【正文】 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。氯乙烯生產(chǎn)在化工工藝重有著舉世矚目的地位。 微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多數(shù)有機(jī)溶劑。因此氯乙 烯的發(fā)展前景很好。其中中國(guó)的需求增長(zhǎng)尤為強(qiáng)勁，需求量的年均增長(zhǎng)率將達(dá)到 8%10%。 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。 學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)，必先了解物料性質(zhì)、原料性質(zhì)和要求，氯乙烯精餾工藝改進(jìn)和采用先進(jìn)氯乙烯先進(jìn)工藝。 關(guān)鍵詞：氯乙烯 低沸塔 工藝流程 設(shè)計(jì)計(jì)算 Abstract Vinyl chloride and vinyl chloride name,is a kind of application in polymer chemical of important monomer. Colourless、 easy liquefied gas. Is the important raw material plastic the production of PVC plastic monomer,Or with vinegar acid copolymer of vinyl, acrylonitrile adhesives, paint, insulating material and synthetic used as a chemical intermediate or chloride in chemical process heavy production has a remarkable status. The physical and chemical properties of vinyl chloride colourless gas smell samples have ether,Boiling , flash point, melting , condensation , relative density (water = 1) and explosive, mixed with air explosive mixture can be soluble in water, but soluble in ethanol, ethyl ether, acetone and most anic solvents. Steady economic growth in China, the demand of polyvinyl chloride (PVC), the demand for raw materials industry to increase gradually,So the development of vinyl chloride foreground is very the situation of the world to see, the Middle East and South America in the next 5China for all eight years the demand of vinyl chloride still will keep growth China39。t meet the needs of all domestic. Students in the design,will understand first material properties、 raw material properties and chloride distillation process improvement and use the advanced vinyl chloride advanced column of vinyl chloride design:The material is constant, calculat ing and determine the tray, the technology conditions of tower and property calculation, distillation and tiding over gas to liquid load calculation, tower and the tower, fluid mechanics calculation board structure, tower board, and the load performance of vinyl chloride distillation sections low boiling tower can be the material, tower and its subsidiary equipment selection, finally plete the determination of the equipment,and to draw the corresponding process flow diagram and equipment arrangement. Key words: VC。 technical process。 粗氯乙烯氣體采用氣柜貯存，壓縮機(jī)采用活塞式一級(jí)壓縮機(jī)，尾氣采用吸附床進(jìn)行處理。 六、 設(shè)計(jì) 應(yīng)提交的材料 選題報(bào)告 1份 設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 1份 設(shè)計(jì)圖紙 2張 （ 1）帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 （ 2）設(shè)備平面布置圖 讀書筆記 1份（不少于 8千字） 相關(guān)英文翻譯資料 1份（英譯漢，不少于 2千字） 七、設(shè)計(jì)主要參考文獻(xiàn) [1] 汪鎮(zhèn)安 .化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)〔 M〕 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版 社， 2021. [2] 嚴(yán)福英 .聚氯乙烯工藝學(xué)〔 M〕 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2021. [3]鄭石子 . 聚氯乙烯生產(chǎn)與操作〔 M〕 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021. 八、設(shè)計(jì)時(shí)間 ： 年 月 日 —— 年 月 日 附：指導(dǎo)教師譚靖輝，手機(jī) 13973391310， 郵箱 。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，氯乙烯原料的社會(huì)需求量日益劇增，樹脂合成技術(shù)和加工技術(shù)的進(jìn)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(gè)領(lǐng)域的到了廣泛的應(yīng)用，尤其是我國(guó)的建筑行業(yè)對(duì)聚氯乙烯的需求強(qiáng)勁市場(chǎng)缺口較大。 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的大蓬勃發(fā)展正在推動(dòng)著我國(guó)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(dòng)著一些相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi) PVC 生產(chǎn)裝置規(guī)模水平雖在不斷提高，但與國(guó)外的 PVC 平均裝置規(guī)模為 1520萬(wàn)噸每年及最大裝置規(guī)模在 100萬(wàn)噸每年以上相比仍明顯的落后。 隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展，氯乙烯工藝也隨之突飛猛進(jìn)，競(jìng)爭(zhēng)也日益激烈，“十二五”期間中國(guó)的氯乙烯生產(chǎn) 規(guī)模，成本，節(jié)能，環(huán)保的工藝成為核心企業(yè)具有強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要資本。當(dāng)然有一部分沒(méi)有先進(jìn)環(huán)保，節(jié)能，自動(dòng)化度高的企業(yè)會(huì)淘汰，電石生產(chǎn)法在我國(guó)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)已經(jīng)無(wú)法達(dá)到滿足，不在符合中國(guó)國(guó)情，進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和改革是生產(chǎn)氯乙烯的必然選擇。 第一章 緒 論 氯乙烯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的地位和作用 氯乙烯在常溫常壓下為無(wú)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)。 在我國(guó)氯乙 烯樹脂更是經(jīng)歷了從無(wú)到有，由少到多的歷程。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。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。在“十一五”期間，我國(guó)國(guó)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(lái)了新機(jī)遇，發(fā)展建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)、信息業(yè)、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)展的道路都需要大量的乙烯制品。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。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。 氯乙烯工業(yè)的發(fā)展及前景 氯乙烯是制備聚氯乙烯及其共聚物的單體。 氯乙烯的合成始于 1835 年，由法國(guó)化學(xué)家 Regnault 用氫氧化鉀的乙醇溶液將二氯乙烷脫氯化氫制得，并于 1838 年觀察到了它的聚合體，這次的發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是 PVC 的開端。 Klatte 于 1912 年通過(guò)乙炔與氯化氫的催化加成反應(yīng)制得了氯乙烯，成為工業(yè)上氯乙烯合成的最初工藝，但在沿用將近 30 多年后，由于乙炔生產(chǎn)的高能耗而逐漸趨于淘汰。 19551958 年，美國(guó)的化學(xué)公司研究的大規(guī)模乙烯氧氯化法制備 1， 2二氯乙烷取得成功。至目前為止，大多數(shù)工廠都采用乙烯直接氯化（ DC）和乙烯氧氯化（ OXY）制備 1， 2二氯乙烷（ EDC），再將 EDC 加以熱裂解得到氯乙烯單體（ VCM）的聯(lián)合切平衡的 DCEDCOXYEDCVCM 法來(lái)制備氯乙烯。 我國(guó)從 50 年代開始研究和生產(chǎn)聚氯乙烯， 1953 年由沈陽(yáng)化工研究院和北京化工研究院開始小試， 1956 年小試成功，并在錦西建立了第一個(gè)生產(chǎn)廠家。當(dāng)前仍以電石乙炔為主，使用乙烯的廠家很少?；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(guó)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。 由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長(zhǎng)，對(duì)聚氯乙烯的需求量很大，對(duì)原料的需求也逐漸增加。從世界形勢(shì)看，中東、南美和中國(guó)在未來(lái) 58年內(nèi)對(duì)氯乙烯的需求仍將保持增長(zhǎng)的勢(shì)頭。 氯乙烯的生成方法 電石乙炔法 使用乙炔作為原料生產(chǎn)乙烯單體的工藝過(guò)程是總所周知的，是將 乙炔與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯。在氯化氫中微量的水中導(dǎo)致產(chǎn)生乙醛。因此，使用純凈的乙炔很重要。第一組裝 入使用過(guò)的催化劑，第二組裝入新催化劑。當(dāng)溫度達(dá)到 200℃時(shí)，會(huì)有大量 HgCl2升華而使催化劑活性下降；而溫度太低時(shí)其反應(yīng)速率太慢。乙炔生產(chǎn)氯乙烯的技術(shù)比較成功，流程簡(jiǎn)單，副產(chǎn)物少，產(chǎn)品純度高。 目前，國(guó)外只有少數(shù)公司使用乙 炔生產(chǎn)氯乙烯單體，而我國(guó) 70%的廠家則采用此種方法，因此它具有設(shè)備、工藝簡(jiǎn)單，投資低，能小規(guī)模經(jīng)營(yíng)的特點(diǎn)。此外一些獲取原料乙烯比較方便的廠家則采用更先進(jìn)的乙烯氧氯化法來(lái)生產(chǎn)。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、單體扎制含量少和可連續(xù)操作的特點(diǎn)。使用低溫氯化工藝的優(yōu)點(diǎn)是副產(chǎn)物少，但必須使 1Kg 二氯乙烷中的含量保持在 100mg 一下，否則如果中間體中氯化鐵的濃度過(guò)高，會(huì)使生產(chǎn)的氯乙烯單體中的雜質(zhì)含量增高，所以，一般允許的鐵含量?jī)H是在生產(chǎn)過(guò)程中物料緩慢腐蝕設(shè)備和管道所產(chǎn)生很少量的鐵。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。 乙烯氧氯化法 乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯，包括三步反應(yīng)： （ 1）乙烯直接氯化 ClC lC HCHClCHCH 22222 ??? （ 2）二氯乙烷裂解 H C lC H C lCHClC lC HCH 222 222 ??? （ 3）乙烯氧氯化 OHClC L C HCHOH C lCHCH 222222 2 ????? 主、副反應(yīng) （ 1）乙烯直接氯化部分 主反應(yīng)： ClC lC HCHClCHCH 22222 ??? molKJH /201??? 該反應(yīng)可以在氣相中進(jìn)行，也可以在溶劑中進(jìn)行。 副反應(yīng) ： H C lC lC H C lCHCLC lC H C lCH ??? 2222 H C lC H C LC H C lCLC L C H C lCH ??? 22222 主要生成多氯乙烷。 （ 2）二氯乙烷裂解部分 主反應(yīng)： H C lC H C lCHClC L C HCH ??? 222 molKJH /?? （ 此反應(yīng)是吸熱可逆反應(yīng)。） 副反應(yīng)： OHCOOCHCH 2222 222 ???? OHCOOCHCH 22222 223 ???? ClCHCHH C lClCHCH 232 ??? 還有生成其它氯衍生物的副反應(yīng)發(fā)生。 乙烯液相氯化反應(yīng)的催化劑常用 3FeCl 。 二氯乙烷裂解反應(yīng)是在高溫下進(jìn)行，不需要催化劑。工業(yè)常用催化劑是以VA1203 為載體的 2CuCl 催化劑。近年來(lái)，發(fā)展了非銅催化劑。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。雖然如此，這種方法仍較以上各種方法合理、經(jīng)濟(jì)。共軛法就是聯(lián)合法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的。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。這一方法以石腦油和氯氣為原料，只得到氯乙烯產(chǎn)品。這個(gè)方法由下列幾個(gè)過(guò)程組成： 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。這個(gè)方法特別適用于不