【正文】 業(yè)論文才能夠得以順利完成，謝謝老師！還要感謝三年的大學(xué)生活，感謝我的家人和那些永遠(yuǎn)也不能忘記的朋友，他們的支持與情感，是我永遠(yuǎn)的財(cái)富。 石油和天然氣通常是相伴而生 , 在石油和天然氣當(dāng)中 ,石油的應(yīng)用非常廣泛 , 而天然氣雖然有極豐富的貯藏量 , 但其在化學(xué)工業(yè)的應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上石油。原料氣氯化氫和乙炔均經(jīng)嚴(yán)格的干燥處理，可防止催化劑結(jié)塊，減少催化劑翻動(dòng)，避免汞污染。故近年來(lái) , ICI 公司也轉(zhuǎn)向反應(yīng) (l) 的研究。 、 混合烯炔法 該法是以石油烴高溫裂解所得的乙炔和乙烯混合氣（接近等 摩爾 比）為原料，與氯化氫一起通過(guò)氯化汞催化劑床層，使氯化氫選擇性地與乙炔加成，產(chǎn)生氯乙烯。 各國(guó)目前使用的平衡氧氯化法制 VCM 工藝的不同主要在直接氯化及氧氯化兩部分，而 EDC 裂解部分差異 不大。塔底為氯乙烯和二氯乙烷的混合物，通過(guò)氯乙烯精餾塔精餾，由塔頂獲得高純度氯乙烯，塔底重組分主要為未反應(yīng)的粗二氯乙烷 ,經(jīng) 精餾除去不純物后 ,仍作熱裂解原料。 、裂解壓力和停留時(shí)間 從主反應(yīng)平衡式可知，增大裂解壓力不利于提高 EDC 的轉(zhuǎn)化率。自聚物常堵塞低沸塔的降液管、塔盤(pán)，甚至整個(gè)低沸塔，造成系統(tǒng)操作困難、 VCM質(zhì)量下降、尾氣中 VCM含量升高，甚至出現(xiàn)安全事故 通過(guò)實(shí)踐可知，在精餾系統(tǒng)加入一定量的阻聚劑，如壬基苯酚或?qū)Ρ蕉拥确宇?lèi)，是防止自聚的有效方法。一些小型電石法 PVC廠(chǎng)家的發(fā)生器更小。它受塔釜液位、回流量、塔釜加熱量等波動(dòng)的影響。 (3)氯乙烯轉(zhuǎn)化站 1)乙炔、氯化氫配比控制：分別檢測(cè)進(jìn)入合成爐前氯化 氫與乙炔的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)氯化氫：乙炔 =1． 05～ 1． 10： 1． 00。管內(nèi)裝有以活性炭為載體的氯化汞（含量一般為載體質(zhì)量的 10％ ）催化劑。為了防止因后續(xù)管路、設(shè)備堵塞發(fā)生超壓，反應(yīng)器內(nèi)的乙炔或物料進(jìn)入安全水封 排 出。東歐銷(xiāo)售額良好，特別是俄羅斯和土耳其。 相對(duì)密度（水 =1）： 相對(duì)蒸氣密度（ 空氣 =1）： 蒸氣壓（ kPa）： （ 25℃ ） 禁配物： 強(qiáng)氧化劑。 二 、氯乙烯的性質(zhì)結(jié)構(gòu) 、 歷史發(fā)展 1835 年法國(guó)人 烯。余下的則用于生產(chǎn)聚氯乙烯氯化物和氯化溶劑。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 頁(yè) 3 熔點(diǎn)－ ℃ ，沸點(diǎn)－ ℃ ，與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限 ％～ ％（體積）。 由此可見(jiàn) ，氯乙烯的生產(chǎn)在有機(jī)化工生產(chǎn)中占有重要的地位。 C2H2+HCl→ C2H3Cl 氯乙烯單體的生產(chǎn)過(guò)程可分為四個(gè)階段，具體工藝流程如下： (1)乙炔的生成 乙炔的生成的基本原理是電石和水反應(yīng)生成乙炔的過(guò)程，將粉碎好的電石直徑(15～ 50mm)放入電石吊斗內(nèi)，用電葫蘆或皮帶運(yùn)輸機(jī)經(jīng)第一、第二料斗，借電石振蕩器連續(xù)不斷地加入發(fā)生器內(nèi)，加入量大小由振蕩器電流控制，其中振蕩器電流與氣柜高度 連鎖起到安全保護(hù)作用。脫除乙炔等不凝氣體后的氯乙烯從低沸塔借壓差進(jìn)入高沸塔。 3)冷卻塔液位控制，通過(guò)檢測(cè)加入冷卻塔中工業(yè)水的流量來(lái)控制冷卻塔液位在液面計(jì) 1／ 3～ 2／ 3之間。 4)低沸塔塔釜液位控制：由低塔到高塔的進(jìn)料量來(lái)控制，使塔釜液位在液面計(jì) 1／ 3～ 2／ 3之間。 (5)氯乙烯精餾階段各工藝參數(shù)受其它工藝參數(shù)的影響較大，各參數(shù)之間存在著耦合關(guān)系，相互作用，研究各變量之間的相互關(guān)系，建立多變量的控制系統(tǒng)，是提高氯乙烯純度最為重要的環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu)、冷媒及循環(huán)方式的調(diào)整，生產(chǎn)中轉(zhuǎn)化裝置將越來(lái)越完善。試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐表明， EDC 裂解是在 400℃ 開(kāi)始的，但裂解速率很小；當(dāng)小于 450℃ 時(shí)， EDC 的轉(zhuǎn)化率很低；隨著裂解溫度的升高 ， 裂解速率明顯加快。反應(yīng)熱可通過(guò)冷卻水或產(chǎn)品二氯乙烷汽化來(lái)移出。所得粗二氯乙烷經(jīng)精制后進(jìn)入熱解爐裂解。國(guó)外采用中溫氯化技術(shù)的有三井東壓公司、 Monsanto 公司，我國(guó)山東齊魯石油化工公司和上海氯堿股份有限公司 1979 年引進(jìn)的 200kt/aEDC 裝置即采用三井東 壓公司的中溫氯化技術(shù)。國(guó)外 , 尤其是天然氣資源豐富的國(guó)家 (例如歐洲、俄羅斯、美國(guó)等 ) 對(duì)乙烷氧氯化制氯乙烯的研究開(kāi)發(fā)工作十分活躍。廢水分為兩大類(lèi)，即汞污染廢水和非汞污染廢水。 、廢渣的處理 由于 廢渣主要是廢催化劑、廢活性氧化鋁及含汞渣漿等 ，我們可以將其裝桶送至汞礦回收汞，對(duì)于有回收催化劑價(jià)值的廢渣，我們可以設(shè)法回收其中的催化劑，在處理合格后，將所剩廢渣運(yùn)出掩埋。借此機(jī)會(huì)我向?qū)煴硎局孕牡母兄x！同時(shí)，我要感謝 **職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學(xué)到了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。 因此 ， 乙烷氧氯化法制備氯乙烯工藝研究不僅具有深遠(yuǎn)的揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 頁(yè) 21 理論意義，也有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義及廣闊的應(yīng)用前景。 、廢水的處理 (1)對(duì)于裝置中 的廢水、廢液，凡能回收利用的均回收利用，以減少對(duì)環(huán)境的污染 ，同時(shí)也能降低生產(chǎn)成本 。金屬氯化物在反應(yīng)過(guò)程中保持高溫穩(wěn)定性 , 不斷釋放出氯原子 , 才是反應(yīng)不斷向下進(jìn)行的關(guān)鍵。而石油路線(xiàn)則由于成本低、質(zhì)量高、污染小、易于大規(guī)模 生產(chǎn)等揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 頁(yè) 17 優(yōu)點(diǎn) , 成為目前世界上比較通用的生產(chǎn)工藝。 EDC 公司低溫氯化技術(shù)，采用反應(yīng)器和冷卻器直接相連的新型設(shè)計(jì)，依靠虹吸原理實(shí)現(xiàn)自循環(huán)，簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)，取消了強(qiáng)制外循環(huán)冷卻系統(tǒng)； FeCl3催化劑不需補(bǔ)加，原料氯氣與碳鋼設(shè)備及管道生成的 FeCl3即能滿(mǎn)足要求。 在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行乙烯氧氯化反應(yīng)時(shí)，采用細(xì)顆粒催化劑，原料乙烯、氯化氫和空氣分別由底部進(jìn)入反應(yīng)器，充分混合均勻后，通入催化劑層，并使催化劑處于流化狀態(tài) ,床內(nèi)裝有換熱器 ,可有效地引出反應(yīng)熱。但這種方法既不能完全向石油天然氣化工方向轉(zhuǎn)化 ,又不能完全擺脫電石乙炔法 , 所以沒(méi)有發(fā)展前途。裝置運(yùn)行中采用壓力及閥檢反饋信號(hào)連鎖判斷程控閥故障，實(shí)現(xiàn)了異常工況連鎖保護(hù)，多程序控制功能還可以方便的適應(yīng)工況的變化，可實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)檢修，切換方便。該生產(chǎn)工藝的主要特點(diǎn)是不產(chǎn)生廢水，耗水量?jī)H是原濕法工藝的 1O％ ，并且生產(chǎn)出的電石干渣 (含水6％ )可直接用于水泥生產(chǎn)。從優(yōu)化控制角度來(lái)看，電石法 VCM生產(chǎn)過(guò)程主要存在以下問(wèn)題需要解決 ： (1)在深入分析電石法 VCM生 產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，確定控制目標(biāo)和控制變量，分析 氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中主要的控制問(wèn)題和優(yōu)化目標(biāo)，完成控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是解決問(wèn)題的第一步。同時(shí)，塔頂溫度受進(jìn)料量、進(jìn)料狀態(tài)及塔釜加熱量等擾動(dòng)影響。 (1)乙炔站 1)發(fā)生器溫度壓力控制：電石水解反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨著電石的加入，反應(yīng)溫度上升，水解速度加快，同時(shí)乙炔在電石渣漿中溶解度下降，較顯著地降低電石消耗，但反應(yīng)溫度過(guò)高，電石渣漿含固量大，會(huì)造成溢流不暢或排渣困難；反應(yīng)溫度高，粗乙炔氣中水蒸氣含量大，會(huì)造成后 部冷卻塔超負(fù)荷，堵塞管路或塔板，同時(shí)隨著溫度的升高，反應(yīng)器內(nèi)壓力增大，發(fā)生器反應(yīng)溫度與反應(yīng)壓力是耦合的。 (4)氯乙烯精餾 粗氯乙烯中含有雜質(zhì)，雜質(zhì)中有未參加反應(yīng)的 C2H HCL、有原料氣帶來(lái)的氣體 H N CO H2O等，還有副反應(yīng)產(chǎn)物，如二氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯等多種氯化物。氯乙烯的生產(chǎn)工藝經(jīng)歷了多年的工業(yè)生產(chǎn)和工藝改造后，形成了 4 種主要揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 頁(yè) 5 的生產(chǎn)工藝：電石乙炔法、二氯乙烷法、乙烯氧氯化法和平衡氧氯化法。 氯乙烯容易發(fā)生 聚合 反應(yīng) ， 氯 乙烯是聚氯乙烯的單體，在引發(fā)劑的作用下，易聚合成聚氯乙烯。電石乙炔法 、 混合烯炔法等其他方法由于能耗高而處于逐步被淘汰的地位。本文對(duì)氯乙烯的生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展進(jìn)行了綜述 ，介紹了氯乙烯的性質(zhì)用途、生產(chǎn)方法、國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)狀況等，并給出了自己的結(jié)論。 1940 年，美國(guó)聯(lián)合碳化物公司開(kāi)發(fā)了二氯 乙烷法。慢性中毒會(huì)使人有暈眩感覺(jué)，同時(shí)對(duì)肺部有刺激，因此，氯乙烯在空氣中的允許濃度為 500ppm。可見(jiàn) PVC的發(fā)展空間越大， VC的市場(chǎng)發(fā)展前景越好。后臺(tái)反應(yīng)揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 頁(yè) 6 器中排出的氯乙烯氣體在高溫下帶出的氯化汞在填充活性碳的除汞器中除去，然后進(jìn)入石墨冷凝器，用 0℃ 水將其間接冷卻至 15℃ 以下再進(jìn)入泡沫塔，回收過(guò)量的氯化氫以制取 30％ 以上的鹽酸放入酸貯槽。此法工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單，投資低，收率高；但能耗大，原料成本高 ,催化劑汞鹽毒性大 ,并受到安全生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境等條件限制，不宜大規(guī)模生產(chǎn)。轉(zhuǎn)化過(guò)程中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)放出大量的熱量，在不同反應(yīng)階段，反應(yīng)程度不同，反應(yīng)放出的熱量也不同，這時(shí)必須根據(jù)反應(yīng)器溫度的高低及變化趨勢(shì)， 通過(guò)調(diào)節(jié)控制熱水槽水流量、熱水槽水溫度、乙炔與氯化氫混合氣體流量和混合氣體溫度及時(shí)有效控制轉(zhuǎn)化器溫度以滿(mǎn)足轉(zhuǎn)化要求的溫度 130℃ ～ 180℃ 之間。 、電石法 VCM 生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題 和其他行業(yè)的自動(dòng)化控制水平相比，國(guó)內(nèi)電石法 VCM控制技術(shù)發(fā)展水平還是很低的，大多生產(chǎn)裝置處于手動(dòng)控制和半自動(dòng)控