浅谈二氯乙烷的生产工艺技术

浅谈二氯乙烷的生产工艺技术
摘要：通常乙烯主要被用来生产聚乙烯、环氧乙烷、氯乙烯以及聚氯乙烯等等。

而聚合级乙烯的质量分数要求在99.9%之上，因此为得到聚合级乙烯，就必须应用非常复杂的生产流程，但这些生产的装置非常昂贵，成本又高，所以人们就开始关注于炼油厂干气中的乙烯资源，虽然取得了很大的成效，但是也存在很多的缺点，由此人们就利用富乙烯气来生产二氯乙烷。

因此，本文就对二氯乙烷的生产工艺技术进行了研究。

关键词：乙烯；富乙烯气；二氯乙烷；生产工艺
一、二氯乙烷的使用
通常二氯乙烷（EDC）主要是用来制作氯乙烯单体（VCM）的，几乎95%以上的EDC都被用来生产了VCM，而VCM基本上都被用来生产了聚氯乙烯（PVC）。

在四氯乙烷的生产过程中，EDC主要是被当作中间体；在六氯酚的生产过程中，EDC 主要起到催化的作用。

除此之外，EDC还有很多用途，如被用为脂肪、蜡和胶的溶剂；洗涤剂、萃取剂以及农药的脱油剂；用作回收含水乙酸的共沸剂等等。

由此可见，对二氯乙烷的生产工艺技术进行研究是非常有必要的，应详细的分析二氯乙烷各项生产工艺的特点，以找出高效生产二氯乙烷的工艺技术。

二、乙烯直接氯化出EDC生产技术
在乙烯直接氯化出EDC的生产过程中，其是以FeCl
3
作为催化剂，一般反应
具有两种形式，1. 主反应，即加成反应：CH
2CH
2
+ Cl
2
→C
2
H4Cl
2。

2. 副反应，
即取代反应：CH
2CH
2
+2Cl
2
→C
2
H
3
Cl
3
+HCl。

其装置都是应用的液相法，根据反应
温度可分成三种，即低温、中温与高温的氯化工艺技术，此三种工艺技术都应用的非常广泛。

（一）低温的氯化工艺技术
低温的氯化工艺技术法典型的代表就是比利时EVC 技术，此技术的反应温度为55℃，压力为0.12MPa ，乙烯和氯气在反应器中的EDC 环流中进行反应，产生的热量由冷却器中的冷却水排出，此技术的反应选择性很大，催化剂为FeCl 3，无需特殊加入，由反应器中的铁分布头提供，因为氯气与Fe 反应生成FeCl 3。

氯气中足够的氧也是必要的，进料中氧与氯的最佳比率约为0.3mol O 2 /100mol Cl 2，主要为提高EDC 的收率，可以阻止副产物，主要是1,1,2-三氯乙烷的生成。

氧气在系统中亦不能含量太高，含量过高由与乙烯接触有爆炸的风险，也会造成保护气的浪费。

此方法在日常生产中对循环水系统负荷影响较大，也造成了热量的浪费和产生了大量废水。

但是此工艺在严格控制好催化剂浓度、反应温度和氧气浓度时，EDC 的收率与纯度较高，EDC 的纯度能达到99.9%。

影响低温氯化反应的主要因素为反应温度、反应压力、催化剂的浓度、氧气浓度和乙烯和氯气的配比。

研究实验表明其中反应温度在55℃，反应压力在0.12MPa ，EDC 环流中EDC 浓度在10-12PPm ，氧与氯的最佳比率约为0.3mol O 2 /100mol Cl 2，在EDC 环流中游
离氯的含量在100-400PPm 最佳，此种状态反应效果与收率最佳。

（二）中温的氯化工艺技术
中温的氯化法工艺技术典型的代表就是日本三井东亚公司技术，此技术的反应温度为90℃，压力为0.015MPa ，应用的催化剂为FeCl 3和NaCl ，所生成的EDC
质量分数从99.5%提升至了99.65%，同时反应生产能力上涨了30%，进而使EDC 的质量分数增加到了99.70%。

（三）高温的氯化工艺技术
高温的氯化工艺技术还包括三种，分别为：EVC 公司的高温反应技术、德国赫司特公司的高温反应技术和维诺里特沸腾反应工艺技术。

第一，EVC 公司的高
温反应技术。

此工艺技术的反应温度是110℃，反应压力是0.11MPa，其设备主
要为一体化的反应器以及精馏塔，生成后的EDC质量分数可达99.9%，并且不需
要再精制就能够直接裂解出VCM。

关键是实现了反应热的回收利用，减轻了 EDC
精馏负荷，在设备投资、操作费用、维修费用和节能方面具有优势，技术先进，具有良好的发展前景。

按照该公司 40 万t/年氯乙烯，高温氯化反应可以利用
的热量为 51 706 050 kJ/h，折合低压蒸汽约17.7 t/h。

第二，德国赫司特公
司的高温反应技术。

此工艺技术的反应温度为120℃，反应压力为0.15MPa，其
采用的设备是立式的圆筒反应器，生成后的EDC质量分数也高达99.9%。

第三，
维诺里特沸腾反应工艺技术。

此工艺技术的反应温度为120℃，反应压力为
0.25MPa，生产出的EDC质量分数高达99.93%，同时副产物极少，可增大反应热
的回收和利用，因此能够节约3/5的热量。

三、氧氯化生产EDC工艺技术
（一）单段氧氯化生产工艺
此技术的反应温度在220-260℃，反应压力在0.4-0.6MPa，反应热可利用高
压蒸汽排出。

此技术的转化率很强，排气量很小，所以没有任何的细微污染物。

（二）贫氧氯化生产工艺
此工艺的反应温度是220℃，反应热通过所产生的1.0MPa蒸汽排出。

此工艺
的原料使用率很高，并且乙烯转化率为达98.5%、HCl转化率达99%、氧气转化率
达94%。

（三）平衡氧氯化生产工艺
此工艺的材料主要为乙烯、氯化氢与氧气，所生成的二氯乙烷主要用来裂解制氯乙烯，并生成氯化氢，由此便研发出了平衡氧氯化生产工艺。

此工艺是在低
的作用下进行的。

此工艺反应温度低于
压0.7MPa和中温250℃在催化剂CuCl
2
180 ºC几乎不发生反应，高于300ºC乙烯的氧化显著增加。

高温也会导致催化剂的活性降低。

严重影响反应效果和收率。

此工艺主要是通过调节蒸汽包压力对反应温度做一定范围的调节。

蒸汽包压力越大，反应温度越高。

影响此反应的因素有反应压力、反应温度、HCL和O
的配比和催化剂的纯度与灰度，若催化剂灰度
2
严重将严重影响反应效果，加大反应过程中EDC碳化严重，亦会造成反应器的堵塞，增加检修成本和减少使用寿命。

此工艺的优点在于与EDC裂解工艺相配套，完美解决了EDC裂解后副产物HCL的利用问题。

（四）Monsanto/Kellogg工艺技术
此技术是由Kellogg公司与Monsanto公司合作研发的，此工艺先通过Monsanto公司的氯化、提纯和裂解技术，再应用Kellogg公司的Kel - Chlor工艺，经氧气或者空气里的氧氧化 HCl生成水和与氯，最后把回收的氯循环至Kel - Chlor 装置里展开氯化反应。

四、催化裂化干气稀乙烯生产EDC工艺技术
此工艺主要以催化裂化干气乙烯作为生产材料，先净化除去水与硫化氢，然后把它装在带有三氯化铁的装置当中，再和分子比为0.5-3.0的氯气混合，将压力控制在0-0.3MPa、温度控制在10-250℃，之后再把反应后的气体冷却，使二氯乙烷凝结为液体，和反应器里的液体进行混合，最后把混合物放在蒸馏塔里精馏就得到了二氯乙烷。

此技术的优点有：1.原料适应性强。

2.二氯乙烷产品可用来裂解制氯乙烯。

3.反应器的构造简单。

4.操作便捷。

5.成本低。

不过也存在很多的缺点，如干气里会存在一些丙烯与丁烯，就会和氯气生成二氯化物，从而影响二氯乙烷的纯度；此外，干气里还存在氢气、甲烷以及乙烷等惰性气体，会影响到氯化反应。

为此，应结合二氯乙烷各项生产工艺的优点并进行改善，使催化裂化干气稀乙烯制二氯乙烷工艺技术更加的完善和优化。

五、总结
通过以上内容我们可知：二氯乙烷的用途非常广泛，而且需求量极大，为此
应加大对二氯乙烷生产工艺技术的研究，使二氯乙烷的生产工艺更经济、便捷。

经调查发现，现阶段从炼油干气当中直接生产二氯乙烷属于一种非常经济又便捷
的方法，由此应加大研究与推广的力度。

另外，富乙烯气生产二氯乙烷，也是值
得研究的一种方法，因为乙烯含量很多、杂质很少。

参考文献
[1] 任金成. 干气提浓乙烯技术在茂名石化炼油厂的工业应用[J]. 中外能源，2011（5）：103 - 106．
[2] 薛祖源. 电石法/乙烯法生产聚氯乙烯技术经济分析、建议和展望[J].
现代化工，2009，29（12）：12 - 19．
[3] 崔小明. 二氯乙烷的生产技术进展及市场分析[J]．精细化工原料及中
间体，2007（7）：30 - 34．
[4] 孔叶青. 1，2 - 二氯乙烷作共沸剂去除乙酸溶液中水分的研究
[J]．山西化工，2014（2）：13 - 15．
[5] 金栋. 二氯乙烷生产技术进展及市场分析[J]．精细化工原料及中间体，2011（7）：25 - 29．。