【正文】 組成： 以石腦油的火焰裂解法制造含有乙炔和乙烯的裂解氣； 裂解氣中的烯乙烯不經(jīng)分離，直接同氯化氫反應(yīng)制造氯乙烯； 裂解氣中的烯乙炔不經(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。反應(yīng)溫度一般為 120~180℃ 左右。 （ 2）氣相法 化工系畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 氣相法是以活性炭為裁體，吸附氯化汞為觸媒，此法是以乙炔和氯化氫氣相加成為基礎(chǔ)。液相法不需要高溫，但乙炔轉(zhuǎn)化率低，產(chǎn)品分離困難，因此多采用氣相法。乙炔轉(zhuǎn)化率很高，產(chǎn)品純度高，所需設(shè)備不很復(fù)雜，工藝流程比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)技術(shù)成熟，因此很適合中、小規(guī)模生產(chǎn)，缺點(diǎn)是 HgCl2有毒、價(jià)格昂貴、成本高。 CH2 = CHCl + HCl →CH 3 CHCl2 （ 3）當(dāng)混合氣中乙炔過(guò)量多時(shí)，則過(guò)量的乙炔使氯化高汞催化劑還原成氯化亞汞或金屬汞，使觸媒失去活性，同時(shí)生成副產(chǎn)品二氯乙烯。為保證充分生成氯乙烯，氯化高汞觸媒要求通過(guò)其的乙 炔量為 3340~20 mm 觸媒。 在氯化高汞觸媒存在時(shí)，乙炔與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯的反應(yīng)機(jī)理如下： （ 1）反應(yīng)方程式： CH≡CH + HCl →CH 2 = CHCl + 124. 8kJ / mol 乙炔首先與氯化高汞加成 生成中間加成物氯乙烯氯汞： CH≡CH + HgCl2 →ClCH = CH HgCl 此中間加成物很不穩(wěn)定，通氯化氫即分解而生成氯乙烯： ClCH = CH HgCl + HCl →CH 2 = CHCl + HgCl2 所生成的中間產(chǎn)物也可能再與氯化高汞產(chǎn)生加成反應(yīng)，生成物再分離出氯化亞汞而生成二氯乙烯。工業(yè)上合成氯乙烯的方法有： (1)乙炔 法； (2)烯炔法； (3)乙烯氧氯化法； (4) 乙烷氧氯化法。全世界 9 % 的氯乙烯單體都用于生產(chǎn)聚氯乙烯，我國(guó)目前沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)，所有的氯乙烯裝置均與聚氯乙烯裝置配套建設(shè)，完全一體化。在目前電石法PVC 利潤(rùn)空間比較大的時(shí)候，新建裝置一定要防止低水平的重復(fù)建設(shè)，要廣泛吸收同行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，真正做到高起點(diǎn)、高水平。 2020 年我國(guó)的電石法 PVC 主導(dǎo)了全國(guó)的 PVC 市場(chǎng)，出現(xiàn)了一個(gè)暴利時(shí)代。由于目前中國(guó) PVC 生產(chǎn)的原料路線、資源分布和環(huán)境要求的不同，尤其是電石法 PVC 的工藝技術(shù)已十分成熟，資源有保證。 氯乙烯的生產(chǎn)方法 目前，從國(guó)內(nèi)十大 PVC 生產(chǎn)商的工藝和原料路線的現(xiàn)狀分析，我國(guó) PVC 生產(chǎn)中乙烯法、電石法和 EDC/ VCM 法基本各占 1/ 3 ，呈現(xiàn)三足鼎立之勢(shì)，是世界各大 PVC 生產(chǎn)國(guó)中僅有的兼有乙烯法、電石 法、 EDC/ VCM 法 3 種裝置共存的國(guó)家。國(guó)家的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為 330 mmg 。 （ 4）做好個(gè)體防護(hù)進(jìn)入聚合釜操作或檢修時(shí)，必須戴空氣呼吸器，嚴(yán)密防護(hù)，并加強(qiáng)換班，縮 寫(xiě)縮短接觸。 （ 3）抽取單體從聚氯乙烯樹(shù)脂成品中經(jīng)冷卻真空抽取氯乙烯單體，使成品中的氯乙烯單體含量由原來(lái)的 1%左右，降到 ppm10 以下。技術(shù)改造后，聚合釜壁涂防結(jié)劑，幾十釜甚至上百釜清一次。注意設(shè)備的維修和保養(yǎng)，杜絕跑、冒、滴、漏。呼吸及心跳停止者，立即進(jìn)行人工呼吸和心臟擠壓術(shù)，并就醫(yī)。保持呼吸道通暢。 （ 2）眼睛接觸立即提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗，并就醫(yī)。輕度中毒時(shí)，病人出現(xiàn)眩暈、頭痛、惡心、胸悶、嗜睡、步態(tài)蹣跚等；嚴(yán)重中毒者，神志不清，或呈昏睡狀，甚至昏迷、抽搐，更嚴(yán)重者會(huì)造成死亡。應(yīng)用聚氯乙烯樹(shù)脂或含有氯乙烯的共聚物熔融后制作各種塑料制品時(shí)，釋放出氯乙烯單體，有時(shí)作業(yè)環(huán)境空氣中的氯乙烯濃度很高，極易引起中毒。 氯乙烯是應(yīng)用最廣泛的樹(shù)脂聚氯乙烯（ PVC）的單體，用于制備聚氯乙烯、偏二氯乙烯，也用于作冷凍劑等。 ③ 避免接觸條件避免受熱、光照和接觸空氣與潮氣。氣體比空氣重，可沿地面流動(dòng)，可能造成遠(yuǎn)處著火，有濕氣存在時(shí)，腐蝕鐵和鋼。 ③ 氯乙烯和大氣中的氧以及強(qiáng)氧化劑反應(yīng)會(huì)發(fā)生過(guò)氧 化物，并會(huì)起劇烈的聚合反應(yīng)。 （ 5）反應(yīng)性與不相容性： ① 與銅、鋁和催化性不純物等金屬、空氣、氧、陽(yáng)光、點(diǎn)火源、氧化劑接觸起激烈聚合反應(yīng)。 （ 4）危害性聚合： ① 于空氣中或遇熱、日光會(huì)會(huì)產(chǎn)生 危害性聚合反應(yīng)。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(lái)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)很多，現(xiàn)各舉一兩個(gè)例子如下：有關(guān)氯原子的反應(yīng)：與丁二酸氫鉀反 應(yīng)生成丁二酸乙烯脂；與苛性鈉共熱時(shí)，脫掉氯乙烯生成乙炔；有關(guān)雙鍵的反應(yīng)：與氯乙烯加成生成二氯乙烷；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(guò)聚合反應(yīng)可生成聚氯乙烯。 （ 3）分解性：燃燒會(huì)發(fā)生 HCl， CO， CO2 及高毒性之光氣煙霧。 化學(xué)性質(zhì) 反應(yīng)方程式：乙炔和氯化氫在氯化汞催化劑作用下生成 氯乙烯反應(yīng)式： C2H2+HCl→C 3H2Cl+ （ 1）腐蝕性：干燥態(tài)氯乙烯不具腐蝕性，但含水狀態(tài)下會(huì)腐蝕鐵及不銹鋼。氯乙烯可溶于烴類(lèi)、丙酮、乙醇、含氯溶劑如二氯乙烷及多種有機(jī)溶劑內(nèi)。 氯乙烯的理化性質(zhì) 理化性質(zhì) 氯乙烯在通常情況下為無(wú)色、易燃、有特殊香味的氣體，稍加壓力條件下， 可以很容易地轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w。此后各地相繼投產(chǎn)，到 1970 年已經(jīng)發(fā)展到 20 家，原料聚乙烯單體全部采用電石乙炔法制得，隨著我國(guó)的不斷發(fā)展，已經(jīng)逐步開(kāi)始建設(shè)乙烯氧化制氯乙烯的生產(chǎn)裝置。聯(lián)合平衡法充分利用廉價(jià)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。將該法中的原料從石腦油換成石油，則成為原油裂解法，可得到高濃度的乙炔、乙烯的混合氣化工系畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 體，而且可從副產(chǎn)物的芳香族的焦油、瀝青的物質(zhì)中制造熱煤油或碳纖維等物質(zhì)，具有綜合的經(jīng)濟(jì)效益。 從 1940 年起，氯乙烯的生產(chǎn)原料，乙炔開(kāi)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(jìn)行熱分解也制得氯乙烯，但當(dāng)時(shí)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(méi)有導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)束。也常稱(chēng)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。迄今為止，全世界氯乙烯裝置 93%以上采用乙烯法，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家如日本，以全部淘汰了乙炔法，僅在我國(guó)及其它發(fā)展中國(guó)家仍占有相當(dāng)比重。該過(guò)程一旦開(kāi)發(fā)成功， 可為煉氣廠、油田氣中乙烷生產(chǎn)氯乙烯提供了一條新的技術(shù)路線。但是， 平衡氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯需要大量消耗石油中的乙烯， 隨著石油資源的日益短缺和對(duì)氯乙烯供不應(yīng)求矛盾的日益尖銳， 這一工藝也暴露出它的弊端。乙烯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(wú)色、易液化氣體，是塑料工業(yè)的重要生產(chǎn)原料，是生產(chǎn)聚氯乙烯塑料的單體；或與醋酸乙烯、丙烯腈制成共聚物，用作粘合劑、涂料、絕緣材料和合成纖維，也用作化學(xué)中間體或溶劑。該過(guò)程一旦開(kāi)發(fā)成功， 可為煉氣廠、油田氣中乙烷生產(chǎn)氯乙烯提供了一條新的技術(shù)路線。但是， 平衡氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯需要大量消耗石油中的乙烯， 隨著石油資源的日益短缺和對(duì)氯乙烯供不應(yīng)求矛盾的日益尖銳， 這一工藝也暴露出它的弊化工系畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 端。軟的聚氯乙烯具有堅(jiān)韌柔軟、耐彎曲、有彈性、耐寒等優(yōu)點(diǎn)，所以常用作電線電纜的絕緣包皮，以代替鉛皮、橡膠與紙張等，聚氯乙烯糊是將聚氯乙烯的 顆粒分散在液體懸浮介質(zhì)中，形成高粘度狀的混合物，用于制造人造革、零件及日常生活用品。聚氯乙烯制成得到的門(mén)和窗具有較好的隔熱、隔冷、隔音性能好的以及耐腐蝕、耐潮濕、耐霉?fàn)€等特點(diǎn)。氯乙烯的聚合物廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑及人們的日常生活中，例如；硬的聚氯乙烯具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐磨性能好等特點(diǎn)。 氯乙烯的主要應(yīng)用是 在工業(yè)上進(jìn)行均聚反應(yīng)或共聚的以上生產(chǎn)高聚物。除此之 外，氯乙烯易溶解于丙酮、乙醇和烴類(lèi)，微溶于水，它易燃，與空氣混合爆炸的極限是 4%～22%，它對(duì)人體有麻醉的作用，對(duì)肝臟有影響，可使人中毒，人對(duì)氯乙烯的嗅覺(jué)感知的質(zhì)量濃度為 ，長(zhǎng)期的接觸會(huì)使人引起消化系統(tǒng)、皮膚組織、神經(jīng)系統(tǒng)等多種癥狀。 關(guān)鍵詞 ： 氯乙烯，低沸塔，工藝流程 目 錄 1 緒 論 ..................................................................................................................................... 1 氯乙烯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用 ........................................................................... 1 氯乙烯工業(yè)發(fā)展概況 ................................................................................................... 2 氯乙烯的理化性質(zhì) ....................................................................................................... 3 氯乙烯的危害及防治 ................................................................................................... 4 氯乙烯的生產(chǎn)方法 ....................................................................................................... 5 氯乙烯精餾形式 ........................................................................................................... 9 2 低沸精餾塔工藝設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 9 氯乙烯精餾工序物料衡算的已知條件 ..................................................................... 10 全凝器的物料衡算 ..................................................................................................... 10 低沸塔的物料衡算 ..................................................................................................... 11 低沸塔塔板數(shù)的確定 ................................................................................................ 12 低沸塔其他物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 ..................................................................................... 14 低沸精餾塔的塔體工藝尺寸的計(jì)算 ......................................................................... 17 低沸塔塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 ............................................................................. 18 低沸塔接管的選型 ......................................................