【正文】 （公式 11） 反應(yīng)機(jī)理： HCl+FeCl3→H+FeCl 4￣ 副產(chǎn)物與如下因素有關(guān)： 氯氣中氧氣的含量 反應(yīng)物在液態(tài) EDC 中分布 反應(yīng)溫度 7 FeCL3 的濃度 EDC 與溶解的氯進(jìn)一步反應(yīng) 氯氣中硫的存在及乙烯中氨的存在會使催化劑中毒 、直接氯化的化工特點(diǎn) 1）能量消耗低，產(chǎn)品質(zhì)量高，裂解前不需要額外的精制 2）與其他單元獨(dú)立性強(qiáng)，操作彈性高 3）原料消耗低： 287kg 乙烯 /tEDC ， 725kg 氯 /tEDC 4) 轉(zhuǎn)化率高：乙烯＞ ％ 氯氣＞ ％ 5)可靠性好，運(yùn)行率高 6） 安全性好，尾氣在線分析儀（ 2 選 1）以及 EDC 聯(lián)鎖系統(tǒng)確保安全穩(wěn)定運(yùn)行。 6 第二章 EDC 生產(chǎn)原理及工藝流程 生產(chǎn)原理 乙烯和氯氣在催化劑存在下發(fā)生加成反應(yīng)，其反應(yīng)方程式如下： C2H4+ Cl2 → 1,2C 2H4Cl2 + 183KJ/mol （公式 1） 1t 反應(yīng)機(jī)理為： FeCl3 + Cl2 → [ FeCl 4￣ Cl+ ] （公式 2） [ FeCl4￣ Cl+ ] +C2H4 →[CH 2ClCH2+FeCl4￣ ] （公式 3） [CH2ClCH2+FeCl4￣ ] →CH 2ClCH2Cl+FeCl3 （公式 4） 、在反應(yīng)過程中，會生成 少量副產(chǎn)物，其副反應(yīng)化學(xué)方程式如下： （ Ⅰ ） TCE 基本反應(yīng)： C2H4 + 2Cl2 →CHCl 2CH2Cl+ HCl （公式 5） 反應(yīng)機(jī)理： C2H4+Cl2 →(C 2H4Cl) ?+Cl? （公式 6） (C2H4Cl) ? + Cl2 → CH 2ClCH2Cl+ Cl? （公式 7） CH2ClCH2Cl +Cl2→? CHCl CH2Cl+HCl? （公式 8） CHCl CH2Cl +CL2→CHCl 2CH2Cl+Cl? （公式 9） 這個反應(yīng) 受到 Fe3+和 氧氣的 抑制。反應(yīng)器內(nèi)部分液相送 EDC 精制單元作為再沸器熱源換熱后返回反應(yīng)器；部分閃蒸的 EDC 氣體經(jīng)冷凝后 EDC(的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于 %，其中一部分直接用于裂解，另一部分返回反應(yīng)器。該工藝比傳統(tǒng)工藝的 VCM 裝置節(jié)約加熱蒸汽，并節(jié)約了相應(yīng)的循環(huán)冷卻水用量，產(chǎn)品中 EDC 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到%，無需進(jìn)一步精制可直接用于裂解生產(chǎn) VCM。 EVC 公司高溫氯化技術(shù)主要設(shè)備是一體化的反應(yīng)器和精餾塔，反應(yīng)器材質(zhì)為不銹鋼。在反應(yīng)器拉西環(huán)上增加了高度為 規(guī)整填料，反應(yīng)傳熱，傳質(zhì) 效果得到大幅度的提高，不僅反應(yīng)器直接不變，反應(yīng)生產(chǎn)能力增加了 30%，產(chǎn)品中 EDC 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)一步提高到 %。反應(yīng)器內(nèi)裝有拉西環(huán)金屬填料。 5 中溫氯化介紹 上海氯堿化工股份有限公司和山東齊魯石油化工公司在 20世界 80年代引進(jìn)日本三井東壓公司直接氯化反應(yīng)技術(shù)建成 1,2二氯乙烷 生產(chǎn)裝置。 中溫氯化技術(shù)反應(yīng)溫度約為 90℃ ，液相氯化、氣相出料，特點(diǎn)是催化劑留在反應(yīng)液中，不需要水洗，只需要脫輕、重組分就可以用于 1,2二氯乙烷 裂解。這三種方法代表了乙烯直接氯化生產(chǎn) 1,2二氯乙烷的發(fā)展過程。 乙烯直接氯化法又可分為氣相法和液相法兩種方法，其中氣相法生產(chǎn)工藝目前還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，因而工業(yè)生產(chǎn)方法主要是液相法。 4 本崗位生產(chǎn)的 EDC 規(guī)格（如表 1） 表 1： EDC 規(guī)格 組分 分子式 數(shù)值 1,2二氯乙烷 1,2C2H4Cl2 ≧ 輕組分VCM+EC+11EDC C2H3Cl 、 C2H5Cl 、1,2C2H4Cl2 ≦ 500Mg/kg 重組分 1， 1， 2三氯乙烷 C2H3Cl3 ≦ 1000Mg/kg 水 H2O ≦ 20Mg/kg 鐵 Fe ≦ 氯乙烯合成方法簡介 直接氯化生產(chǎn) 1,2二氯乙烷方法介紹 1,2二氯乙烷是生產(chǎn)聚氯乙烯和氯乙烯的重要原料。 理化常數(shù)：熔點(diǎn)： ℃ ；沸點(diǎn)： ℃ ；臨界溫度： 288℃ 臨界壓力： ；臨界溫度： 412kg/m3；閃點(diǎn)（閉環(huán)）： ℃ 密度：液態(tài)（ 20℃ ） =1255kg/m3，蒸汽比重 毒性：有毒；對黏膜有刺激作用，可引起角膜混濁和肺水腫，抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，刺激胃腸道和引起肝腎的脂肪性病變，皮膚接觸能引起皮炎，對人體有致癌作用，車間中最高允許濃度 25mg/m3。 4）氯氣由離子膜燒堿裝置用管道輸送到本裝置。本裝置使用氯氣是參加直接氯化反應(yīng)生成 EDC 的原料。因此在生產(chǎn)操作地點(diǎn)，空氣中含氯最高允許濃度不得超過 1mg/m3，在居民區(qū)最高允許濃度 ，日平均 。 3 理化常數(shù)：熔點(diǎn)： ℃ ；沸點(diǎn)： ℃ ；汽化熱： ； 密度： 0℃ 、 時為 ㎏ /M3，是空氣的 倍 溶解性：溶于水和堿溶液，易溶于二硫化物和四氯化碳等有機(jī)溶劑，是一種常見的較重的有毒氣體，常 常覆蓋于地面不易驅(qū)散（泄露狀態(tài)下）。 4）乙烯的貯運(yùn)：由乙烯貯運(yùn)裝置用管道輸送到本裝置。 3）乙烯的使用注意事項(xiàng)： ① 乙烯氣體是易燃壓縮氣體，是一種弱麻醉劑，不刺激眼睛和呼吸道，但吸入足夠濃度時會失去知覺，再加上缺氧，就會讓人窒息。 理化常數(shù)：熔點(diǎn)： ℃ ；沸點(diǎn)： ℃ ；臨界溫度： ℃ 臨界壓力： ；臨界密度： 220 ㎏ /M3； 密度：液體（ 104℃ ） =570 ㎏ /M3，（ 100℃ ）㎏ /M3 ， 標(biāo)態(tài)下的氣體： ㎏ /M3 毒性：低毒 爆炸極限：空氣中 ℅；氧氣中 ℅ 2）乙烯的主要用途：用于制造合成橡膠、合成樹脂、合成纖維以及乙醇、乙醛、醋酸、環(huán)氧乙烷等有機(jī)合成產(chǎn)品。生產(chǎn)能力主要集中在陶氏化學(xué)公司、四方石油公司、我國臺灣塑利集團(tuán)公司、索維爾公司等幾大廠家手中，其中 陶氏化學(xué)公司是目前世界上最大的二氯乙烷生產(chǎn)廠家。20xx 年全球二氯乙烷的總生產(chǎn)能力為 萬噸 /年， 20xx 年增加到 萬噸 /年，產(chǎn)量也相應(yīng)從 萬噸 /年增加到 萬噸 /年。 二氯乙烷是生產(chǎn)氯乙烯，進(jìn)而生產(chǎn)聚氯乙烯的單體，該工 藝技術(shù)的研究大大降低了過去常規(guī)生產(chǎn)二氯乙烷的危險性，真正做到以人為本，科技創(chuàng)新。 將乙烯儲運(yùn)送來的乙烯（ C2H4）和氯堿廠送來的氯氣（ Cl2）送入直接氯化反應(yīng)器內(nèi)，以溶解于二氯乙烷（ EDC）中的三氯化鐵、氯化鋰作為催化劑，在 90100℃和 的操作條件下發(fā)生加成反應(yīng)，生成 1， 2二氯乙烷（ EDC），并將生成的 EDC 以氣相的形式蒸出反應(yīng)器，一部分氣相 EDC 經(jīng)空冷器冷凝后，回到液位控制器中，循環(huán)回反應(yīng)器，以控制反應(yīng)器液位，移去反應(yīng)熱；另一部分氣相 EDC 經(jīng)空冷器冷凝后回到冷凝液儲罐 中 ，再通過輕組份塔進(jìn)料泵送入輕組份塔中去除輕組分，塔釜 EDC 經(jīng)循環(huán)水冷卻器冷凝后去 EDC 儲罐，塔頂輕組份（尾氣）經(jīng)輕組份塔頂冷凝器和氟利昂深冷器冷凝后去焚燒或 中和單元 。本論文設(shè)計同時列 舉一些生產(chǎn)過程中的異常及處理方式。 畢業(yè)生簽名 ： 日期 ： 指導(dǎo)教師關(guān)于學(xué)生論文真實(shí)性審核的聲明 本人鄭重聲明：已經(jīng)對學(xué)生論文所涉及的內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格審核，確定其內(nèi)容均由學(xué)生在本人指導(dǎo)下取得，對他人論文及成果的引用已經(jīng)明確注明，不存在抄襲等學(xué)術(shù)不端行為。對本文的 研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 四．畢業(yè)設(shè)計（論文）結(jié)束應(yīng)提交 的材料： 論文電子稿 論文打印搞 過程資料記錄本（實(shí)驗(yàn)記錄本） 指導(dǎo)教師： 教研室主任 年 月 日 年 月 日 4 論文真實(shí)性承諾及指導(dǎo)教師聲明 學(xué)生論文真實(shí)性承諾 本人鄭重聲明：所提交的作品是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，內(nèi)容真實(shí)可靠，不存在抄襲、造假等學(xué)術(shù)不端行為。 4. 第四周：撰寫畢業(yè)論文。