氯乙烯生产过程的控制与优化探究

氯乙烯生产过程的控制与优化探究
（河北省聚氯乙烯技术创新中心）063305
摘要：化工企业一直在我国工业领域中发挥着重要作用，在当前化工行业的
发展过程中逐渐向着无机化工生产模式转变，氯碱化工是无机化工生产的重要组
成部分，最基础的环节，具体包括氯气、烧碱和PVC生产制造，这些化工产品在
我国国防建设和国民经济中发挥着重要的作用。

在社会经济和产业的发展下，造纸、纺织、有机化学、无机化学、冶金行业也飞速发展，同时带动着氯碱企业的
发展壮大，在氯碱企业中氯乙烯的生产占非常重要地位，主要采用电石乙炔技术
方法进行，一般乙炔和空气接触后会形成爆炸性混合物，危险较大，对此需要加
强生产工艺和流程的控制，不断优化生产过程，提高生产效率和产品质量，确保
生产任务顺利进行。

对此本文主要浅谈氯乙烯生产过程的控制与优化探究，旨在
为氯乙烯生产提供指导。

关键词：氯乙烯；生产过程；控制与优化
在当前社会经济的发展下，推动了工业的现代化和信息化发展，氯乙烯是一
种特殊的化学产品，在社会多个领域中都发挥着重要的作用，当前国家对氯乙烯
的生产提出了新要求，要求生产部门根据国家安全生产标准和规范、生产技术应
用现状、生产流程等制定科学的生产方案。

在生产的过程中科学分析存在的问题，不断优化生产工艺流程、简化工序，防止安全隐患的发生，确保生产任务顺利进行，并制定出科学的生产过程控制与优化对策。

一、氯乙烯生产过程中常见的问题
（一）温度和压力问题
聚氯乙烯是一种热塑树脂材料，一般在加工改造、性能优化后可以作为市场
中常见的泡沫塑料袋或者食品包装袋使用，而氯乙烯的生产和聚氯乙烯紧密相关，一般在生产的过程中会用到乙炔发生器。

乙炔发生器内电石出现化学反应之后，
会在短时间内释放巨大的热能，导致温度和压力增加，当压力超过临界值时，安
全隐患就会随之出现，最常见的便是爆炸事故。

早期在处理时，操作人员往往会
对振荡器的电流展开调整，并控制电石的使用量，促使内部压力可以处在合理范
围中。

但需要注意的是，在正常生产条件下，电石加入量通常是稳定的，因此该
方法在实践过程中会受到限制。

另外，在后序工序设置乙炔气柜也是一类有效的
方式，但由于此类设备占地面积过大，且维护成本高，同时存在着火爆炸的危险，所以使用时必须严格控制。

（二）氯气和氢气配比问题
在氯化氢生产工艺中，人们想要提高产品质量，就需要科学配比氯气和氢气
的合理配比，确保生产过程安全进行，进一步提高产品的产量和纯度。

当前很多
化工企业在配比时会通过人工控制的方法进行。

在人工操作时需要根据自身的经
验判断火焰的颜色变化情况，根据规范要求及时调节气体的输入量。

目前很多氯
碱企业在氯化氢生产中已经实现了自动化，可以减少安全隐患的发生，提高产品
本身的纯度，但是距离精准配比还有一定的差距，需要后期进行改进。

（三）氯化氢和乙炔配比问题
在氯化氢生产中要根据技术规范控制氯化氢和乙炔的配比，为了让整个反应
过程顺利进行，需要及时调整其比例即乙炔流量，若生产过程中没有及时调整和
控制原料气配比，会导致氯乙烯纯度不高的问题。

如果氯化氢配比量出了规范要求，会使得副产盐酸量大，环境易受到污染，或设备腐蚀严重，企业生产成本增加，不利于后期生产任务的顺利进行。

（四）聚乙烯转化温度和压力问题
在当前的聚乙烯生产过程中最根本性的问题是压力和温度问题，一般情况下
需要将反应温度控制在标准范围内，如果过低和过高都不符合要求，不仅影响生产，也会导致原材料资源浪费，人们在工作中会出现不同程度的职业病如催化剂
中毒的问题。

在生产的过程中，同样未及时处理好精馏问题时，会导致氯乙烯精
馏精准度偏低，需要采用氯乙烯气柜回收处理，不仅增加生产成本，也会加剧生
产安全风险[1]。

二、氯乙烯生产过程的控制与优化
（一）乙炔生产流程优化
在乙炔生产的过程中人们一般会通过提高生产效率来降低生产成本，为了实
现这一目标，需要优化生产工艺和流程，可以通过控制系统来调节反应温度，并
通过控制变量转化的方法确保系统压力稳定，安全。

促使乙炔发生器和冷却塔出
口压力符合要求，相互协调，达到要求，有效提高压力和温度的协调和统一，且
在控制系统运行中需要采用循环控制方法创建预测数据，模型，及时校正数据信息，提高乙炔本身的生产效率。

在这一技术方法的应用下也可以预防气柜风险问
题的发生，可以降低气柜使用成本。

当前一些大型化工企业采用循环控制的方法
提高生产效率和质量，提高生产安全标准，确保自身的生产流程达到国家安全生
产标准和质量要求。

（二）氯化氢合成流程优化
通过优化氯化氢合成环节可以提高产品的纯度，可以提高系统安全管理水平、提高生产效率，在氯化氢合成过程中可以通过配比调整进行优化，及时调整合成
过程中氯气和氢气的流量大小。

在此过程中人们也可以设计单向封闭控制系统，
通过该系统的操作转化进口气流方式，根据系统运行特点和合成特点自动调整氯
气和氢气的流量，有效预防温差变化导致气流变化从而导致危险的发生。

一般在
生产工艺被调整后，炉中气体的组成和配比也会发生变化，会导致气体流量不稳定，对此人们需要及时设计单闭环控制系统，有效控制流量，确保流量符合生产
要求，并实现压力和温度的协调、统一[2]。

（三）氯乙烯转化和精馏环节优化
在生产氯乙烯时需要提高转化反应的转化率和精馏精准度，一般可以通过先
进的技术来实现这一目标，有效提高产品质量。

人们也可以通过调节转化器内的
温度和压力，提高对转化器的原料气流量的控制，确保转化过程更加稳定和安全。

一般在氯化氢和乙炔配比调整可以提高氯乙烯的纯度，从而提高精馏过程的精准度。

为了达到这一目标人们需要在优化现有的生产工序，在工序中设置不同的监
测点，确保氯化氢和乙炔达到最优配置，流量稳定。

再次，通过对转化器温度压
力补偿的方法提高转化器中温度的控制精度，最终确保整个过程更加稳定。

根据
早期的生产经验可以发现自动化控制系统的应用可以提高氯乙烯生产的安全性和
稳定性。

（四）故障诊断系统优化
在氯乙烯生产的过程中会用到不同的生产设备，这些设备操作复杂、功能多，因为生产环节复杂、工序多，一般需要多台设备同步运行、相互配合才可以保证
生产工作的顺利进行，但是因为设备的操作是一个系统化的过程，如果其中一个
设备出现问题会影响整个生产流程，影响最终的生产效率和质量。

对此人们需要
定期检查、检修和维护，及时诊断系统故障点，锁定故障位置，明确故障范围和
影响因素，及时处理，确保整个生产任务的顺利进行，最终提高生产控制的可靠
性[3]。

（五）回收利用转化副产蒸汽
当氯乙烯在转化过程中处于满负荷生产状态下，则热水罐内水蒸汽挥发大，
一般会再进行冷却。

二次冷却的过程中出现的蒸汽挥发情况，会导致资源浪费严重，尤其是在冬季生产条件下，蒸汽进入到空气中，因为室内温度低，会在厂房
内出现挂冰的现象，导致安全风险增加。

对于热水罐而言，在运行中要定期补充
纯水，确保转化器热水系统正常运行，对于这种问题也需要优化控制，可以对蒸
汽进行回收、再利用。

三、结束语
氯乙烯生产工艺复杂、要求高，会涉及多个化学变化，也需要用到多个设备
和仪器，会用到多个领域的知识和技术，对此人们需要加强过程的优化和控制，
确保各个环节有效衔接，形成一个自动化控制系统。

通过系统的调节和控制提高
产品的质量和产量，对于优化和控制环节主要围绕乙炔生产、氯化氢合成、氯乙
烯转化及精馏几个关键的环节进行，为了确保生产过程安全、稳定，还需要优化
故障诊断系统，回收利用转化器副产蒸汽，为氯乙烯生产营造高效率、低风险的
环境，最终提高企业的效益。

参考文献
[1] 曲高强,祁文红,刘顺磊.氯乙烯生产过程的控制与优化探究[J]. 2021.
[2] 吉孟然,边宏杰,李鹏程.氯乙烯聚合装置报警的管理及优化[J].聚氯乙烯, 2023, 51(1):17-19.
[3] 郭金星，崔二梅，魏成江，等.一种氯乙烯深度脱水系统和脱水方
法.CN202211366685.2[2023-07-15].。