【正文】 量過高反應激烈，溫度不容易控制，易發(fā)生局部過熱。為抑制氯化汞升華可加入適量氯化鋇。研究表明，純的氯化汞對合成反應并無催化作用，純的活性炭也只有較低的催化活性。工業(yè)上要求活性炭含量大于99%，機械強度高，粒度均勻一般為36mm，比表面積大約為500600m2/2)催化劑的制備 ，每隔510分鐘攪拌一次，溶解約2小時至氯化汞完全溶解。再取樣分析，要求氯化汞濃度達到3942g/，維持溫度為363K，經(jīng)過篩分、干燥的活性炭，30Kg一次迅速加入槽中，不斷攪拌，以保證氯化汞對活性炭的均勻吸附。攪拌3小時，取樣分析。，為寖漬完畢。將寖漬后的催化劑放入過濾器中在室溫下放置1516小時，濾去水分，自然干燥。然后以4050mm厚度均勻分布搪瓷盤上，于干燥箱內(nèi)在393K下干燥2528小時，直到質(zhì)量恒定，%為合格。經(jīng)篩分，取36mm顆粒催化劑做做裝備用。3)催化劑的活化與使用 氯化汞催化劑的活化方法是通入氯化氫使催化劑所含的微量水分變成鹽酸而分離掉，從而使催化劑充分干燥。同時是催化劑表面充分地吸附上一層氯化氫。由于氯化氫是反應物之一，這將有利于氯乙烯的合成反應進行。活化以后的催化劑在一段時間內(nèi)可以維持較高的活性。但活性往往也稍有變化，并非完全恒定。4) 催化劑失活。引起催化劑失活的主要原因有以下幾方面。a：中毒原料氣中硫、磷、砷等毒物及過量的乙炔于氯化汞反應成成無活性的物質(zhì)，是催化劑中毒。 H2S + HgCl2 → HgS + 2HCl PH3 + 3HgCl2 → （HgCl）3P + 3HCl C2H2 + HgCl2 →Hg + Cl—CH＝CH－Cl b：遮蓋副反應生成的炭，樹枝狀聚合物以及原料氣中的水分、酸霧等黏結(jié)在催化劑表面遮蓋了催化劑的活性中心也會使催化劑失活。 C：活性結(jié)構(gòu)的改變，由于過熱使催化劑活性結(jié)晶表面破壞，即使在正常反應溫度，催化劑的活性結(jié)構(gòu)也會逐漸改變，被催化劑吸附的反應物分子或產(chǎn)物分子能攜帶催化劑的活性分子由一點移動到另一點，使催化劑表面松弛，催化劑的活性組分量逐漸減少，活性下降。d：升華。溫度升高，氯化汞升華催化劑的活性組分量逐漸減少，活性下降。 氯化汞的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系溫度（k）P（HgCl2）KPa5）工藝條件a. 反應溫度。反應溫度對氯乙烯的合成影響很大。溫度升高，反應速度加快，乙炔轉(zhuǎn)化率提高。下表為反應溫度對乙炔轉(zhuǎn)化率的影響 反應溫度（K）433453473乙炔轉(zhuǎn)化率（%）反應溫度過高，副反應增加，同時由于溫度過高會破壞催化劑的活性結(jié)晶表面，使氯化汞升華加劇。高溫還會是乙炔聚合成樹枝狀聚合物沉積在催化劑表面從而遮蓋催化劑的活性中心是催化劑活性下降。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中反應溫度一般采用催化劑的活性溫度范圍403K453K.b. 反應壓力 根據(jù)反應原理可知，該反應系統(tǒng)為一個氣體分子數(shù)減少的反應系統(tǒng)，加壓操作會提高轉(zhuǎn)化率，但加壓對設備材料要求也相應提高；若系統(tǒng)出現(xiàn)負壓反應物料易燃、易爆一旦漏入空氣將引起爆炸。常壓下轉(zhuǎn)化率已相當高，因此，工業(yè)上采用常壓操作，用來流程阻力。c. 空間速度 在氯乙烯合成中，反應氣體的體積習慣上指乙炔氣體的體積，其單位為m3乙炔/( )?？臻g速度越大通入的反應氣量越多，生產(chǎn)能力越大，深度加工副產(chǎn)物越少，高沸點物越少；但空間速度增大，反應氣體與催化劑接觸時間就縮短，乙炔轉(zhuǎn)化率減小?？臻g速度過大，氣體通入量過多，反應激烈，氣體分布不均勻，局部容易過熱，是催化劑升華加劇活性下降壽命縮短。根據(jù)實踐空速一般取3060h1從反應機理可以看出，當乙炔過量時，催化劑中的氯化汞會被乙炔還原成氯化亞汞和金屬汞，是催化劑失活；同時副產(chǎn)物二氯乙烯等，造成產(chǎn)品分離困難。另外由于乙炔不容易除去，微量的乙炔還會影響氯乙烯的聚合。因此，生產(chǎn)中常采用氯化氫過量，以保證乙炔完全反應，避免乙炔過量造成催化劑中毒。另一方面，氯化氫較乙炔價格低廉，并且過量部分可以很容易地用水洗或堿洗除掉。同時氯化氫不能過量太多會造成綠意吸收率降低，二氯乙烷產(chǎn)量增加，增加堿的消耗量，增加了產(chǎn)品的成本。e原料純度a ) 水分 原料中含有水分能溶解氯化氫生成鹽酸，腐蝕管道和設備，而且腐蝕產(chǎn)物FeCl3還會堵塞管道、設備。水分還會造成催化劑黏結(jié)，使轉(zhuǎn)化器進、出口阻力急劇增加，催化劑翻換困難，催化劑結(jié)塊是反應器局部堵塞，造成反應氣體分布不均勻，導致局部反應劇烈，造成局部過熱，使催化劑活性下降壽命縮短；水與乙炔反應生成乙醛，從而消耗原料、降低氯乙烯收率，增加產(chǎn)物分離困難，因此，氯乙烯合成反應中含水分越少越好，%。b ) 催化劑毒物 在原料氣乙炔中往往由于清凈不好，而含少量硫、磷、砷等化合物。是催化劑中毒降低催化劑壽命。另外還能與HgCl2分子反應生成無活性汞鹽。如： HgCl2 + H2S → HgS + 2HCl因此，要求原料氣中不含硫、磷、砷。C ) 游離氯，原料氣氯化氫在合成中，由于控制不當，通常含有少量氯氣。氯氣與乙炔直接接觸會生成氯乙炔，后者極不穩(wěn)定，常在混合器、石墨冷凝器處發(fā)生爆炸。另外氯氣的存在會使，二氯乙烷等副產(chǎn)物增多，導致產(chǎn)物分離困難，降低氯乙烯收率。因此，%。d ) 氧 原料氣氯化氫中若含氧量較高，易與乙炔直接發(fā)生燃燒爆炸影響安全生產(chǎn)，特別在轉(zhuǎn)化率較差，尾氣放空中乙炔含量較高時。氧氣濃度顯著變高，威脅更大。另外氧與載體活性炭反應生成一氧化碳和二氧化碳，增加了反應產(chǎn)物氣體中惰性氣體量，不僅造成產(chǎn)品分離困難。而且是氯乙烯防空損失增多。因此，%。e ) 惰性氣體 氮氣、一氧化碳等惰性氣體的存在，不僅降低了反應物濃度，不利于反應，而且還會造成產(chǎn)品的分離困難。增大氯乙烯放空損失。尾氣中總會有一定比列的氯乙烯惰性氣體越多，尾氣量越大帶走氯乙烯越多。因此，要求原料氣中惰性氣體含量低于2%。：工藝流程圖 圖2—2 氯乙烯合成工藝流程1— 混合器； 2—轉(zhuǎn)化器；3—水洗塔；4—堿洗塔；5—堿液槽；6—氣柜；7—預冷器；8—冷凝器；9—尾氣冷凝器；10—粗餾塔；11—精餾塔；12—成品冷凝器；13—氯乙烯貯槽；14—受槽；15—蒸出釜：工藝流程概述 ① 原料氣混合，干燥乙炔來自乙炔工段，通過砂封與來自氯化氫工段的干燥氯化氫在混合器中混合。②氯乙烯合成，由混合器中出來的混合氣體進入用氯化汞作觸媒的轉(zhuǎn)化器中進行反應成氯乙烯，反應后的氣體中還含有未反應的氯化氫，乙炔和生成乙醛，、順(反)二氯乙烯等化合物。③氯乙烯精制，反應后的氣體進入水洗塔，用水洗法去氯化氫，再入堿洗塔，用10%的氫氧化鈉洗去殘余的氯化氫及二氧化碳，堿洗后的 反應氣與聚合回收的未反應氣體一起進入氣柜。然后進入預冷器，使其中所含一部分水冷凝分離，氣體進入壓縮機后加壓（表壓），又使部分水冷凝。，進入精餾塔，塔頂分出乙炔與氯乙烯氣體與全凝器中未冷凝的氣體一起進入尾氣冷凝器不凝氣體排空，凝液回入粗餾塔上部。，塔頂?shù)贸善仿纫蚁┙?jīng)成品冷凝器冷凝后進入貯槽。，經(jīng)殘液管槽入蒸出釜，間歇處理回收溶解的氯乙烯送去氣柜，高沸物送回收裝置。3. 氯乙烯聚合：概述 聚氯乙烯按聚合方法分四大類：懸浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯?！　腋》ň勐纫蚁polyvinylchloride(suwpensionpolymerization))是目前產(chǎn)量最大的一個品種。按樹脂結(jié)構(gòu)又分疏松型和緊密型兩種。緊密型聚氯乙烯樹脂的粒子為表面光滑、無孔的實心球狀結(jié)構(gòu)。疏松型聚氯乙烯樹脂粒子表面粗糙，疏松、多孔的不規(guī)則結(jié)構(gòu)。它與緊密型相比，具有流動性好，吸油性好、易塑化等優(yōu)點。 懸浮法聚氯乙烯按絕對粘度u分六個型號：XSXS2……XS6；XJXJ2……、XJ6。型號中各字母的意思：X懸浮法；S疏松型；J緊密型；表222為國產(chǎn)懸浮法聚氯乙烯的特性。乳液聚合生產(chǎn)所得的聚氯乙烯稱乳液法聚氯乙烯[polyvinylchloride(emulsion，polymerixation)]。它是糊狀樹脂，分子量較高，顆粒較細。乳液法聚氯乙烯的型號為RHxy,其中R乳液法；H糊狀樹脂；x樹脂烯溶液的絕對粘度；y糊粘度v。x分3型，s，～s，～s。y分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號，Ⅰ號糊粘度不大于3,000mPasⅡ號糊粘度粘為3000～7000mPas，Ⅱ號糊粘度為7,000～10,000mPas。 本體法聚氯乙烯[palyvinylchloride(bulkpolymerization)]我國尚未生產(chǎn)。溶液聚合聚氯乙烯樹脂多用于表面涂層方面。在度溫20～30℃或0℃以下的低溫下進行懸浮法、乳液法或本體法聚合均稱低溫聚合。低溫聚合的聚氯乙烯分子量高、結(jié)晶度高、結(jié)構(gòu)規(guī)整性好，玻璃化溫度高，耐熱性、耐溶劑性好。但比普通聚氯乙烯難加工，沖擊強度稍低，用作纖維及特殊塑料制品。u指1%的1,2二氯乙烷溶液,20℃測定的粘度.v指聚氯乙烯與鄰苯二甲酸二辛酯為1:1,在25℃放置24小時測定的粘度。：生產(chǎn)原理1：CPVC的生產(chǎn)方法有兩種。 ①溶液氯化法將聚氯乙烯溶于氯苯或四氯乙烷，在襯鋁或搪瓷的反應釜中，于光或自由基引發(fā)下，攪拌并通入氯氣，在70℃下氯化，氯化過的氯化聚氯乙烯溶液經(jīng)水析、水洗、過濾、干燥即得白色絮狀顆粒成品。此法操作和設備均較簡單，但氯化時間較長。 ②懸浮氯化法將 PVC懸浮于含二氯甲烷膨潤劑的水或稀鹽酸溶液中，在加壓釜內(nèi)通入氯氣，于60℃下氯化，產(chǎn)物用乙醇沉淀出來。此法氯化時間短，但操作不易掌握，設備要求高，工業(yè)上較少采用。 加工可分為各組分的混合、塑化及成型加工三個步驟。樹脂與按配方添加的各種助劑配合時，可用捏和機或高速攪拌混合機均勻混合，再經(jīng)擠出機塑化、切粒，即得到塑化好