【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，在圖的對角線上自e(，)作垂線即為進料線q線，該線與平衡線的交點坐標為 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） 精餾塔的氣液相負荷 操作線方程精餾段操作線方程： 提餾段操作線方程： 理論板層數(shù)由圖22做梯級求得理論塔板數(shù)如圖23所示。 粗氯乙烯溶液中各組分組成的計算 ，則氯乙烯的質量分數(shù)90%，即乙炔的質量分數(shù)2%，即二氯乙烷的質量分數(shù)2%，即水的質量分數(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，有液相法和氣相法，其中液相法比較成熟，其反應為： 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98%以上。 　　主要副反應為乙烯的深度氧化（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）。主要副反應為： 　　 CH2=CHCl→H2C=CH2 +HCl 　　 CH2=CHCl+ HCl→ClCH3CHCl 　　 ClCH2CH2Cl→2CH2 +2HCl 　　裂解產(chǎn)物進入淬冷塔，用循環(huán)的二氯乙烷冷卻，以避免繼續(xù)發(fā)生副反應。 （1）乙烯氯化　 乙烯和氯加成反應在液相中進行： 　　 CH2=CH2Cl2→CH2ClCH2Cl 　　采用三氯化鐵或氯化銅等作催化劑，產(chǎn)品二氯乙烷為反應介質。因此，不需添置分離設備。這個方法由下列幾個過程組成： 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（2）中使用。共軛法最主要 的缺點是很難同時達到兩個反應的最適宜條件，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。反應溫度一般為120~180℃左右。液相法不需要高溫，但乙炔轉化率低，產(chǎn)品分離困難，因此多采用氣相法。CH2 = CHCl + HCl →CH3 CHCl2（3）當混合氣中乙炔過量多時，則過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，同時生成副產(chǎn)品二氯乙烯。在氯化高汞觸媒存在時，乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯的反應機理如下：（1）反應方程式： 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，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，我國目前沒有專門的氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)，所有的氯乙烯裝置均與聚氯乙烯裝置配套建設，完全一體化。2004 年我國的電石法PVC 主導了全國的PVC 市場，出現(xiàn)了一個暴利時代。 目前，從國內十大PVC 生產(chǎn)商的工藝和原料路線的現(xiàn)狀分析，我國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，是世界各大PVC 生產(chǎn)國中僅有的兼有乙烯法、電石法、EDC/ VCM 法3 種裝置共存的國家。 （4）做好個體防護進入聚合釜操作或檢修時，必須戴空氣呼吸器，嚴密防護，并加強換班，縮寫縮短接觸。技術改造后，聚合釜壁涂防結劑，幾十釜甚至上百釜清一次。呼吸及心跳停止者，立即進行人工呼吸和心臟擠壓術，并就醫(yī)。 （2）眼睛接觸立即提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，并就醫(yī)。應用聚氯乙烯樹脂或含有氯乙烯的共聚物熔融后制作各種塑料制品時，釋放出氯乙烯單體，有時作業(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氧化劑反應會發(fā)生過氧 化物，并會起劇烈的聚合反應。（4）危害性聚合： ① 于空氣中或遇熱、日光會會產(chǎn)生危害性聚合反應。但一般來講，連接在雙鍵上的氯原子不太活潑，所以有關雙鍵的反應則比有關氯原子的反應很多，現(xiàn)各舉一兩個例子如下：有關氯原子的反應：與丁二酸氫鉀反應生成丁二酸乙烯脂；與苛性鈉共熱時，脫掉氯乙烯生成乙炔；有關雙鍵的反應：與氯乙烯加成生成二氯乙烷；在紫外線照射下能與硫化氫加成生成2氯乙硫醇；氯乙烯通過聚合反應可生成聚氯乙烯。 化學性質 反應方程式：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)下會腐蝕鐵及不銹鋼。 氯乙烯的理化性質 理化性質 氯乙烯在通常情況下為無色、易燃、有特殊香味的氣體，稍加壓力條件下， 可以很容易地轉變?yōu)橐后w。聯(lián)合平衡法充分利用廉價的原料，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、瀝青的物質中制造熱煤油或碳纖維等物質，具有綜合的經(jīng)濟效益。1902年，Biltz將1，2二氯乙烷進行熱分解也制得氯乙烯，但當時由于聚合物的科學和生產(chǎn)技術尚不成熟，他的發(fā)現(xiàn)沒有導致工業(yè)生產(chǎn)的結束。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)達國家如日本，以全部淘汰了乙炔法，僅在我國及其它發(fā)展中國家仍占有相當比重。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氯乙烯供不應求矛盾的日益尖銳， 這一工藝也暴露出它的弊端。該過程一旦開發(fā)成功， 可為煉氣廠、油田氣中乙烷生產(chǎn)氯乙烯提供了一條新的技術路線。軟的聚氯乙烯具有堅韌柔軟、耐彎曲、有彈性、耐寒等優(yōu)點，所以常用作電線電纜的絕緣包皮，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)、農業(yè)、建筑及人們的日常生活中，例如；硬的聚氯乙烯具有強度高、質量輕、耐磨性能好等特點。除此之外，氯乙烯易溶解于丙酮、乙醇和烴類，微溶于水，它易燃，與空氣混合爆炸的極限是4%～22%，它對人體有麻醉的作用，對肝臟有影響，可使人中毒，長期的接觸會使人引起消化系統(tǒng)、皮膚組織、神經(jīng)系統(tǒng)等多種癥狀。最終完成了設計。因此氯乙烯的發(fā)展前景很好。0—15分綜合能力設計能運用所學知識和技能，有一定見解和實用價值。（5）格式規(guī)范，嚴格按系部制定的設計格式模板調整格式。新疆工業(yè)高等?？茖W校畢業(yè)設計（論文） 題 目 年產(chǎn)10萬噸氯乙烯車間精餾段 工藝設計 專 業(yè) 應用化工技術 學生姓名 學 號 小組成員 指導教師 完成日期 新疆工業(yè)高等?？茖W校教務處印制新 疆 工 業(yè) 高 等 專 科 學 校畢 業(yè) 設 計（論 文） 任 務 書班級 專業(yè) 應用化工技術 姓名 日期 論文（設計）題目： 年產(chǎn)10萬噸氯乙烯車間精餾段工藝設計 設計（論文）要求：（1）學生應在教師指導下按時完成所規(guī)定的內容和工作量，獨立完成。（4）設計方案的分析論證，原理綜述，方案方法的擬定及依據(jù)充分可靠。0—10分2能力與質量調研論證能獨立查閱文獻資料及從事其它形式的調研，能較好地理解設計任務并提出實施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識的能力。0— 15分4撰寫質量結構嚴謹，文字通順，用語符合技術規(guī)范，圖表清楚，字跡工整，書寫格式規(guī)范， 0— 15分合計0—100分評語： 成 績： 評閱人（簽名）： 日 期： 畢業(yè)設計（論文）答辯及綜合成績答 辯 情 況自 述 情 況清 晰、完 整流 利簡 練清 晰完 整完 整熟 悉內 容基 本完 整熟 悉內 容不 熟悉 內容提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯誤有原則性錯誤沒有回答答辯小組評語及建議成績：答辯委員會綜合成績： 答辯委員會主任簽字： 年 月 日年產(chǎn)10萬噸氯乙烯車間精餾段工藝設計學號：091632 姓名：曾海潮(新疆工業(yè)高等專科學校， 烏魯木齊 830091)摘要：氯乙烯又名乙烯基氯，是一種應用于高分子化工的重要的單體，為無色、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，也用作化學中間體或溶劑。同時以設計任務以及計算機為輔助，對氯乙烯精制工段中的低沸塔進行了物料衡算，熱量衡算，塔及其附屬設備的計算。氯乙烯易液化，這一性質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脂的上網(wǎng)氯乙烯單體量約占氯