【正文】 則過濾面積： 轉(zhuǎn)化器物量衡算 （乙炔空速轉(zhuǎn)化器熱量） 轉(zhuǎn)化器反應(yīng)后氣體組成 （ 1） 全部水分與乙炔合成乙醛： C2H2 + H2O → C2H4O 26 18 44 生成乙醛量為： Kg/h （ 2） 生產(chǎn)氯乙烯量： kmol/h （ 3） 生產(chǎn)二氯乙烷量（按 1,1EDC 計算多氯化物） kmol/h （ 4） 消耗的乙炔量 kmol/h （ 5） 消耗的 HCl 量 kmol/h （ 6） 剩余的乙炔量 kmol/h （ 7） 剩余的 HCl 量 kmol/h 綜上計算列出轉(zhuǎn)化器物料平衡表 34 表 34轉(zhuǎn)化器物料平衡表 進料 混合氣 C2H2 HCl 惰性氣體 H2O 出料 反應(yīng)后氣體 VC 1,1EDC C2H4O C2H2 HCl 惰性氣體 熱量衡算 第一段混合脫水石墨冷卻器熱量衡算 HCl 冷卻： Q1=濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 C2H2冷卻： Q2=H N O2等冷卻 Q3=水蒸氣冷卻 Q4=水分冷凝： Q5=HCl 溶解： Q6=總熱量 =有效溫差計算：（熱流體溫度為 T，冷流體溫度為 t） T1:40 t1: 0 T2: 5 t2: 3 Δ tm: 石墨冷卻器傳熱系數(shù)取 178。K 水比熱 KJ/kmol178。10 4179。合成反應(yīng)放出的熱量通過離心泵送來的 95～ 100℃ 左右的循環(huán)水移去。 合成反應(yīng)壓力的選擇 由生產(chǎn)原理可知，該反應(yīng)系統(tǒng)為一個氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)系統(tǒng)，加壓操作會提高轉(zhuǎn)化率；但壓力高，對設(shè)備、材料要求也相應(yīng)提高；若系統(tǒng)出現(xiàn)負壓，反應(yīng)物料易燃、易爆，一旦漏入空氣，將引起爆炸。反之，當(dāng)空間流速減少時，乙炔轉(zhuǎn)化率提高，但高沸點副產(chǎn)物量也隨之增多，這時生產(chǎn)能力隨之減小。因此，工業(yè)生產(chǎn)中盡可能將合成反應(yīng)溫度控制在 100～ 180℃ 范圍。但當(dāng)乙炔過量時，易使催化劑中升汞還原為甘 汞 或水銀．造成催化劑很快失去活性，而 當(dāng)氯化氫過量太高，則不但增加原料消耗定額，還會增加已合成的氯乙烯與氯化氫加成生成 1,1二氯乙烷副產(chǎn)物的機會。 乙炔與氯化氫加成生成氯乙烯的反應(yīng)在氯化汞催化劑（活性炭為體）存在下，在轉(zhuǎn)換器內(nèi)進行。而采用浸漬 3～ 5%憎水性有機硅樹脂的 5~10um 細玻璃纖維，可以將其大部分分離下來。 ③特殊性能：對氣體有選擇性的吸附能力，用于色譜試劑、吸附劑、脫色劑，粒狀物可用于催化劑的載體。常溫下微量揮發(fā)，遇光逐漸分解，熔點 277℃，劇毒，應(yīng)避光密封保存。 ②游離氯 游離氯要求≤ %。 在氯化氫生產(chǎn)中，一般都選用陶瓷、玻璃、石英、橡膠、硬聚氯乙烯、不透性石墨等耐酸材料制造管道、設(shè)備及襯里。 ③氯化氫易溶于水，也溶于乙醇和乙醚等。 ②磷硫含量 磷硫含量要求硝酸銀試紙不變色。 化學(xué)性質(zhì) 與氫氣、氯氣、氯化氫、水等進行加成反應(yīng)，還能在適當(dāng)條件下發(fā)生二聚、三聚和四聚作用，作為制備氯乙烯、乙醛、醋酸乙烯、丙烯腈、氯丁二烯的原料。 106。 106。 ③德國政府規(guī)定，新建聚氯乙烯廠操作環(huán)境的年度平均氯乙烯濃度 5179。 ）179。 106，在任何 15min 內(nèi)，平均也不得超過 5179。車間空氣中最高允許濃度為 30mg/m3。 ②在氯乙烯與空氣的混合物中充入氮氣或二氧化碳可縮小其爆炸濃度范圍。如下表 2 22 為氯乙烯不同壓力下的沸點、 不同溫度下的潛熱等。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 氯乙烯的性質(zhì) 氯乙烯的物理性質(zhì) (1)化學(xué)式： C2H3Cl；結(jié)構(gòu)簡式： CH2=CHCl；式量： 。由于目前中國 PVC 生產(chǎn)的原料路線、資源分布和環(huán)境要求的不同 ,尤其是電石法 PVC 的工藝技術(shù)已十分成熟 ,資源有保證。在這種情況下 , 很自然想到用天然氣、油田氣中的乙烷來取代石油中的乙烯 , 用于氯乙烯的生產(chǎn)。但是 , 隨著石油資源的日益枯竭以及氯乙烯的需求不斷增加 , 必須有新的氯乙烯生產(chǎn)工藝的誕生。乙烯氧氯化法的化學(xué)反應(yīng)方程式為 : ClC lC HCHClCHCH 22222 ??? ； HC lC HC lCHClCHC lC H ??? 222 這種方法是目前缺少氯氣的地區(qū)采用的方法。該法的副產(chǎn)物是 H CI , 如果不加以利用 ,生產(chǎn)成太高。它主要利用乙炔和氯化氫為原料 ,用氧化汞 做催化劑進行加成反應(yīng) ,生成氯乙烯。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 第二章 氯乙烯合成工段設(shè)計 氯乙烯合成方法選擇 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 。 2021 年我國聚氯乙烯的生產(chǎn)能力只有 萬噸 /年， 2021年生產(chǎn)能力增加到 1581 萬噸 /年，成為世界第一大聚氯乙烯生產(chǎn)國。在金磚四國里 面，印度相對來說是比較突出的一個國家，因為在四個國家里面，是唯一一個在目前沒有顯著新建產(chǎn)能計劃的，這主要是跟印度本身的投資環(huán)境、能源價格以及地理位置有關(guān)。可用來加工成金屬線包皮，薄片，板材，軟管，管道配件，皮革，軟質(zhì)制品和玩具，也可用來加工成食品包裝膜，包裝盒，食品機藥物裝瓶，以及硬管，透明片，型木等。當(dāng)今世界上，濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 還沒有一個地區(qū)或國家的聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)，有像中國今天這樣擁有一個廣闊的應(yīng)用市場和高速發(fā)展態(tài)勢的局面展現(xiàn)于世人面前。 （ 4） 用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如地膜、大棚等，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供保障。 （ 2） 基礎(chǔ)原料資源廣，為聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。 作為熱塑性塑料的原料之一的聚氯乙烯樹脂，在世界各國合成樹脂的 生產(chǎn)、品種及消費上均處領(lǐng)先地位。 從上述期間可看出聚氯乙烯樹脂在主要生產(chǎn)國的產(chǎn)量與消費量均有近 2%的增長率，而在其余國家和地區(qū)均略高于 3%。在耐燃性、透明性及耐化學(xué)藥品性能方面均較其它塑料優(yōu)異。到上世紀(jì)末，聚氯乙烯樹 脂大約以 3%的速度增長。英國帝國化 學(xué)公司于 1937 年采用高沸點液體如磷酸酯類增塑聚氯 乙烯 ，得到了類似橡膠的物質(zhì)，從而第一次打破了傳統(tǒng)的橡膠市場，成為橡膠材料的代用品。該材料易加工，且不再發(fā)生分解因它具有內(nèi)增塑性，可用作涂料和硬模塑制品，開辟了以內(nèi)增塑的辦法解決了聚氯乙烯的加工。 1910 年， Ostromislensky 在進行氯乙烯研究時，也獲得氯乙烯聚合物，稱之為 Cauprene chloride。在 此期間有許多合成塑料如聚氯乙烯、聚苯乙烯等形成工業(yè)化。 闡述了氯乙烯在生產(chǎn)生活中的顯著作用和重要地位。 20 第一段混合脫水石墨冷卻器熱量衡算 20 熱量衡算 19 轉(zhuǎn)化器物量衡算 16 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） II 第三章 工藝計算 15 混合脫水與合成生產(chǎn)工藝流程簡述 11 氯乙烯混合脫水和合成的原理 7 氯乙烯的化學(xué)性質(zhì) 5 氯乙烯合成方法選擇 第二章 氯乙烯合成工段設(shè)計 3 市場預(yù)測 3 聚氯乙烯制品 5 電石乙炔法 9 世界各國對氯乙烯的允許濃度標(biāo)準(zhǔn) 10 氯化氫 11 輔助材料 12 混合脫水的原理 12 合成反應(yīng)原理 14 混合脫水條件的選擇 17 第一段混合脫水石墨冷卻器物料衡算 20 第二段混合脫水石墨冷卻器熱量衡算 24 轉(zhuǎn)化器的設(shè)計 簡單介紹了氯乙烯的性質(zhì)和主要用途，產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費狀況，以及其市場預(yù)測。 關(guān)鍵詞 ： 合成 聚氯乙烯 氯乙烯 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 第一章 緒 論 聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展概況 20 世紀(jì)的 30 年代 50 年代是塑料工業(yè)迅速發(fā)展的時期。經(jīng)歷數(shù)十年直到 1910 年 德 國與美國研究了氯乙烯在紫外線和過氧化物存在下的聚合反應(yīng)。 1920 年，在美國的柏寨森 (BURGHAUSAN)的瓦克 (WACKER)公司制取聚醋酸乙烯，用它與氯乙烯共聚制得一種新材料。 又 于 1932 年發(fā)現(xiàn)聚氯乙烯的低分子增塑劑。占目前塑料消費總量的 29%以上。產(chǎn)品質(zhì)量好。特別是 60 年代以來，由于石油化工的發(fā)展，為聚氯乙烯工業(yè)提供廉價的乙烯資源，引起了人們極大的注意，因而促使氯乙烯合成原料路線的轉(zhuǎn)換和新制法以及聚合技術(shù)不斷地更新，使聚 氯乙烯工業(yè)獲得迅猛的發(fā)展。合成樹脂是塑料工業(yè)的基本原料，在一定條件下塑制成一定形狀的材料，在常溫下它的形狀不變，是材料工業(yè)的重要組成部分。有獨特的使用功能。10 ６ 千焦。當(dāng)前高速發(fā)展的建筑行業(yè)的旺盛需求，也推動著中國聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。 聚氯乙烯樹脂廣泛地用于塑料加工行業(yè)，建材，輕工等行業(yè)。除此以外在南美，巴西將在 2021年投產(chǎn)