【正文】 圖22 最小回流比的確定 最小回流比和操作回流比采用圖解法求最小回流比，在圖的對(duì)角線(xiàn)上自e(，)作垂線(xiàn)即為進(jìn)料線(xiàn)q線(xiàn)，該線(xiàn)與平衡線(xiàn)的交點(diǎn)坐標(biāo)為 則最小回流比 是： 故取操作回流比為R=6（低沸塔的操作回流比為5~10） 精餾塔的氣液相負(fù)荷 操作線(xiàn)方程精餾段操作線(xiàn)方程： 提餾段操作線(xiàn)方程： 理論板層數(shù)由圖22做梯級(jí)求得理論塔板數(shù)如圖23所示。 粗氯乙烯溶液中各組分組成的計(jì)算 ，則氯乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%，即乙炔的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，即二氯乙烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，即水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%，即 全凝器物料衡算 故原料液流量 F= + + 低沸塔的物料衡算在低沸塔中，主要進(jìn)行氯乙烯和乙炔的分離，而不考慮二氯乙烷的影響。 低沸塔操作條件操作壓力（表壓），塔頂溫度30，進(jìn)料板溫度5，塔釜溫度50；回流比510，全塔效率30%。 氯乙烯精餾形式本章主要以新疆氯堿行業(yè)普遍采用的乙炔法制氯乙烯為例。這是一條新的工藝路線(xiàn)，有液相法和氣相法，其中液相法比較成熟，其反應(yīng)為： C2H6 + HCl + O2 KCl－CuCl2－CuCl2 C2H3Cl + 2H2O 2C2H6 + 2HCl + O2 2C2H3Cl + 2H2O C2H6 + 2HCl + O2 C2H4Cl2 +H2O 這種方法可以省去裂解乙烯的步驟，可直接采用粗氯化烴類(lèi)作氯源，避免了處理氯化烴的麻煩。冷凝器中未被冷凝的部分二氯乙烷及未轉(zhuǎn)化的乙烯、惰性氣體等經(jīng)溶劑吸收等步驟回收其中二氯乙烷。二氯乙烷的選擇性可達(dá)98%以上。 　　主要副反應(yīng)為乙烯的深度氧化（生成一氧化碳、二氧化碳和水）和氯乙烯的氧氯化（生成乙烷的多種氯化物）。主要副反應(yīng)為： 　　 CH2=CHCl→H2C=CH2 +HCl 　　 CH2=CHCl+ HCl→ClCH3CHCl 　　 ClCH2CH2Cl→2CH2 +2HCl 　　裂解產(chǎn)物進(jìn)入淬冷塔，用循環(huán)的二氯乙烷冷卻，以避免繼續(xù)發(fā)生副反應(yīng)。 （1）乙烯氯化　 乙烯和氯加成反應(yīng)在液相中進(jìn)行： 　　 CH2=CH2Cl2→CH2ClCH2Cl 　　采用三氯化鐵或氯化銅等作催化劑，產(chǎn)品二氯乙烷為反應(yīng)介質(zhì)。因此，不需添置分離設(shè)備。這個(gè)方法由下列幾個(gè)過(guò)程組成： 以石腦油的火焰裂解法制造含有乙炔和乙烯的裂解氣； 裂解氣中的烯乙烯不經(jīng)分離，直接同氯化氫反應(yīng)制造氯乙烯； 裂解氣中的烯乙炔不經(jīng)分離，直接同氯氣反應(yīng)制造二氯乙烷； 將二氯乙烷熱裂成氯乙烯和氯化氫， 并將氯化氫分離，以便能能夠在反應(yīng)（2）中使用。共軛法最主要 的缺點(diǎn)是很難同時(shí)達(dá)到兩個(gè)反應(yīng)的最適宜條件，因而使乙烯與乙炔的消耗量提 高。雖然如此，這種方法仍較以上各種方法合理、經(jīng)濟(jì)。反應(yīng)溫度一般為120~180℃左右。液相法不需要高溫，但乙炔轉(zhuǎn)化率低，產(chǎn)品分離困難，因此多采用氣相法。CH2 = CHCl + HCl →CH3 CHCl2（3）當(dāng)混合氣中乙炔過(guò)量多時(shí)，則過(guò)量的乙炔使氯化高汞催化劑還原成氯化亞汞或金屬汞，使觸媒失去活性，同時(shí)生成副產(chǎn)品二氯乙烯。在氯化高汞觸媒存在時(shí)，乙炔與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯的反應(yīng)機(jī)理如下：（1）反應(yīng)方程式： CH≡CH + HCl →CH2 = CHCl + 124. 8kJ / mol乙炔首先與氯化高汞加成生成中間加成物氯乙烯氯汞： CH≡CH + HgCl2 →ClCH = CH HgCl此中間加成物很不穩(wěn)定，通氯化氫即分解而生成氯乙烯： ClCH = CH HgCl + HCl →CH2 = CHCl + HgCl2所生成的中間產(chǎn)物也可能再與氯化高汞產(chǎn)生加成反應(yīng)，生成物再分離出氯化亞汞而生成二氯乙烯。全世界9 % 的氯乙烯單體都用于生產(chǎn)聚氯乙烯，我國(guó)目前沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)，所有的氯乙烯裝置均與聚氯乙烯裝置配套建設(shè)，完全一體化。2004 年我國(guó)的電石法PVC 主導(dǎo)了全國(guó)的PVC 市場(chǎng)，出現(xiàn)了一個(gè)暴利時(shí)代。 目前，從國(guó)內(nèi)十大PVC 生產(chǎn)商的工藝和原料路線(xiàn)的現(xiàn)狀分析，我國(guó)PVC 生產(chǎn)中乙烯法、電石法和EDC/ VCM 法基本各占1/ 3 ，呈現(xiàn)三足鼎立之勢(shì)，是世界各大PVC 生產(chǎn)國(guó)中僅有的兼有乙烯法、電石法、EDC/ VCM 法3 種裝置共存的國(guó)家。 （4）做好個(gè)體防護(hù)進(jìn)入聚合釜操作或檢修時(shí)，必須戴空氣呼吸器，嚴(yán)密防護(hù)，并加強(qiáng)換班，縮寫(xiě)縮短接觸。技術(shù)改造后，聚合釜壁涂防結(jié)劑，幾十釜甚至上百釜清一次。呼吸及心跳停止者，立即進(jìn)行人工呼吸和心臟擠壓術(shù)，并就醫(yī)。 （2）眼睛接觸立即提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗，并就醫(yī)。應(yīng)用聚氯乙烯樹(shù)脂或含有氯乙烯的共聚物熔融后制作各種塑料制品時(shí)，釋放出氯乙烯單體，有時(shí)作業(yè)環(huán)境空氣中的氯乙烯濃度很高，極易引起中毒。 ③ 避免接觸條件避免受熱、光照和接觸空氣與潮氣。 ③ 氯乙烯和大氣中的氧以及強(qiáng)氧化劑反應(yīng)會(huì)發(fā)生過(guò)氧 化物，并會(huì)起劇烈的聚合反應(yīng)。（4）危害性聚合： ① 于空氣中或遇熱、日光會(huì)會(huì)產(chǎn)生危害性聚合反應(yīng)。但一般來(lái)講，連接在雙鍵上的氯原子不太活潑，所以有關(guān)雙鍵的反應(yīng)則比有關(guān)氯原子的反應(yīng)很多，現(xiàn)各舉一兩個(gè)例子如下：有關(guān)氯原子的反應(yīng)：與丁二酸氫鉀反應(yīng)生成丁二酸乙烯脂；與苛性鈉共熱時(shí)，脫掉氯乙烯生成乙炔；有關(guān)雙鍵的反應(yīng)：與氯乙烯加成生成二氯乙烷；在紫外線(xiàn)照射下能與硫化氫加成生成2氯乙硫醇；氯乙烯通過(guò)聚合反應(yīng)可生成聚氯乙烯。 化學(xué)性質(zhì) 反應(yīng)方程式：乙炔和氯化氫在氯化汞催化劑作用下生成氯乙烯反應(yīng)式：C2H2+HCl→C3H2Cl+ （1）腐蝕性：干燥態(tài)氯乙烯不具腐蝕性，但含水狀態(tài)下會(huì)腐蝕鐵及不銹鋼。 氯乙烯的理化性質(zhì) 理化性質(zhì) 氯乙烯在通常情況下為無(wú)色、易燃、有特殊香味的氣體，稍加壓力條件下， 可以很容易地轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w。聯(lián)合平衡法充分利用廉價(jià)的原料，基本上不生成副產(chǎn)物，目前西方世界90%以上的氯乙烯產(chǎn)量是用該法生產(chǎn)的。將該法中的原料從石腦油換成石油，則成為原油裂解法，可得到高濃度的乙炔、乙烯的混合氣體，而且可從副產(chǎn)物的芳香族的焦油、瀝青的物質(zhì)中制造熱煤油或碳纖維等物質(zhì)，具有綜合的經(jīng)濟(jì)效益。1902年，Biltz將1，2二氯乙烷進(jìn)行熱分解也制得氯乙烯，但當(dāng)時(shí)由于聚合物的科學(xué)和生產(chǎn)技術(shù)尚不成熟，他的發(fā)現(xiàn)沒(méi)有導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)束。迄今為止，全世界氯乙烯裝置93%以上采用乙烯法，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家如日本，以全部淘汰了乙炔法，僅在我國(guó)及其它發(fā)展中國(guó)家仍占有相當(dāng)比重。但是， 平衡氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯需要大量消耗石油中的乙烯， 隨著石油資源的日益短缺和對(duì)氯乙烯供不應(yīng)求矛盾的日益尖銳， 這一工藝也暴露出它的弊端。該過(guò)程一旦開(kāi)發(fā)成功， 可為煉氣廠(chǎng)、油田氣中乙烷生產(chǎn)氯乙烯提供了一條新的技術(shù)路線(xiàn)。軟的聚氯乙烯具有堅(jiān)韌柔軟、耐彎曲、有彈性、耐寒等優(yōu)點(diǎn)，所以常用作電線(xiàn)電纜的絕緣包皮，以代替鉛皮、橡膠與紙張等，聚氯乙烯糊是將聚氯乙烯的顆粒分散在液體懸浮介質(zhì)中，形成高粘度狀的混合物，用于制造人造革、零件及日常生活用品。氯乙烯的聚合物廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑及人們的日常生活中，例如；硬的聚氯乙烯具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐磨性能好等特點(diǎn)。除此之外，氯乙烯易溶解于丙酮、乙醇和烴類(lèi)，微溶于水，它易燃，與空氣混合爆炸的極限是4%～22%，它對(duì)人體有麻醉的作用，對(duì)肝臟有影響，可使人中毒，長(zhǎng)期的接觸會(huì)使人引起消化系統(tǒng)、皮膚組織、神經(jīng)系統(tǒng)等多種癥狀。最終完成了設(shè)計(jì)。因此氯乙烯的發(fā)展前景很好。0—15分綜合能力設(shè)計(jì)能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，有一定見(jiàn)解和實(shí)用價(jià)值。（5）格式規(guī)范，嚴(yán)格按系部制定的設(shè)計(jì)格式模板調(diào)整格式。新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 年產(chǎn)10萬(wàn)噸氯乙烯車(chē)間精餾段 工藝設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 應(yīng)用化工技術(shù) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 小組成員 指導(dǎo)教師 完成日期 新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校教務(wù)處印制新 疆 工 業(yè) 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 任 務(wù) 書(shū)班級(jí) 專(zhuān)業(yè) 應(yīng)用化工技術(shù) 姓名 日期 論文（設(shè)計(jì)）題目： 年產(chǎn)10萬(wàn)噸氯乙烯車(chē)間精餾段工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）要求：（1）學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下按時(shí)完成所規(guī)定的內(nèi)容和工作量，獨(dú)立完成。（4）設(shè)計(jì)方案的分析論證，原理綜述，方案方法的擬定及依據(jù)充分可靠。0—10分2能力與質(zhì)量調(diào)研論證能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及從事其它形式的調(diào)研，能較好地理解設(shè)計(jì)任務(wù)并提出實(shí)施方案，有分析整理各類(lèi)信息并從中獲取新知識(shí)的能力。0— 15分4撰寫(xiě)質(zhì)量結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字通順，用語(yǔ)符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，字跡工整，書(shū)寫(xiě)格式規(guī)范， 0— 15分合計(jì)0—100分評(píng)語(yǔ)： 成 績(jī)： 評(píng)閱人（簽名）： 日 期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及綜合成績(jī)答 辯 情 況自 述 情 況清 晰、完 整流 利簡(jiǎn) 練清 晰完 整完 整熟 悉內(nèi) 容基 本完 整熟 悉內(nèi) 容不 熟悉 內(nèi)容提 出 問(wèn) 題回 答 問(wèn) 題正 確基本正確有一般性錯(cuò)誤有原則性錯(cuò)誤沒(méi)有回答答辯小組評(píng)語(yǔ)及建議成績(jī)：答辯委員會(huì)綜合成績(jī)： 答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日年產(chǎn)10萬(wàn)噸氯乙烯車(chē)間精餾段工藝設(shè)計(jì)學(xué)號(hào)：091632 姓名：曾海潮(新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校， 烏魯木齊 830091)摘要：氯乙烯又名乙烯基氯，是一種應(yīng)用于高分子化工的重要的單體，為無(wú)色、易液化氣體，是塑料工業(yè)的重要生產(chǎn)原料，是生產(chǎn)聚氯乙烯塑料的單體；或與醋酸乙烯、丙烯腈制成共聚物，用作粘合劑、涂料、絕緣材料和合成纖維，也用作化學(xué)中間體或溶劑。同時(shí)以設(shè)計(jì)任務(wù)以及計(jì)算機(jī)為輔助，對(duì)氯乙烯精制工段中的低沸塔進(jìn)行了物料衡算，熱量衡算，塔及其附屬設(shè)備的計(jì)算。氯乙烯易液化，這一性質(zhì)在氯乙烯精制中有著重要的工業(yè)意義。目前世界上用于制造聚氯乙烯樹(shù)脂的上網(wǎng)氯乙烯單體量約占氯