【正文】 ...................................................... 2 ................................................................................... 2 ....................................................................................... 2 ................................................................................... 3 .......................................................................................... 4 ................................................................................................... 4 ................................................................................................... 5 ............................................................................................... 5 ............................................................................................... 5 第二章 氯乙烯生產(chǎn)的工藝流程 .................................................................................. 7 .......................................................................................... 7 .................................................................................................. 7 目的 ——得到符合要求的乙炔 .................................................................. 8 清凈劑 ——次氯酸鈉液體 .......................................................................... 8 反應(yīng)原理 ——氧化還原反應(yīng)，生成酸性物質(zhì) .......................................... 8 .......................................................................................... 8 .............................................................................. 9 ............................................................................................ 10 ............................................................. 10 ................................................................................. 11 化氫的要求 ............................................................................. 11 ................................................................................ 12 ..................................................................................................... 12 ......................................................... 12 ..................................................................................... 13 第三章 電石法制氯乙烯工段物料及熱量衡算方法 ............................................ 15 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)（論文） II 40 萬噸氯乙烯反應(yīng)器的物料衡算 ......................................... 15 。 設(shè)計(jì)主要論述了電石法生產(chǎn)氯乙烯，以及原料氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，以及它的用途；還介紹了生產(chǎn)氯乙烯的主要設(shè)備，基本原理和工藝流程。氣體比空氣重，可沿地面流動(dòng)，可能造成遠(yuǎn)處 著火，有濕氣存在時(shí)，腐蝕鐵和鋼。 氯乙烯是一種非常重要的化工原材料 ,主要用來制備聚氯乙烯( 簡稱 PVC)樹脂 ,也用于制備偏二氯乙烯、冷凍劑等 。結(jié)構(gòu)簡式 HC≡CH，是最簡單的炔烴。 （ 2） 聚合反應(yīng) 乙炔與乙烯相似，也能發(fā)生聚合反應(yīng)，在含有少量鹽酸的氯化亞銅 氯化銨的水溶液中，通入乙炔，在 357K~369K下生產(chǎn)乙烯基乙炔，還可以進(jìn)一步生產(chǎn)二乙烯基乙炔。 例如：制備聚乙炔，新型導(dǎo)電塑料。 （ 4）恒沸點(diǎn)：這是氯化氫水溶液的特性。 氯乙烯的生產(chǎn)方法 電石乙炔法是最早的氯乙烯生產(chǎn)方法。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)（論文） 5 二氯乙烷法是以乙烯為原料與氯氣反應(yīng)生成二氯乙烷 ( E D C) , 然后由二氯乙烷熱裂化制備氯乙烯的方法。 氧氯化法是對(duì)利用氯化氫合成有機(jī)物的這一類反應(yīng)的總稱。它是目前世界上比較先進(jìn)的生產(chǎn)工藝。電石路線由于存在耗電量大 , 成本高以及環(huán)境污染嚴(yán)重等問題 , 正在被世界各國所淘汰，而石油路線則由于成本低、質(zhì)量高、污染小、易于濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)（論文） 6 大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn) , 成為目前世界上比較通用的生產(chǎn)工藝。尤其是隨，著石油資源的日益減少和天然氣資源的大量發(fā)現(xiàn) ,天然氣的轉(zhuǎn)化和利用越來越受到人們的重視。 電石（碳化鈣 CaC2），遇水生成乙炔（ C2H2），將 乙炔與氯化氫（ HCl）合成制出氯乙烯單體（ CH2CHCl）。然后經(jīng) 13乙炔阻火器，最后送往乙炔的清凈塔，進(jìn)行清凈工序。氫氣的純度在 98％以上，經(jīng)氣液分離器及阻火器進(jìn)入合成爐 5燃燒器。石英的燃燒器傳熱較慢，套管口積蓄的熱量不易散失，能經(jīng)常保持引發(fā)溫度，以使合成反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，燃燒時(shí)火焰溫度可達(dá) 2021℃ 以上，并發(fā)出青白色火焰。受壓后的氯化氯氣體和硫酸一起進(jìn)入氣液分離器，硫酸從底部排出，經(jīng)過冷卻后又被納氏泵吸入循環(huán)使用。凝液送入低沸物塔 8使乙醛等低沸物及乙炔等氣體從塔頂蒸出，釜濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)（論文） 11 液送入氯乙烯 .9，塔頂餾出液為精氯乙烯單體，釜液是二氯乙烷等高沸物，可另再回收。 2. 磷硫雜質(zhì) 磷化氫、硫化氫均能與催化劑發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)吸附，使催化劑中毒而縮短催化劑的使用壽命；還能與升汞反應(yīng)生成無活性的汞鹽。 3. 含氧 (控制在 %以下 ) 在轉(zhuǎn)化率低、放空尾氣中乙炔量較多時(shí)，氧氣在放空氣相中被濃縮，存在潛在危險(xiǎn)；會(huì)與炭反應(yīng)生成 CO、 CO2降低催化劑使用壽命，造成后分離困難；使干燥塔內(nèi)的固堿生成碳酸鈉外殼，影響固堿的脫水效果。氣體再經(jīng)堿冼泡沫塔 3 去殘余的微量氯化氫后，送至氯乙烯氣柜 4，氣柜中氯乙烯經(jīng)冷堿塔 5進(jìn)一步除去微量酸性氣體，至機(jī)前冷卻器 6和水分離器 7，分離出部分冷凝水，借往復(fù)式壓縮機(jī) 8 加壓至 ～ MPa（表壓），并經(jīng)機(jī)后油分離器、冷卻器 9及分離器等設(shè)備，進(jìn)一步除去油及水后送精餾系統(tǒng)。塔頂部的蒸氣所含易揮發(fā)組分 (低沸點(diǎn)組分 )較多，溫度也低些；塔底部的液體所含難揮發(fā)組分 (高沸點(diǎn)組分 )較多，溫度也較高些。 圖 2— 6 氯乙烯精餾工藝流程圖 1全凝器 2水分離器 3低沸塔 4中間槽 5尾冷凝器 6水分離器 7高沸塔 8成 品冷凝器 9單體貯槽 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)（論文） 15 第三章 電石法制氯乙烯工段物料及熱量衡算方法 乙炔法年產(chǎn) 40 萬噸氯乙烯反應(yīng)器的物料衡算 （ 1） 計(jì)算范圍 以反應(yīng)器為計(jì)算范圍 ,如圖所示 . 圖 3— 1 氯乙烯物料衡算框圖 （ 2） 主、副反應(yīng) C2H2+HCl==CH2=CHCl C2H2+2HCl==CH3CHCl2 C2H2+H2O==CH3CHO 按反應(yīng)乙炔計(jì)，氯乙烯產(chǎn)率 %，二氯乙烷產(chǎn)率 %乙醛產(chǎn)率 % （ 3）計(jì)算任務(wù) 原料消耗量和產(chǎn)物氣摩爾組成。乙炔轉(zhuǎn)化率為 % C2H2:HCl=1:( 摩爾分?jǐn)?shù) ) 原料乙炔組成 ( 摩爾分?jǐn)?shù) )乙炔 %，氮 %，水 %。26g/mol==56041440mol 主反應(yīng)氯化氫量 =56041440mol= 乙炔總反應(yīng)量 =247。%=