【正文】 防止聚合。 感光性：會進行迅速的光化學(xué)氧化作用與聚合反應(yīng)。 氯乙烯有較好的機械強度，優(yōu)異的電介性能，但對光和熱的穩(wěn)定性差，其化學(xué)式為 CHCLCH ?2 ,分子量為 ，熔點為 ，沸點 ，臨界壓力為，臨界溫度為 C，氣化熱為 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 250 C 時 100g 水中可溶解 氯乙烯；水在氯乙烯內(nèi)的溶解度，在 150 C 時， 100g 氯乙烯可溶解 水。如單體中含高沸物高時，可加大高沸塔回流比，加大塔內(nèi)下降液 體 流量，使上升蒸汽中高沸物多冷凝一些，防止帶到塔頂，減少塔頂蒸汽中高沸物含量，改善塔頂產(chǎn)品質(zhì)量。 三、 回流比： 回流比不僅決定產(chǎn)品的產(chǎn)量也影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，雖然設(shè)計時已選定了，但也可小 幅度調(diào)整。對于高沸塔，我們主要取塔頂產(chǎn)品，若單體中含高沸物高時，可降低塔頂和塔底溫度，降低上升蒸汽量，從而使對應(yīng)的塔頂蒸汽中高沸物組成相應(yīng)下降，改善塔頂產(chǎn)品質(zhì)量。 二、 溫度：我們前面已介紹過，精餾塔每塊 塔 板上都處于一個動態(tài)并由溫 度對應(yīng)的汽液平衡狀態(tài)，也對應(yīng) 著 一個動態(tài)的汽液平衡組成，因此塔頂和塔釜的溫度往往決定 著 塔頂產(chǎn)品和塔釜產(chǎn)品的質(zhì)量。這樣就把高沸物分離除去了 。高沸塔 及其配套設(shè)備與低沸塔一樣，塔體內(nèi)徑 ，高約 25m，塔板數(shù) 44 塊，進料板為塔頂往下數(shù)第 30 塊板，進料板以上稱為精餾段，有 29 塊板，進料板以下稱為提留段，有 14 塊板，塔板結(jié)構(gòu)和原理與低沸塔相似，只不過是從塔頂出來的幾乎是純氯乙烯（易揮發(fā)組分），除少量經(jīng)塔頂冷凝器冷凝回流外，大部分經(jīng)成品冷凝器冷凝， 再 經(jīng)固堿干燥塔除 去 水份后就得到精氯乙烯單體。 二、 高沸塔的生產(chǎn)原理 低沸塔塔釜排出的粗氯乙烯還含有高沸物，還需用高沸塔把它們分離出 去 。 一、 低沸塔的生產(chǎn)原理 我們已經(jīng)知道了液化后的粗氯乙烯含有低沸點 物 C2H N H2等，也含有高沸點物 C2H4Cl C2H2Cl乙醛等，而氯乙烯的沸點位于中間，所以要用兩個塔來進行分離，先用低沸塔把低沸物分離出去，再用高沸塔把高沸物分離出去，才能得到較純凈 的精氯乙烯。是一條曲線，也稱為平衡線，離對角線越遠越 易 分離，氣液平衡相圖或公式是精餾塔設(shè)計時必不可少的重要依據(jù)。用相對揮發(fā)度 UAB的數(shù)值可簡明地判斷雙組分溶液 A 與 B 分離的難易程度，當UAB=1 時，是恒沸物 ，是無法分離的，當 UAB＞ 1 或 UAB＜ 1 時能夠分離，且越大或越小越容易分離。yB， P 總 =PA+PB 。如 A 和 B 組成的氣體 ， 則 PA=P 總 （ 1XA）， P 總 =PA+PB 。X B； PB=P176。X A， PB=P176。如 A 和 B 組成的溶液，則： PA=P176。真正的理想溶液是不存在的，但由性質(zhì)基本相似的物質(zhì)所組成的溶液可看做為理想溶液。 11． 純?nèi)芤旱娘柡驼羝麎海河捎诜肿舆\動 的特性 ，決定了純?nèi)芤号c其上方的蒸汽是動態(tài)平衡的關(guān)系，蒸汽壓是溫度的函數(shù)，溫度越高， 飽和蒸汽壓越大。精餾依據(jù)的基本原理就是溶液的氣液平衡關(guān)系原理。 精餾 原理 精餾的原理 相關(guān) 精餾 是 分離均相液體混合物（溶液或混合液）的一種常用方法，它是利用混合液中各組分在相同 的 溫度、壓力 下 揮發(fā)性不同（也稱揮發(fā)度）的特性，通過多級蒸發(fā)和冷凝，從而使混合液中各組分得到分離、提純的化工單元操作過程。原料可綜合利用，不需建立大型石油聯(lián)合企業(yè)。由于乙炔和乙烯不需分離、濃縮和凈化，沒有副產(chǎn)物。 將從上述過程所得的氯乙烯進行合理的分離。故不存在廢氣的利用和同時生產(chǎn)多種產(chǎn)品的問題，可以小規(guī)模并很經(jīng)濟地生產(chǎn)出氯乙烯。 混合氣化法：近幾年來，在烯炔法的基礎(chǔ)上發(fā)展了一種十分經(jīng)濟的氯乙烯生產(chǎn)方法 混合氣化法。此法系同時往一個裝有觸媒的反應(yīng)器中加入二氯乙烷和乙炔的混合物，催化熱裂解是在 2300 C、壓力在 4 公斤 /厘米 2 以下進行，二氯乙烷裂解是生成的氯化氫立即在 20~50 秒鐘內(nèi)和乙炔反應(yīng)，反應(yīng)的生成物再經(jīng)進一步的凈制處理，以將雜質(zhì)出去。 共軛法（亦稱裂解加成一步法）：如上所述，聯(lián)合法雖然較其它單獨生產(chǎn)法合理、經(jīng)濟，但氯乙烯的制備仍在單獨的設(shè)備中進行，仍需占用很多的設(shè)備，所以還不夠理想。在聯(lián)合法中，氯乙烯的合成仍是在單獨的設(shè)備中進行的，所以需要較大的投資。 乙烯乙炔法 按其生產(chǎn)方法，可分為： 聯(lián)合法：聯(lián)合法即二氯乙烷的脫氯化氫和乙炔的加成結(jié)合起來的方法。根據(jù)氯化銅催化劑的組成不同，可分為單組分催化劑、雙組分催化劑、多組分催化劑。 乙烯氧氯化制二氯乙烷需要在催化劑存在下進行。假如 3FeCl 的主要作用是抑制取代反應(yīng)，促進乙烯和氯氣的加成反應(yīng)，減少副反應(yīng)增加氯乙烯的 收率。這些副產(chǎn)物的總量僅為二氯乙烷生成量的 1%以下。） 副反應(yīng)： H C lCHCHC H C lCH ????2 232 C H C lCHH C lC H C lCH ??? C H C lC n C HH C lHClCHC lC H ????? 2222 22 聚氯乙烯 （ 3）乙烯氧氯化部分 主反應(yīng)： OHClC lC HCHOH C lCHCH 222222 2 ????? molKJH /25??? （此反應(yīng)是個強放熱反應(yīng)。 乙烯中的少量甲烷和微量丙烯亦 可發(fā)生氯代和加成反應(yīng)形成相應(yīng)的副產(chǎn)物。氣相反應(yīng)由于放熱大，散熱困難而不易控制，因此工業(yè)上采用在極性溶液存在下的液相反應(yīng)，溶劑為二氯乙烷。此外，由于二氯乙烷形成的熱是蒸發(fā)熱的 6 倍，所以，沸騰發(fā)生器借助本身熱量，靠反應(yīng)熱產(chǎn)生的蒸汽操作分餾塔，凈化直接氯化產(chǎn)品；干燥氧氯化二氯乙烷并可以從裂解段回收未轉(zhuǎn)化的二氯乙烷。 采用高溫工藝時，所有與液體接觸的設(shè)備都需要使用合金材料，尤其是反應(yīng)器在強湍流條件下會趙成設(shè)備腐蝕，在這里加入的鐵催化劑是溶解在二氯乙烷中的無水氯化鐵。器主要反應(yīng)為 ： OHClHCOClHC 2322242 2424 ???? 在直接氯化反應(yīng)中，可使用低溫或高溫氯化工藝。 平衡氧氯化法 迄今，平衡氧氯化工藝仍是工業(yè)化生產(chǎn)氯乙烯單體最先進的技術(shù)。以及我國的電石原料比較豐富，西部地區(qū)利用此種優(yōu)勢就地取材來生產(chǎn)氯乙烯還是相對有利的。但因乙炔是由 CaC2和H2O 反應(yīng)生成，而電石制取耗電大，成本高，存在污染，該法目前逐漸被新工藝取代。也有使用氯化汞 氯化鋇載于活性炭的催化劑，據(jù)說該復(fù)合催化劑的活性炭和選擇性較高，可以減少 HgCl2的升華，穩(wěn)定性得到改善。催化劑 HgCl2是易揮發(fā)的物質(zhì)，直接影響乙炔的轉(zhuǎn)化率和氯乙烯的收率。此反應(yīng)可以是氣相，也可以是液相反應(yīng)，工業(yè)采用的是氣相法，其反應(yīng)式為： ClHCHC lHC 3222 ?? 反應(yīng)式采用列管式，分成兩組，催化劑是氯化高汞，載體是活性炭，一般HgCl2的含量是 10%到 20%。如果使用乙炔含有丁二烯，反應(yīng)后生成的單體中業(yè)會含有丁二烯，氯丁二烯，較大量的乙炔等，在聚合時影響樹脂的質(zhì)量。乙炔轉(zhuǎn)化為氯乙烯的選擇性可達 99%，副產(chǎn)物是 1， 1二氯乙烯、反式二氯乙烷和偏二氯乙烯。其中中國的需求增長尤為強勁，需求量的年增長率將達到 8%10%，中東和南美地區(qū)對氯乙烯的需求量的年增長率將達到 5%以上。因此氯乙烯的發(fā)展前景非常良好。與此同時北京 化工二廠、齊魯石化公司的廠家對技術(shù)進行了深入剖析，對裝置提出改進方案，經(jīng)實施后均得到滿意的效果。 1977 年北京化工二廠引進 技術(shù)，建成年產(chǎn) 8 萬噸乙烯氧氯化法裝置，隨后有山東齊魯石化公司和上海氯堿總廠的氧氯化法裝置投產(chǎn)。我國的乙烯產(chǎn)量 1990 年為 萬噸。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。至此以后，乙烷全部取代乙炔成為制備氯乙烯的原料。從 1940 年起，氯乙烯的生產(chǎn)原料，乙炔開始被乙烯部分取代，首先將乙烯直接氯化成 1， 2二氯乙烷（ EDC），再加以熱裂解制得氯乙烯，裂解產(chǎn)生的氯化氫仍被用在 乙炔 氯化氫法中。 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(xué)和生產(chǎn)技術(shù)尚不成熟，他的發(fā)現(xiàn)沒有導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)束。也常稱為氯乙烯單體（ VCM），在世界上是與乙烯和氫氧化鈉等并列的最重要的化工產(chǎn)品之一。聚聚氯乙烯糊約占聚氯乙烯制品的 10%，主要用于產(chǎn)品有搪塑制品等。硬聚氯乙烯主要用于管材、門窗型材、片材 等擠出產(chǎn)品，以及管接頭、電氣零件等注塑件和擠出吹型的瓶類產(chǎn)品，它們約占聚氯乙烯 65%以上的消耗。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。我國由于建筑行 業(yè)的活躍，聚氯乙烯的消費正在蓬勃發(fā)展，而我國不能滿足全部的需求。市場經(jīng)濟的大蓬勃發(fā)展正在推動著我國聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展，作為氯堿工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)聚氯乙烯工業(yè)正在推動著一些相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。聚氯乙烯樹脂是我國五大基礎(chǔ)樹脂之一，我國由于經(jīng)濟的持續(xù)高漲，樹脂合成技術(shù)和加工技術(shù)的進步，使聚氯乙烯在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、汽車包裝和家電等各個領(lǐng)域的到了廣泛的應(yīng)用，尤其是我國的建筑行業(yè)對聚氯乙烯的需求強勁市場缺口較大。氯乙烯是重要的有機化工產(chǎn)品，它的主要用途是生產(chǎn)聚氯乙烯。 對氯乙烯精餾工藝的設(shè)計對氯乙烯生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用，也是進行技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新的關(guān)鍵之處。在未來的氯乙烯生產(chǎn)中自動化和環(huán)保技術(shù)會成為企業(yè)發(fā)展的優(yōu)越條 件?！笆濉逼陂g國家出臺一系列的政策，針對高耗能和高污染行業(yè)進行清理整頓，我國氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)將進一步提高。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)域上已被聚乙烯、 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。 前 言 氯乙烯是聚氯乙烯單體， 是塑料工業(yè)的重要生產(chǎn)原料 ，是我國重要的有機化工產(chǎn)品，是 世界上最重要化工產(chǎn)品之一。 精餾后氯乙烯單體純度 ≥ ％ ，乙炔 ≤ ％ （質(zhì)量分數(shù)）。 design and calculation. 2021 屆畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 專業(yè)： 班級： 姓名： 指導(dǎo)教師： 一、設(shè)計項目 ： 氯乙烯精餾工藝設(shè)計 二、設(shè)計規(guī)模 ： 2 萬噸 /年 三、設(shè)計階段 ： 初步設(shè)計 四、設(shè)計主要內(nèi)容 工藝流程設(shè)計 主要設(shè)備工藝計算與選型 設(shè)備布置圖 五、設(shè)計條件與要求 低沸精餾塔采用泡罩塔，高沸精餾塔采用浮板塔。 low boiling point tower。s demand growth, especially strong demand will be at an average rate of 8%10% of the Middle East and South America vinyl at an average rate of demand will reach more than 5%. Because of polyvinyl chloride (PVC) the outstanding performance, low cost, in many fields instead of wood and country because of the construction industry, the development of the active polyvinyl chloride (PVC) is booming, and can39。氯乙烯精餾塔設(shè)計 :物料 恒 算，塔板數(shù)計算和確定，塔的 工藝條件和物性計算，精餾和提留氣液負荷計算，塔和塔板計算，流體力學(xué)校核，塔板負荷性能， 同時對氯乙烯精餾工段的低沸塔進行了物料衡算，塔及其附屬設(shè)備的選型，最終完成了設(shè)備的確定 ，并繪制了相應(yīng)的工藝流程圖和設(shè)備布置圖。我國由于建筑行業(yè)的活躍，聚氯乙烯的發(fā)展正在蓬勃發(fā)展，而國內(nèi)不能滿足全部的需求。中東和南美地區(qū)對全氯乙烯的需求量的年均增長率將達到 5%以上。從世界形勢看，中東、南美和中國在未來 58 年內(nèi)對全氯乙烯的需求仍然將保持增長的勢頭。 我國經(jīng)濟的穩(wěn)定增長，對聚氯乙烯的需求量很大，對原料的需求業(yè)逐漸增加。 氯乙烯的理化性質(zhì)無色有醚樣氣味的氣體，沸點 ℃，熔點 ，閃點 ℃，冷凝點 ℃，相對密度（水 =1） ： ，易燃易爆，與空氣混合能形成爆炸性混合物。 學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計） 題 目： 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 姓 名： 廖 勇 學(xué) 號： 202101020615 系 別： 化學(xué)工程系 專 業(yè)： 應(yīng)用化工技術(shù) 班 級： 化工 0916 班 指導(dǎo)教師： 譚靖輝高級工程師 2021 年 12 月 6 日 摘 要 氯乙烯又名乙烯基氯，是一種應(yīng)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