化学法和色谱法分析氯乙烯转化器中氯化氢和乙炔含量的对比
常规法和两段法生产氯乙烯的工艺对比分析
常规法和两段法生产氯乙烯的工艺对比分析随着社会的不断进步與发展，PVC树脂在我们日常生活中应用越来越广泛，而PVC树脂的原料氯乙烯的需求量也逐年增加，根据国内外资料显示，生产氯乙烯的方法根据采用原料的不同主要分为乙烯法和乙炔法。
本文介绍了乙炔法生产工艺中的常规法工艺与两段法工艺，从工艺流程，生产设备，工艺参数等方面进行了比较。
标签：氯乙烯；常规法工艺；两段法工艺；比较氯乙烯作为一种化工原材料，在建筑材料、食品包装、染料、香料、冷冻剂等方面有着极为广泛的应用。
氯乙烯为我们的日常生活带了了众多便利，例如氯乙烯作为聚氯乙烯的一种单体，可以发生聚合反应生产聚氯乙烯，即PVC，PVC 是世界上产量最大的塑料产品，我们日常生活中的塑料产品众多，多数是PVC 材料。
世界范围内对氯乙烯的需求量大约5000万吨/年，目前生产氯乙烯的工艺主要是两种，一种是乙烯法，另一種是乙炔法。
我国的氯乙烯生产工艺比西方发达国家起步晚，在工艺技术方面革新的空间还很大，目前我们多数大型氯乙烯生产企业仍旧采用传统的乙炔法生产工艺。
1 氯乙烯工艺简介尽管氯乙烯的合成路线众多，但是能大规模生产的工艺技术仍旧是乙烯法与乙炔法两种，乙炔法生产氯乙烯的工艺最早与上世纪40年代在德国实现了工业化，为塑料工业的发展奠定了原料基础。
随着石油化工行业的不断发展，乙烯作为一种石油化工产品逐渐被开发用于合成氯乙烯，目前很多发达国家已经逐步淘汰了乙炔法生产工艺。
我国在上世纪50年代末才开始引进乙炔法生产氯乙烯的工艺，乙炔主要来源于电石电解产物，电石是由煤炭与石灰石产生，我国煤炭资源比较丰富，矿石储量大，合成电石成本低，因此乙炔法生产氯乙烯的工艺具有很大优势。
1.1 乙炔法工艺乙炔法是目前应用最广泛的生产氯乙烯的工艺，原理是电石水解生成乙炔，乙炔与氯化氢气体在氯化汞催化下加成生成氯乙烯。
该工艺路线简单，对生产设备要求较低，投资少，工艺路线成熟稳定，但是氯化汞触媒有毒性，对操作人员构成伤害，同时价格昂贵，造成环境污染。
乙炔、氯化氢的自动配比与氯乙烯精馏装置的优化控制
【仪表与自动化】乙炔、氯化氢的自动配比与氯乙烯精馏装置的优化控制惠正纲1,李 荣2(1.无锡格林艾普化工股份有限公司,江苏无锡214041;2.杭州浙大中能自动化有限公司,浙江杭州310004) [关键词]乙炔;氯化氢;配比;氯乙烯;精馏;优化控制[摘 要]介绍了无锡格林艾普化工股份有限公司的氯乙烯生产装置中乙炔、氯化氢的配比和氯乙烯精馏装置的工艺、计算机控制情况,叙述了配比系统的安全保障情况和精馏装置的优化控制过程。
[中图分类号]TQ325.3;TQ056 [文献标识码]B [文章编号]1009-7937(2007)08-0027-04The automatic regulation of the ratio of acetylene with hydrogen chloride andthe optimum control of vinyl chloride rectif ication facilityH U I Zheng-g ang1,L I Ron g2(1.Wuxi Greenaple Chemical Co.,Lt d.,Wuxi214041,Chi na;2.Hangzhou Zheda Zhongneng Automatic Co.,Hangzhou310004,China)K ey w ords:acetylene;hydrogen chloride;ratio;vi nyl chloride;rectif ication opti m um controlAbstract:The ratio of acet ylene wit h hydrogen f or t he p roduction of vi nyl chloride i n Wuxi Greenapple Chemical Co.,Lt d.was i ntroduced as well as t he p rocess and comp uter control sit uation of t he vi nyl chloride rectif ication f acilit y.The securit y of t he ratio regulation system and t he opti2 m um control of t he rectif ication facilit y were described. 电石法氯乙烯生产装置的关键控制系统主要包括乙炔、氯化氢的配比控制和氯乙烯的精馏控制。
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。
氯乙烯生产提高氯乙烯转化率的方法
动，造成产生大量热能，容易引发爆炸事故，还可以在催化剂的作用下产生其他生产物，影响产品的纯度。
因此需要加强原料气体纯度和杂质的控制，提高原料气纯度，可以明显提高转化率。
2.2 优化设备参数在提高原料气体纯度的基础上，对原料气体生产装置展开严格控制，尤其要严格按照工艺参数对原材料气体进行调试。
在设备原料气体进气区域设立取样点，监测原料气体的纯度以及杂质情况。
若检测到气体纯度较低，要立即通知乙炔车间，调整纯度或停止通气。
同样氯化氢出现游离氢超标的问题，或者混合器内部温度逐渐升高，需要立刻启动紧急预案，避免出现安全事故。
在氯乙烯合成中转化器是最为重要的设备，制造转化器过程中对于管板和列管技术具有较高要求，要避免出现渗漏问题。
管间热水若渗漏到设备中，和气相氯化氢生成盐酸，会造成设备腐蚀，导致触媒出现结块失效，造成转化率的降低。
循环热水可以使用分段进入且排出的方式。
转化器上下段设置热水进出口。
使用催化剂初期要注意增加设备换热面积。
转化器加工期间可以调整列管储存，从φ57mm ×3.5mm 减小到φ50mm ×3mm ，从而扩大换热的面积，让换热达到良好效果，从而提高转化率。
2.3 优化原料气配比乙炔气体和氯化氢气体的分子配比对于转化率有很大影响。
生产要求1:1.05～1:1.1的比例进行。
若单方面增加乙炔气体和氯化氢气体含量，都有助于加快转化速率。
但是若乙炔气体过量，会造成催化剂失去活性，转化率降低；乙炔过量还会增加精馏工段负荷，使低塔的蒸发量加大，进而使尾排开度增大，尾排中乙炔含量上升，影响到变压吸附工序，还会影响氯乙烯的产量。
若操作过程中选择氯化氢气体过量，会使氯化氢与乙炔反应不完全，增加水碱洗的负荷，严重超标时还会把酸压到压缩、精馏，腐蚀设备和泵。
严格按照比例进行配比生产，可以获得良好的转化效果。
调整配比要依照测试参数展开控制，根据流量计测定乙炔气体和氯化氢气体的流量，并参照转化器出口的分析样进行调节。
浅谈提高氯乙烯转化率的影响因素及对策 刘双亮
浅谈提高氯乙烯转化率的影响因素及对策刘双亮发表时间：2017-12-11T15:34:37.810Z 来源：《基层建设》2017年第25期作者：刘双亮[导读] 摘要：聚氯乙烯（PVC）是一种重要的热塑性塑料，其性能好，价格优，广泛应用于各行业。
青海盐湖海纳化工有限公司青海西宁 811600摘要：聚氯乙烯（PVC）是一种重要的热塑性塑料，其性能好，价格优，广泛应用于各行业。
聚氯乙烯（PVC）是一种经过加压聚合制备的。
氯乙烯质量对聚氯乙烯（PVC）的性能有直接影响。
目前，采用乙炔法进行氯乙烯生产。
提高乙炔的转化率和氯化氢反应转化率是提高氯乙烯纯度的关键。
文章讨论了如何提高氯乙烯转化率的问题，提出了氯乙烯转换的控制措施。
关键词：氯乙烯；转化率；纯度；催化剂；配合比1前言聚氯乙烯（PVC）是5大热塑性合成树脂之一，其制品广泛应用于农业、建筑、电子电器等领域，在塑料工业中具有举足轻重的作用。
随着经济的快速发展，聚氯乙烯的需求量逐年增加，而氯乙烯（VCM）作为生产聚氯乙烯的原料，其需求量也在不断增加。
由于氯乙烯的生产过程涉及乙炔、氯化氢、氯乙烯、氯气等多种易燃、易爆及强腐蚀性气体，反应条件苛刻，一旦反应失控或管线泄漏，极易发生火灾、爆炸或中毒事故，后果极为严重。
提高氯乙烯的转化率，将在很大程度提高聚氯乙烯单体的纯度，降低后续设备的生产负荷，这对降低能耗和降低风险具有重要意义。
2氯乙烯基本生产工艺氯乙烯的合成原理是通过充分脱水气体来预热乙炔和氯化氢气体。
气体达到一定的温度后，可以通过转化炉的第一、二段进行合成。
氯乙烯转化过程的工艺流程，将乙炔车间的乙炔气体冷却和脱水后，与盐酸车间运来的氯化氢气体，按照一定的分子比充分混合；混合后的气体首先需要经过冷冻和脱水，然后再进行混合气预热器换热升温。
最后，通入一、二组固定床式转化器反应，转化成粗氯乙烯气体。
3提高氯乙烯转化率的工艺控制氯乙烯的转化率应从原料纯度、脱水率、混合比、转化反应温度和催化剂活性等方面进行控制。
重量法测定乙炔和氯化氢混合气中水分含量的改进
和 Ｎ。 Ｎ 一 二 甲基 甲酰 胺 溶液 吸 收瓶 吸收氯 化 氢 和 乙
酸， 腐 蚀 转化 器 ， 严重 时会 蚀穿 列管 ， 导 致停 车检 修 ，
使生 产受 到损 失 。 （ ２ ） 水分 的存 在还 易 使转 化器 中的 催 化 剂结 块 ， 降低 催化 剂 的活 性 ． 导 致 整个转 化 器 系 统 的阻 力增 加 ， 气 流分 布不 均 匀 ， 局 部 由于反 应 特别
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ａ ｃ ｅ ｔ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ； ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｃ ｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ； ｗ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ； ｉ ｍｐ ｒ ｏ Ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
在 电石法 生产 聚氯 乙烯树脂 中， 氯 乙烯合成 原料
气（ 乙炔 和氯化 氢 ） 中的水 分主要 有 以下 危害 ： （ １ ） 氯 化 氢 气 中存 在 的水 分 容 易 溶 解 氯 化 氢 气 体 形 成 盐
色 谱 法【 １ Ｊ ． 这些 方 法有 着 各 自优 点 和 缺 点 ， 本 文 主要
介 绍对 重量 法 的改 进 。
１ 测定原理
中性 玻璃 丝 ：取 玻璃 丝 若 干放 人 烧杯 中 ， 加浓 盐酸浸泡 ２ ４ ｈ ， 然后 ， 洗 涤 至 中性 ， 在 １ ０ ５℃下 烘 干
备用 ：
【 作 者简 介］ 侯迎 利（ １ ９ ８ １ 一） ， 男， 助理工程师 ， ２ ０ ０ ４年毕业于新疆 农业大学环 境科学专业 ， 学士学 位 ， 现于新疆 中泰化学 （ 集 团） Ｓ ｔ
浅谈氯乙烯生产提高氯乙烯转化率的方法
浅谈氯乙烯生产提高氯乙烯转化率的方法
氯乙烯是一种重要的化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、涂料等行业。
提高氯乙烯的
转化率可以提高其生产效益，减少资源的浪费。
本文将从反应条件优化、催化剂改进、工
艺改进等方面谈论氯乙烯生产提高氯乙烯转化率的方法。
反应条件的优化是提高氯乙烯转化率的关键。
氯乙烯通过氯化氢与氯乙烷反应而成，
反应的副产物是1,2-二氯乙烷。
控制反应温度和压力可以提高氯乙烯的转化率。
一般来说，反应温度较高，反应速率较快，但是副产物1,2-二氯乙烷的生成也会增大，所以应选择适当的反应温度。
反应压力也是影响反应速率和副产物生成的因素之一，过高或过低的反应
压力都会导致反应效率降低，所以应选择适当的反应压力。
催化剂的改进对氯乙烯转化率的提高也起到重要作用。
目前常用的催化剂有铜氯化物、氯化铝等。
优化催化剂的组成和用量可以提高氯乙烯转化率。
以铜氯化物为例，其用量过
少会导致反应速率较慢，用量过多会导致副产物生成量增加，所以应选择适当的催化剂用量。
工艺方面的改进也可以提高氯乙烯转化率。
采用连续流动反应器可以减少副产物的生成，提高反应效率。
采用先脱氯后氯化的工艺可以减少副产物的生成，提高氯乙烯转化
率。
通过反应条件的优化、催化剂的改进和工艺的改进等手段可以提高氯乙烯的转化率，
进而提高其生产效益。
在实际生产中，我们还应根据具体情况选择适当的方法进行改进，
以达到更好的效果。
PVC生产中影响氯化汞催化剂活性的因素
71一、前言氯乙烯合成过程会消耗大量的汞资源，氯化汞催化剂价格昂贵，氯化汞催化剂使用周期对PVC的成本影响很大，因此保持氯化汞催化剂活性、延长使用周期尤为重要。
二、影响氯化汞催化剂活性因素分析。
1.反应温度提高反应温度，有利于加快氯乙烯合成反应，获得较高的转化率。
但过高的温度易使氯化汞催化剂吸附的氯化汞升华而随气流带走，降低氯化汞催化剂使用寿命。
下图给出了10g氯化汞催化剂试样在不同温度下由氮气流带走的升华氯化汞数量。
可见：在150℃以下，理论上氯化汞升华较小，且反应速率可以满足工艺要求。
而在160-180℃时，虽然反应加速，但消耗也在上升。
超过180℃后，消耗呈快速上升趋势。
另外氯乙烯的合成反应中随温度上升合成气中高沸物明显上升。
特别是现在采用的低汞触媒，此问题更为明显。
2.微量杂质控制因电石原料不同，乙炔制起过程中反应条件不同，乙炔气中含有不同数量杂质，主要是磷化氢、硫化氢等。
而这些杂质均能与汞催化剂发生不可逆的吸附，使催化剂中毒，降低催化剂使用寿命。
此外，它们还能与催化剂中的氯化汞反应，生成无活性的汞盐：HgCL 2+H 2S→HgS+2HCL3HgCL 2+PH 3→(HgCL)3P+3HCL 3.微量水份控制氯化氢气体和乙炔气体中否含有水分，水分进入氯化汞催化剂载体活性炭微孔或使催化剂结块都降低催化剂活性；水分还能与乙炔反应生成乙醛类的缩合物附着于催化剂的表面，使催化剂活性降低。
4.乙炔量控制当乙炔过量时，易使催化剂还原为汞或生成乙炔汞，很快使催化剂失活。
5.触媒质量控制氯化汞催化剂本身的质量更决定其使用周期，代表其质量的几个指标：（1）汞含量，依低汞、超低汞产品而不同（2）含水<1%（3）机械强度>90%（4）比表面积800-1000m 2/g （5）堆积窑度550-650g/L （6）吸苯率≥30%三、结论1.氯化氢和乙炔混合，在氯化汞催化剂的作用下合成氯乙烯，为减少生成高沸物等副产品，保持催化活性的适宜温度在130-150℃最佳。
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化学法和色谱法分析氯乙烯转化器中氯化氢和乙炔含量的对比仲超;郑浩;张红艳;戈林凡
【期刊名称】《聚氯乙烯》
【年(卷),期】2022(50)8
【摘要】通过具体分析试验数据,对用化学法和色谱法分析氯乙烯工段转化器中氯化氢和乙炔含量进行了对比分析。
明确了实际生产中乙炔含量和氯化氢含量分析方式的取舍问题,大大提高了分析工作效率。
【总页数】4页(P22-25)
【作者】仲超;郑浩;张红艳;戈林凡
【作者单位】山东鲁泰化学有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.3;TQ014
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