氯乙烯合成
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氯乙烯的合成
• 聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的一种 热塑性高分子化合物。由于原料来源广， 成本低，身产技术成熟，用途广泛等优点， 使其成为仅次于聚乙烯的第二大通用塑料。 • 根据原料的不同,氯乙烯单体的生产方法主 要分为乙烯法和乙炔法、联合法、烯烃法、 乙烯氧氯化法、乙烷一步氧氯化法五种。 我国目前普遍采用的为乙炔法(电石法)和乙 烯氧氯化法两种。
乙炔法制氯乙烯成本
乙烯氧氯化法制取氯乙烯
• 第一步乙烯氯化生成二氯乙烷 第一步乙烯氯化生成二氯乙烷； • 乙烯和氯加成反应在液相进行： CH2＝CH2 Cl2→CH2ClCH2Cl • 采用三氯化铁或氯化铜等作催化剂，产品 二氯乙烷为反应介质。反应热可通过冷却 水或产品二氯乙烷汽化来移出。反应温度 40～110℃，压力0.15～0.30MPa，乙烯的转 化率和选择性均在99％以上。
从乙烯法工艺原理看，影响其成本的主要因素有乙烯消耗量、氯气消耗 量、耗电量，加工助剂、管理人工费等。虽然乙烯法能耗较乙炔法低， 但其设备投资却十分巨大，因此设备折旧在成本中比重较大。
两种合成方法的比较
• 乙炔法生产聚氯乙烯 • 乙烯法却具有生产成 虽然能耗较高，但是 本低，纯度高，性能 此法具有投资低，设 可靠等乙炔法不可比 备简单，转化率及产 拟的优点。适于大规 品纯度高。但运行费 模生产，但是随着国 用高。催化剂汞盐毒 际油价的不断上涨， 性大,并受到安全生产、 乙烯法成本变高，显 保护环境等条件限制。 示了乙炔法氯乙烯生 产成本的优越性。
• 第二步二氯乙烷热裂解为氯乙烯及氯化氢 ClCH2CH2Cl─→CH2＝CHCl + HCl • 反应是强烈的吸热反应，在管式裂解炉中 进行，反应温度500～550℃,压力0.6～ 1.5MPa；控制二氯乙烷单程转化率为50 ％～70％,以抑制副反应的进行。
• 主要副反应为乙烯的深度氧化（生成一氧 化碳、二氧化碳和水）和氯乙烯的氧氯化 （生成乙烷的多种氯化物）。反应温度 200～230℃，压力0.2～1MPa,原料乙烯、氯 化氢、氧的摩尔比为 1.05:2:0.75～0.85。反 应器有固定床和流化床两种形式。
乙炔法工艺流程
• 在乙炔发生器中，电石与水反应产生乙炔， 经精制并与氯化氢混合、干燥后进入列管 式反应器。管内装有以活性炭为载体的氯 化汞（含量一般为载体质量的10％）催化 剂。反应在常压下进行,管外用加压循环热 水（97～105℃）冷却，以除去反应热,并使 床层温度控制在180～200℃。乙炔转化率 达99％,氯乙烯收率在95％以上。副产物是1， 1-二氯乙烷（约1％），也有少量乙烯基乙 炔、二氯乙烯、三氯乙烷等。
工艺原理
• 乙炔与氯化氢生产氯乙烯，其中乙炔可用电石 与水反应制得。 • 在氯化汞催化剂存在下，乙炔与氯化氢加成直 接合成氯乙烯： • CH2CH2 +HCL→CH2＝CHCL • 电石气制备 CaC2 + 2H2O→ C2H2 + Ca(OH)2 • 氯化氢的制备生产方法：直接合成法，来自氯 碱车间的氯气和氢气通入合成炉 H2 + Cl2 → 2HCl + 44.126kcal
乙炔法主要成本构成
• 从乙炔法工艺原理可看出，其成本主要有 电石费用、氯化氢费用、水电费、加工助 剂、管理费用等几大块构成。 • 国家标准规定：生产一吨氯乙烯消耗电石 1.45~1.5吨。每吨氯乙烯消耗氯化氢气体 750~850Kg。同时乙炔法的另一个显著特点 就是耗电量高，每吨耗电量约450~500度。 • 其它项如包装费、引发剂、水费、管理费 等因生产厂家的不同也不尽相同。
Baidu Nhomakorabea
• 聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的一种 热塑性高分子化合物。由于原料来源广， 成本低，身产技术成熟，用途广泛等优点， 使其成为仅次于聚乙烯的第二大通用塑料。 • 根据原料的不同,氯乙烯单体的生产方法主 要分为乙烯法和乙炔法、联合法、烯烃法、 乙烯氧氯化法、乙烷一步氧氯化法五种。 我国目前普遍采用的为乙炔法(电石法)和乙 烯氧氯化法两种。
乙炔法制氯乙烯成本
乙烯氧氯化法制取氯乙烯
• 第一步乙烯氯化生成二氯乙烷 第一步乙烯氯化生成二氯乙烷； • 乙烯和氯加成反应在液相进行： CH2＝CH2 Cl2→CH2ClCH2Cl • 采用三氯化铁或氯化铜等作催化剂，产品 二氯乙烷为反应介质。反应热可通过冷却 水或产品二氯乙烷汽化来移出。反应温度 40～110℃，压力0.15～0.30MPa，乙烯的转 化率和选择性均在99％以上。
从乙烯法工艺原理看，影响其成本的主要因素有乙烯消耗量、氯气消耗 量、耗电量，加工助剂、管理人工费等。虽然乙烯法能耗较乙炔法低， 但其设备投资却十分巨大，因此设备折旧在成本中比重较大。
两种合成方法的比较
• 乙炔法生产聚氯乙烯 • 乙烯法却具有生产成 虽然能耗较高，但是 本低，纯度高，性能 此法具有投资低，设 可靠等乙炔法不可比 备简单，转化率及产 拟的优点。适于大规 品纯度高。但运行费 模生产，但是随着国 用高。催化剂汞盐毒 际油价的不断上涨， 性大,并受到安全生产、 乙烯法成本变高，显 保护环境等条件限制。 示了乙炔法氯乙烯生 产成本的优越性。
• 第二步二氯乙烷热裂解为氯乙烯及氯化氢 ClCH2CH2Cl─→CH2＝CHCl + HCl • 反应是强烈的吸热反应，在管式裂解炉中 进行，反应温度500～550℃,压力0.6～ 1.5MPa；控制二氯乙烷单程转化率为50 ％～70％,以抑制副反应的进行。
• 主要副反应为乙烯的深度氧化（生成一氧 化碳、二氧化碳和水）和氯乙烯的氧氯化 （生成乙烷的多种氯化物）。反应温度 200～230℃，压力0.2～1MPa,原料乙烯、氯 化氢、氧的摩尔比为 1.05:2:0.75～0.85。反 应器有固定床和流化床两种形式。
乙炔法工艺流程
• 在乙炔发生器中，电石与水反应产生乙炔， 经精制并与氯化氢混合、干燥后进入列管 式反应器。管内装有以活性炭为载体的氯 化汞（含量一般为载体质量的10％）催化 剂。反应在常压下进行,管外用加压循环热 水（97～105℃）冷却，以除去反应热,并使 床层温度控制在180～200℃。乙炔转化率 达99％,氯乙烯收率在95％以上。副产物是1， 1-二氯乙烷（约1％），也有少量乙烯基乙 炔、二氯乙烯、三氯乙烷等。
工艺原理
• 乙炔与氯化氢生产氯乙烯，其中乙炔可用电石 与水反应制得。 • 在氯化汞催化剂存在下，乙炔与氯化氢加成直 接合成氯乙烯： • CH2CH2 +HCL→CH2＝CHCL • 电石气制备 CaC2 + 2H2O→ C2H2 + Ca(OH)2 • 氯化氢的制备生产方法：直接合成法，来自氯 碱车间的氯气和氢气通入合成炉 H2 + Cl2 → 2HCl + 44.126kcal
乙炔法主要成本构成
• 从乙炔法工艺原理可看出，其成本主要有 电石费用、氯化氢费用、水电费、加工助 剂、管理费用等几大块构成。 • 国家标准规定：生产一吨氯乙烯消耗电石 1.45~1.5吨。每吨氯乙烯消耗氯化氢气体 750~850Kg。同时乙炔法的另一个显著特点 就是耗电量高，每吨耗电量约450~500度。 • 其它项如包装费、引发剂、水费、管理费 等因生产厂家的不同也不尽相同。
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