反应。

副反应:CH2=CH2 + 2O2→ 2CO + 2H2OCH2=CH2 + 3O2→ 2CO2 + 2H2OCH2=CHCl + HCl → CH3CH2ClCH2ClCH2Cl CH2=CHCl CH2ClCHCl2还有生成其它氯衍生物的副反应反生。

这些副产物的总量仅为二氯乙烷生成量的1%以下。

2.催化剂乙烯液相氯化反应的催化剂常用FeCl3。

加入FeCl3的主要作用是抑制取代反应,促进乙烯和氯气的加成反应,减少副反应增加氯乙烯的收率。

二氯乙烷裂解反应是在高温下进行,不需要催化剂。

乙烯氧氯化制二氯乙烷需在催化剂存在下进行。

工业常用催化剂是以γ—A12O3为载体的CuCl2催化剂。

根据氯化铜催化剂的组成不同,可分为单组分催化剂、双组分催化剂、多组分催化剂。

近年来,发展了非铜催化剂。

三、操作条件1.乙烯直接氯化部分(1)原料配比乙烯与氯气的摩尔比常采用1.1:1.0。

略过量的乙烯可以保证氯气反应完全,使氯化液中游离氯含量降低,减轻对设备的腐蚀并有利于后处理。

同时,可以避免氯气和原料气中的氢气直接接触而引起的爆炸危险。

生产中控制尾气中氯含量不大于0.5%,乙烯含量小于1.5%。

(2)反应温度乙烯液相氯化是放热反应,反应温度过高,会使甲烷氯化等反应加剧,对主反应不利;反应温度降低,反应速度相应变慢,也不利于反应。

一般反应温度控制在53℃左右。

(3)反应压力从乙烯氯化反应式可看出,加压对反应是有利的。

但在生产实际中,若采用加压氯化,必须用液化氯气的办法,由于原料氯加压困难,故反应一般在常压下进行。

2.二氯乙烷裂解部分(1)原料纯度在裂解原料二氯乙烷中若含有抑制剂,则会减慢裂解反应速度并促进生焦。

在二氯乙烷中能起强抑制作用的杂质是1,2—二氯丙烷,其含量为0.1~0.2%时,二氯乙烷的转化率就会下降4~10%。

如果提高裂解温度以弥补转化率的下降,则副反应和生焦量会更多,而且1,2—二氯丙烷的裂解产物氯丙烯具有更强的抑制裂解作用。

杂质l,1—二氯乙烷对裂解反应也有较弱的抑制作用。

其它杂质如二氯甲烷、三氯甲烷等,对反应基本无影响。

铁离子会加速深度裂解副反应,故原料中含铁量要求不大于10-4。

水对反应虽无抑制作用,但为了防止对炉管的腐蚀,水分含量控制在5×10-6以下。

(2)反应温度二氯乙烷裂解是吸热反应,提高反应温度对反应有利。

温度在450℃时,裂解反应速度很慢,转化率很低,当温度升高到500℃左右,裂解反应速度显著加快。

但反应温度过高,二氯乙烷深度裂解和氯乙烯分解、聚合等副反应也相应加速。

当温度高于600℃,副反应速度将显著大于主反应速度。

因此,反应温度的选择应从二氯乙烷转化率和氯乙烯收率两方面综合考虑,一般为500~550℃。

(3)反应压力二氯乙烷裂解是体积增大的反应,提高压力对反应平衡不利。

但在实际生产中常采用加压操作,其原因是为了保证物流畅通,维持适当空速,使温度分布均匀,避免局部过热;加压还有利于抑制分解生炭的副反应,提高氯乙烯收率;加压还利于降低产品分离温度,节省冷量,提高设备的生产能力。

目前,工业生产采用的有低压法(~0.6MPa)、中压法(1MPa)和高压法(>1.5MPa)等几种。

(4)停留时间停留时间长,能提高转化率,但同时氯乙烯聚合、生焦等副反应增多,使氯乙烯收率降低,且炉管的运转周期缩短。

工业生产采用较短的停留时间,以获得高收率并减少副反应。

通常停留时间为10s左右,二氯乙烷转化率为50~60%。

3.乙烯氧氯化部分(1)反应温度乙烯氧氯化反应是强放热反应,反应热可达251kJ/moI,因此反应温度的控制十分重要。

升高温度对反应有利,但温度过高,乙烯完全氧化反应加速,CO2和CO的生成量增多,副产物三氯乙烷的生成量也增加,反应的选择性下降。

温度升高催化剂的活性组分CuCl2挥发流失快,催化剂的活性下降快,寿命短。

一般在保证HCl的转化率接近全部转化的前提下,反应温度以低些为好。

但当低于物料的露点时,HCl气体就会与体系中生成的水形成盐酸,对设备造成严重的腐蚀。

因此,反应温度一般控制在220~300 ℃。

(2)反应压力常压或加压反应皆可,一般在0.1~1MPa。

压力的高低要根据反应器的类型而定,流化床宜于低压操作,固定床为克服流体阻力,操作压力宜高些。

当用空气进行氧氯化时,反应气体中含有大量的惰性气体,为了使反应气体保持相当的分压,常用加压操作。

(3)原料配比按乙烯氧氯化反应方程式的计量关系,C2H4:HC1:O2=1:2:0.5(摩尔)。

在正常操作情况下,C2H4稍有过量,O2过量50%左右,以使HC1转化完全。

实际原料配比为C 2H4:HC1:O2=1.05:2:0.75~0.85(摩尔)。

若HC1过量,则过量的HCl会吸附在催化剂表面,使催化剂颗粒胀大,使密度减小;如果采用流化床反应器,床层会急剧升高,甚至发生节涌现象,以至不能正常操作。

C2H4稍过量,可保证HC1完全转化,但过量太多,尾气中CO和CO2的含量增加,使选择性下降。

氧的用量若过多,也会发生上述现象。

(4)原料气纯度原料乙烯纯度越高,氧氯化产品中杂质就越少,这对二氯乙烷的提纯十分有利。

原料气中的乙炔、丙烯和C4烯烃含量必须严格控制。

因为它们都能发生氧氯化反应,而生成四氯乙烯、三氯乙烯、1,2—二氯丙烷等多氯化物,使产品的纯度降低而影响后加工。

原料气HC1主要由二氯乙烷裂解得到,—般要进行除炔处理。

(5)停留时间要使HCl接近全部转化,必须有较长的停留时间,但停留时间过长会出现转化率下降的现象。

这可能是由于在较长的停留时间里,发生了连串副反应,二氯乙烷裂解产生HCl和氯乙烯。

在低空速下操作时,适宜的停留时间—般为5~10s。

四、工艺流程1.乙烯直接氯化生产二氯乙烷的工艺流程乙烯液相氯化生产二氯乙烷,催化剂为FeCl3。

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