【正文】 水的接觸，能較有效的出去氯化氫，還能提高副產(chǎn)鹽酸的濃度。 CH≡ CH+HgCl2→ ClCHCHHgCl→ ClHgCHClCHClHgCl→ ClCH=CHCl+Hg2Cl2 CH≡ CH+HgCl2→ ClCHHgCHCl→ HG+CLCH=CHCl ⑶粗氯乙烯的凈化（水洗，堿洗）原理 水洗是屬于一種氣體的吸收操作，亦即利用適當(dāng)?shù)囊后w吸收劑處理氣體混合物，試后者分離。 反應(yīng)式： CH≡ CH+HCl→ CH2=CHCl+() 上述反應(yīng)過程分為：外擴(kuò)散、內(nèi)擴(kuò)散，表面反應(yīng)，內(nèi)擴(kuò)散和外擴(kuò)散五個(gè)步驟，其反應(yīng)機(jī)理如下： 乙炔與氯化汞加成生成中間加成物氯乙烯氯汞 CH≡ CH+HgCl2→ ClCHCHHgCl 因氯乙烯氯 汞很不穩(wěn)定，遇氯化氫分解生成氯乙烯 ClCHCHHgCl+HCl→ CH2=CHCl+HgCl2 當(dāng)乙炔與氯化氫的分子比較小時(shí)，所產(chǎn)生的氯乙烯再與氯化氫及成而生成 1， 1二氯乙烷。 在混合冷凍脫水過程中，冷凝的 40%鹽酸，除少量是以液膜狀自石墨冷卻器列管內(nèi)壁流出外，大部分呈極性微細(xì)的“酸霧”懸浮于混合氣流中，形成“氣 溶膠”，采用浸漬 35%憎水性含 F 有機(jī)硅樹脂 510μ m細(xì)玻璃纖維，將其大部分分離下來。一些工段的生產(chǎn)原理如下： ⑴混合脫水的原理 在乙炔與氯化氫混合冷凍脫水工藝中，利用氯化氫的吸濕性，原料氣中水分本氯化氫吸收后呈 40%左右的鹽酸霧析出。此方法的優(yōu)點(diǎn)是：乙炔轉(zhuǎn)化率高，所需設(shè)備不太復(fù)雜，反應(yīng)溫度在 100～ 180℃間，生產(chǎn)技術(shù)比較成熟。氯 乙烯的兩個(gè)起反應(yīng)部分，氯原子和雙 鍵 ，能進(jìn) 行 的化學(xué)反應(yīng)很多。但一般來講，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)多，現(xiàn)各舉一兩個(gè)例子如下： 有關(guān)氯原子的反應(yīng) 【 7】 與丁二酸氫鉀反應(yīng)生成丁二酸乙烯酯： 與苛性鈉共熱時(shí)，脫掉氯化氫生成乙炔： 有關(guān)雙鍵的反應(yīng) 與氯化氫加成生成二氯乙烷； 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(yīng)可生成聚氯乙烯 [7]。 分解性： 燃燒會(huì)產(chǎn)生 HCl, CO, CO2及高毒性之光氣煙霧。 (2)受熱及未添加或耗盡抑制劑的情形下會(huì)發(fā)生放熱性聚合反應(yīng)，造成爆 炸。 (2)通常加酚為抑制劑以防止聚合。 感光性： 會(huì)進(jìn)行迅速的光化學(xué)氧化作用與聚合反應(yīng)。 氯乙烯有較好的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)異的電介性能，但對(duì)光 和熱的穩(wěn)定性差，其化學(xué)式為 CH2=CHCl，分子量為 ，熔點(diǎn)為 ，沸點(diǎn) ，臨界壓力為 ，臨界溫度為 ℃，汽化熱為 330J/g，與空氣形成爆炸性混合物，其爆炸濃度范圍為 4%22 %（體積比）。 氯乙烯稍溶于水，在 25℃時(shí) 100g 水中可溶解 氯乙烯；水在氯乙烯內(nèi)的溶解度，在 15℃時(shí)， 100g 氯乙烯可溶解 水。此法的缺點(diǎn)是一次投資費(fèi)用較大。因此，不需添置分離沒備。這個(gè)方法特別 適 用于不能得到電石乙炔或乙烯的地區(qū)，或者是乙炔和乙烯價(jià)格較 高 的地區(qū)。這個(gè)方法 由 下列幾個(gè)過程所組成： 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 第 1 章 文獻(xiàn)綜述 6 以 石腦油的火焰裂解法制造 含 有乙炔和乙烯的 裂 解 氣； 裂解氣中的稀乙烯不經(jīng)分離， 直接同氯化氫反應(yīng)制 造氯乙烯； 裂解氣中的稀乙炔不經(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，以便能夠在反應(yīng) (2)中使用。這一方法 以 石腦 油 和氯氣為原料， 只得到氯乙烯產(chǎn)品。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 。共 軛 法就是在聯(lián)合法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的。雖然如此，這種方法仍較以上各種方法合理、經(jīng)濟(jì)。二氯 乙烷裂解的 副 產(chǎn)物氯化 氫 ， 直 接用作乙炔加成的原料，這 免 去了前者處理副產(chǎn)物的麻煩，又 可以省去單獨(dú)建立一 套 氯化 氫 合成系統(tǒng)，在經(jīng)濟(jì)上比較有利。近年來，發(fā)展了非銅催化劑。工業(yè)常用催化劑是以γ — Al2O3 為載體的 CuCl2催化劑。 二氯乙烷裂解反應(yīng)是在高溫下進(jìn)行，不需要催化劑。 乙烯液相氯化反應(yīng)的催化劑常用 FeCl3。 副反應(yīng)： CH2=CH2+2O2→ 2CO+2H2O 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 第 1 章 文獻(xiàn)綜述 5 CH2=CH2+3O2→ 2CO2+2H2O CH2=CHCl+HCl→ CH3CH2Cl 還有生成其它氯衍生物的副反應(yīng)發(fā)生。 ⑵二氯乙烷裂解部分 主反應(yīng)： CH2ClCH2Cl→ CH2=CHCl+HCl △ H=此反應(yīng)是吸熱可逆反應(yīng)。 副反應(yīng)： CH2ClCHCl+Cl2→ CH2ClCHCl2+HCl CH2ClCHCl2+ Cl2→ CHCl2CHCl2+HCl 主要生成多氯乙烷。 乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯，包括三步反 應(yīng)： ⑴乙烯直接氯化 CH2=CH2+Cl2→ CH2ClCH2Cl ⑵二氯乙烷裂解 2CH2ClCH2Cl→ 2CH2=CHCl+2HCl ⑶ 乙烯氧氯化 CH2=CH2+2HCl+O2→ CH2ClCH2Cl+H2O 主、副反應(yīng) ⑴乙烯直接氯化部分 主反應(yīng)： CH2=CH2+Cl2→ CH2ClCH2Cl △ H=201kJ/mol 該反應(yīng)可以在氣相中進(jìn)行，也可以在溶劑中進(jìn)行。與低溫工藝相比，高溫工藝也有其優(yōu)越性，生產(chǎn)出的二氯乙烷一般不需要水洗脫除鐵和共沸物進(jìn)行干燥。使用低溫氯化工藝的優(yōu)點(diǎn)是副產(chǎn)品少，但必須使 1kg 二氯乙烷中的含量保持在 100mg 以下，否則，如果中間體中氯化鐵的濃度過高，會(huì)使生產(chǎn)的氯乙烯單體中的雜志含量增高，所以，一般允許的鐵含量僅是在生產(chǎn)過程中物料緩慢腐蝕設(shè)備和管道所 產(chǎn)生的很少量的鐵。在世界 范圍內(nèi)，93%的聚氯乙烯樹脂都采用平衡氧氯化法生產(chǎn)的氯乙烯單體經(jīng)聚合而成；具有反應(yīng)器大、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、單體雜志含量少和可連續(xù)操作的特點(diǎn)。此外一些獲取原料乙烯比較方便的廠家則已經(jīng)采用更先進(jìn)的乙烯氧氯化法來生產(chǎn)。 目前，國外只有少數(shù)公司使用乙炔生產(chǎn)氯乙烯單體，而我國 70%的廠家則采用此種方法，因此它具有設(shè)備、工藝簡單，投資低，能小規(guī)模經(jīng)營的特點(diǎn)。乙炔生產(chǎn)氯乙烯的技術(shù)比較成功，流程簡單， 副產(chǎn)物少，產(chǎn)品純度高。當(dāng)溫度達(dá)到 200℃時(shí)，會(huì)有大量 HgCl2升華而使催化活性下降；而溫度太低時(shí)其反應(yīng)速率太慢。第一組裝入使用過的催化劑，第二組裝入新催化劑。因此，使用純凈的乙炔很重要。在氯化氫中微量的水會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生乙醛。 【 4】 使用乙炔作原料生產(chǎn)氯乙烯單體的工藝過程是眾所周知的，是將乙炔與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯。從世界形勢(shì)看，中東、南美和中國在未來 58年內(nèi)對(duì)全氯乙烯的需求仍將保持增長的勢(shì)頭。 由于我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長，對(duì)聚氯乙烯的需求量很大，對(duì)原料的需求也逐漸增加?；瘜W(xué)工業(yè)部北京化工廠研究院開展了空氣法流化床氧氯 化技術(shù)及其催化劑的研究，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理所對(duì)乙烯氧氯化法工藝進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，錦西化工研究院對(duì)氧氯化固定床催化劑研究。當(dāng)前仍以電石乙炔為主，使用乙烯的廠家很少。 70年代開始，國外的新建氯乙烯工廠均以乙烯氧氯化法為基礎(chǔ)，與此同時(shí)，對(duì)老廠進(jìn)行技術(shù)改造。1964 年 。 1950年研究出二氯乙烷裂解得到氯乙烯，并和電石乙炔生產(chǎn)氯乙烯組成聯(lián)合法氯乙烯工藝 [4]。 1931 年以氯化汞為催化劑 ,由乙炔和氯化氫合成氯乙烯工藝首先在德國實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。 1913 年沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 第 1 章 文獻(xiàn)綜述 2 GriesimElektron 使用氯化汞催化劑使這項(xiàng)合成得以發(fā)展 .。 1835 年 首先發(fā)現(xiàn)了氯乙烯，在實(shí)驗(yàn)室以二氯乙烷和乙醇鉀溶液制得氯乙烯。軟聚氯乙烯主要用于壓延片、汽車內(nèi)飾品、手袋、薄膜、標(biāo)簽、電線電纜、醫(yī)用制品等。聚氯乙烯制品形式十分豐富，可分為硬聚氯乙烯、軟聚氯乙烯、聚氯乙烯糊三大類。在“十五”期間，我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展西部大開發(fā)都給聚氯乙烯的發(fā)展帶來了新機(jī)遇，發(fā)展建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)、信息業(yè)加、快快城市化進(jìn)程和市政工程建設(shè)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、改善和提高人民生活質(zhì)量、走可持續(xù)發(fā)展道路、都需要大量的乙烯制品。由于聚氯乙烯優(yōu)異的性能，成本低，在許多領(lǐng)域代替了木材和鋼鐵。而氯乙烯作為聚氯乙烯的單體，只有供應(yīng)充足才能滿足它的后續(xù)產(chǎn)品有更大的發(fā)展。在我國聚氯乙烯樹脂更是經(jīng)歷了從無到有，由少到多的歷 程。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 第 1 章 文獻(xiàn)綜述 1 第 1 章 文獻(xiàn)綜述 氯乙烯在常溫常壓下為無色氣體，具有微甜，其分子內(nèi)包含雙鍵，工業(yè)上氯乙烯以液態(tài)運(yùn)輸，不允許人體直接接觸，屬 OSHA 管制物質(zhì)。另外，國家一系列的政策的出臺(tái)，針對(duì) 高耗能和高污染行業(yè)進(jìn)行清理整頓，電石行業(yè)作為高耗能和高污染行業(yè)將被國家列為限制類行業(yè)，行業(yè)的發(fā)展將受到限制。其中中國的需求增長尤為強(qiáng)勁，需求量的年均增長率將達(dá)到 8%10%。因此氯乙烯的發(fā)展前景非常良好。聚氯乙烯歷史上曾經(jīng)是使用量最大的塑料，現(xiàn)在某些領(lǐng)域上 以被聚乙烯、 PET所代替，但仍然在大量使用，其消耗量僅次于聚乙烯和聚丙烯。而氯乙烯作為聚氯乙烯的單體，只有供應(yīng)充足才能滿足它的后續(xù)產(chǎn)品有更大的發(fā)展。 在我國聚氯 乙烯樹脂更是經(jīng)歷了從無到有，由少到多的歷程。 technical process 。s economic growth steadily, the demand of ethylene, demand for raw materials will increase gradually. Therefore the development foreground is very good . In this paper, the production route and process principle for 120,000 ton VC refining unit were discussed. The design and calculation is based on the vinyl chloride production methods, bined with the actual conditions in China established production process. And Section of the vinyl chloride production methods, principles, processes and key equipment, and other routes were discussed. Through the raw material, intermediate products, the product of the nature of the analysis and synthesis of vinyl chloride monomer production Section of the principle of understanding and knowledge, work out a reasonable plan and production processes. At the same time depending on the design task and puterassisted, make a calculation of the low boiling point tower. Such as mass balance, heat balance, and the calculations of the column and its accessory equipments. Final size of the equipment and determine the types of equipment, such as the choice of material, and drew the flowsheet. Key words: VC 。 關(guān)鍵詞： 氯乙烯；低沸塔；工藝流程；設(shè)計(jì)計(jì)算 Abstract Abstract Vinyl chloride is a kind of important application in polymer chemicals, produced by the monomer Vinyl or acetylene is a colorless gas,which is l