氯乙烯的生产工艺新
PVC聚合的四种生产工艺
自压回收 压缩冷凝回收
转化率计算
粗料预估
加料完 反应过程中
动力学模型
主要控制过程
去离子水、 VCM、分散剂、各种助剂加料；
批量加料品种多，要求高
所需的物料品种较多
去离子水 VCM单体 引发剂 分散剂 调节剂 终止剂等等
加料的精度要求高
仪表精度不低于0.5级； 测量上经常采用双流量计，计量槽＋流量计，电子称 部分物料甚至采用稀释方式来提高加料的精度
电石法生产PVC工艺流程示意图
电石法乙炔工艺
乙炔发生
四种工艺比较二
本体法生产工艺在无水、无分散剂，只加入 引发剂的条件下进行聚合，不需要后处理设 备，投资小、节能、成本低。用本体法PVC树 脂生产的制品透明度高、电绝缘性好、易加 工，用来加工悬浮法树脂的设备均可用于加 工本体法树脂。 溶液聚合单体溶解在一种有机溶剂（如n－丁 烷或环己烷）中引发聚合，随着反应的进行 聚合物沉淀下来。溶液聚合反应专门用于生 产特种氯乙烯与醋酸乙烯共聚物。溶液聚合 反应生产的共聚物纯净、均匀，具有独特的 溶解性和成膜性。
注水控制
根据反应速率注水
W dV dC 0 ( 1 2 ) .......... 1) ....( dt 1 2 dt
根据式（1）的注水速率可以保持反应釜的液位恒定在初始液位。 而上式的注水速率只取决于反应速率。反应速率可以通过聚合热 的计算得到，聚合热表达如下：
Q Wi C p (Tin Tout ) F j K j Tmj
单体生成操作画面一
单体生成操作画面二
氯乙烯生产工艺介绍
氯乙烯生产工艺介绍氯乙烯（C2H3Cl）是一种无色的、具有特殊气味的液体。
它是一种重要的工业原料，广泛用于制造塑料、橡胶和溶剂等。
下面将介绍氯乙烯的生产工艺。
氯乙烯的生产主要通过氯乙烯法和乙烯法两种工艺进行。
一、氯乙烯法：氯乙烯法是利用1,2-二氯乙烷（EDC）经热解得到氯乙烯的过程。
这个过程通常分为三步进行。
1、氯化乙烯：首先，将乙烯气体和盐酸通过氯化塔，在反应塔内进行反应。
在反应过程中，由于乙烯的不饱和，会极易将氯气引入乙烯分子中，从而生成1-氯乙烷和2-氯乙烷。
反应温度和压力一般为60~100℃和2~4MPa。
此反应是一个放热反应，可以通过控制反应温度来控制放热反应的速率。
2、稳定剂除去：在反应塔中，乙烯会与氯乙烷反应生成1,1,2-三氯乙烯和催化剂，这对后续的脱氯反应会有负面影响。
因此，需要将反应液中的稳定剂去除。
目前，常用的方法是采用碱性条件进行除去。
3、脱氯：将稳定后的液体通过脱氯器，通过高温脱氯的方法，将1,1,2-三氯乙烷中的两个氯原子去除，生成氯乙烯和盐酸。
在脱氯过程中，需要控制反应温度和压力，一般将温度控制在200~270℃，压力控制在0.5~1.0MPa。
二、乙烯法：乙烯法是通过乙烯气体经氯化、催化氧化等步骤制得氯乙烯的方法。
1、乙烯氯化：将乙烯和氯气通过氯化塔，以催化剂的存在下，进行氯化反应。
在反应塔中，乙烯分子通过与氯气反应生成EDC，其中的副产物包括1,2-二氯乙烷和1,1,2-三氯乙烷等。
2、乙烯催化氧化：将EDC通过加热分解，使其分解为氯乙烯和盐酸。
反应温度一般控制在300℃以上，压力控制在0.5~1.0MPa。
该反应是一个放热反应，因此需要控制反应温度来控制反应速率。
3、氯乙烯分离：将催化氧化产生的混合气体通过分馏塔，将氯乙烯和副产物分离。
分馏塔内根据化学物质的沸点差异进行分离，将纯净的氯乙烯收集起来。
氯乙烯的生产工艺主要是通过氯乙烯法和乙烯法来进行。
其中，氯乙烯法主要是通过1,2-二氯乙烷热解来制得氯乙烯，而乙烯法则是通过乙烯气体经氯化和催化氧化等步骤制得。
氯乙烯的生产 氯乙烯的生产原理
CH2=CHCl+2HCl
（3）乙烯氧氯化反应 CH2=CH2+2HCl +1/2O2 CH2ClCH2Cl+ H2O
总反应式 ： 2CH2=CH2+Cl2 +1/2O2 2CH2=CHCl+ H2O
反应原理
乙烯平衡氧氯化法生产氯乙烯的工艺流程框图
• 使HCl在整个生产过程中始 终保持平衡；
• 平衡氧氯化法是目前世界公 认为技术先进、经济合理的 生产方法。
氯乙烯的生产原理
图1
图2
图3
目
CONTENTS
录
01 反应原理 02 乙烯直接氯化反应 03 二氯乙烷裂解反应 04 乙烯氧氯化反应
01
反应原理
反应原理 乙烯氧氯化法生产氯乙烯包括三步反应：
（1）乙烯直接氯化反应 CH2=CH2+Cl2 CH2ClCH2Cl
（2）二氯乙烷裂解反应 2CH2ClCH2Cl
FeCl3
抑制取代反应，促进乙烯和氯气的加成反应，减少副反应， 增加氯乙烯的收率。
03
二氯乙烷裂解反应
04
乙烯氧氯化反应
二氯乙烷裂解反应
主反应： CH2=CH2+2HCl+1/2O2 → CH2ClCH2Cl+ H2O ∆H=-251kJ/mol （1）
副反应：CH2=CH2+2O2 → 2CO+2H2O CH2=CH2+3O2 → 2CO2+2H2O CH2=CHCl+HCl → CH3CHCl2
02
乙烯直接氯化反应
乙烯直接氯化反应
主反应：CH2=CH2+Cl2 CH2ClCH2Cl ∆H=-171.7kJ/mol 副反应：CH2ClCH2Cl+Cl2 → CH2ClCHCl2+HCl
氯乙烯安全生产要点(新编版)
( 操作规程 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改氯乙烯安全生产要点(新编版)Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.氯乙烯安全生产要点(新编版)1工艺简述平衡氧氯化法制氯乙烯的生产工艺主要由直接氯化、氧氯化、二氯乙烷精馏、裂解、氯乙烯精馏等工序组成。
首先氯气和乙烯在直接氯化反应器中反应生成二氯乙烷，并剩有部分含乙烯、氧气的尾气。
二氯乙烷去二氯乙烷精制单元精制，除去其中的水、低沸物和高沸物。
精制后的二氯乙烷去二氯乙烷裂解单元，在裂解炉中于510℃、2.0MPa下进行热裂解，产生氯乙烯和氯化氢。
氯乙烯、氯化氢和未裂解的二氯乙烷一起进入氯乙烯精制单元进行分离，得到高纯度的氯乙烯。
分离出的氯化氢返回氧氯化反应器，与氧气、乙烯反应生成二氯乙烷，该二氯乙烷也进入二氯乙烷精制单元精制。
氯乙烯生产所用原料及产品（如乙烯、氯气、氯化氢、二氯乙烷、氯乙烯等）都是易燃、易爆有毒物质，工序属有毒生产作业岗位。
2重点部位2.1直接氯化单元该单元采用乙烯和氯气进行直接氯化反应。
由于隔膜法生产的氯气中含氧达4%，故反应后的尾气中有氧气存在，而直接氯化反应中为使氯气转化率尽可能提高，又采取了乙烯与氯气1.25：1克分子比，所以在尾气中氧气与乙烯共存，有形成爆炸性混合物的可能，一旦控制不好就有可能发生事故。
如某装置就曾出现过因操作工误关闭直接氯化反应乙烯阀门，造成尾气中氧含量增高，形成爆炸性混合物而发生闪爆的事故。
pvc生产原理
pvc生产原理
PVC（聚氯乙烯）是一种重要的合成塑料，其生产原理是通过聚合反应将氯乙烯（VC）单体分子连接成长链聚合物。
以下是PVC的生产过程：
1. 氯乙烯制备：氯乙烯是从石油基础化工产品经过裂解或氯化生产的。
主要方法有乙炔法、乙烷氯化法和氯化乙炔法。
其中乙炔法是常用的制备氯乙烯的方法。
2. 聚合反应：将氯乙烯单体加入反应釜中，同时加入过氧化物类或乙酰过氧乙酸类的引发剂，引发剂在加热条件下会分解产生自由基。
自由基与氯乙烯发生链引发反应，将氯乙烯单体分子连接起来形成线性聚合物。
3. PVC颗粒化：聚合反应后的PVC以悬浮液的形式存在于反应体系中。
通过加入棕榈油、硬脂酸等表面活性剂，使聚合物颗粒分散均匀，避免颗粒间的聚集。
4. 脱水和干燥：将悬浮液通过过滤或离心分离，去除大部分的反应剩余物和溶剂。
然后将湿润的PVC颗粒置于干燥室中进行烘干，以去除残余的溶剂和水分。
5. 熔融加工：将烘干后的PVC颗粒通过塑料挤出机或注塑机进行熔融加工，使其变为可塑性良好的热塑性塑料。
在熔融状态下，可以通过挤出或注塑成型，制备出各种形状的PVC制品。
PVC生产的关键在于聚合反应，通过控制反应条件、化学添加剂的选择和控制，可以获得具有不同性能和用途的PVC产品。
氯乙烯生产工艺简介
作者：郭 利 云 王 帆 白燕洁
氯乙烯生产工艺简介
氯乙烯单体(VCM)是生产聚氯乙烯树脂的主要原 料，其产品的质量和成本直接影响到聚氯乙烯树脂 的质量和成本。 氯乙烯生产工艺经历了较长时间的生产和工艺 改造，产生了电石法、二氯乙烷法等工艺，发展到 目前世界上最先进的平衡氧氯化工艺，该工艺流程 长、能耗高、三废污染严重。近十几年来，为降低 氧氯化中的能耗问题和环境污染问题，保持资源与 环境的可持续发展，各大公司纷纷改进及开发研究 新的氯乙烯生产工艺，以最大限度地降低成本，提 高产品的质量和市场竞争力。
乙烯直接氯化
e. 杂质 在高温氯化反应中，氧气可能与乙烯 中的氢原子反应生成水，而水与三氯化铁反应 产生盐酸而使催化剂浓度发生变化，并对设备 造成腐蚀；硫酸根和催化组分中的阳离子反应， 影响催化剂的用量和反应的选择性。因此，应 严格控制原料气中氧气、水分和硫酸根的含量， 要求氧气和水含量小于5×10-5、硫酸根含量小 于2X10-6 。
主要合成路线
（1）电石乙炔法 电石乙炔法是最早的生产方法。主要利用乙炔和氯 化氢为原料，用氯化汞作催化剂进行加成反应，生产氯 乙烯。该法设备、工艺简单，投资低，可以小规模经营， 但是电石耗电大，成本上升，反应中使用的催化剂污染 严重。在世界上先进国家和我国的先进PVC厂已逐渐将 其淘汰。反应路线为
反应路线同联合法，但原料乙烯及乙炔是石脑 油裂解得到的混合气。此法虽然摆脱了电石原 料，省去了分离乙炔和乙烯的费用，但是其工 艺过程复杂，基建投资大，成本高。
主要合成路线
（4）平衡氧氯化法 在氯乙烯生产中利用氯化氢的第二种方法是将氯化氢 用于与乙烯的氧氯化反应。 在乙烯氧氯化合成二氯乙烷的反应逐步取代了联合法。 乙烯氧氯化反应解决了氯化氢的利用问题，使以乙烯 和氯气为原料生产氯乙烯的方法显出极大的优越性。 乙烯氧氯化法生产氯乙烯包括两个反应，第一个反应 是乙烯在铜催化剂存在下与氯化氢进行氧氯化反应生 成1，2-二氯乙烷，第二个反应时1，2-二氯乙烷裂解 脱氯化氢生成氯乙烯。
氯乙烯生产工艺
氯乙烯生产工艺氯乙烯的生产方法有电石乙：炔法、乙烯氧氧化法、乙烯直接氯化法等。
电石法在国内氯乙烯生产工艺中占主导地位。
氯乙烯装置吸收近年来乙炔法氯乙烯的技术改进成果，选择改良传统合成转化技术，利用经分别干燥处理的乙炔和氯化氢原料气，按设定比例混合后，通过一段、二段反应器反应生成氯乙烯，反应过程中放出的热量，通过冷剂庚烷气化移热。
采用专有技术反应器，提高了生产能力，单台反应器生产强度高，节省了设备投资，节约了占地面积。
由于庚烷冷剂的气化潜热较大，容易控制反应温度，催化剂不易升华，所以消耗低。
同时避免了国内传统工艺用水移热导致设备腐蚀的潜在危险，有效地防止催化剂结块，保证生产顺利稳定地运行。
来自反应器的合成气经净化、压缩、冷凝、精馏，得到氯乙烯成品。
精馏尾气采用变压吸附技术回收尾气中的VCM、乙炔和氢气等，降低了原料和动力消耗，有利于环境保护，尾气达标排放。
一、氯乙烯工艺流程与特点（一）装置组成氯乙烯装置由原料处理单元，VCM合成单元，VCM净化、压缩单元，VCM冷凝、精馏单元，尾气及废水处理单元和罐区单元组成。
（二）工艺流程与特点1、工艺流程(1）原料处理单元氯化氢进入氯化氢深冷器，由35℃的冷冻盐水冷至13℃，进入盐酸分离器和氯化氢除雾器，除去冷凝盐酸后进入干燥预热器，用热水加热到20℃，依次进入一段干燥塔、二段干燥塔、三段干燥塔与98%硫酸逆流接触，经硫酸除雾器除去夹带硫酸，将氯化氢干燥至含水量lOOppm以下，送至混合器。
盐酸分离器和氯化氢除雾器分离下来的盐酸进入废酸槽，由废酸泵送人副产盐酸槽。
98%的硫酸先进入98%硫酸罐，再由98%硫酸泵送至硫酸除雾器下部，通过溢流先后进入三段干燥塔、二段干燥塔、一段干燥塔，最后溢流到废硫酸罐，由废硫酸泵送出。
三台干燥塔中的硫酸通过各自的循环泵进行循环。
废硫酸可以送至罐区外销。
乙炔气进入乙：炔冷却塔，冷却后经乙炔气除雾器除去水分后至乙块干燥塔干燥，干燥采用变温吸附工艺，将乙块干燥至含水量50ppm以下，至混合器。
氯乙烯生产工艺流程
氯乙烯生产工艺流程
氯乙烯是一种重要的有机化学品，广泛应用于塑料制造、橡胶工业、冶金等领域。
其生产工艺主要包括乙炔法和乙烯法两种，以下为氯乙烯生产工艺流程的具体介绍。
1. 乙炔法的生产工艺流程：
（1）原料准备：通过精炼过程，将石油原料脱除杂质，获得
纯净的液态乙烷。
（2）氯化反应：将乙烷与氯气在高温下进行氯化反应，生成
氯乙烯。
反应温度通常在400-600℃之间，反应产物经冷却、
凝固后得到氯乙烯。
（3）净化分离：将反应产物经过净化处理，去除杂质如氯乙烷、氯乙炔等，得到高纯度的氯乙烯。
2. 乙烯法的生产工艺流程：
（1）原料准备：乙烯和氯气作为原料通过精炼过程获得纯净
的乙烯和氯气。
（2）氯化反应：将乙烯和氯气在催化剂的作用下进行氯化反应，生成氯乙烯。
常用的催化剂有氯化铜、氯化钴等。
（3）净化分离：将反应产物经过净化处理，去除杂质如未反
应的乙烯、氯乙烷等，得到高纯度的氯乙烯。
以上是氯乙烯生产工艺流程的简要介绍，实际生产中还涉及到废气处理、回收再利用等环节。
随着技术的不断进步，氯乙烯生产工艺也在不断改进，以提高产量和降低能耗。
PVC生产工艺和成本分析
PVC生产工艺和成本分析一、 PVC生产工艺PVC的生产主要有两种制备工艺，一是乙烯法，主要原料是石油和氯气；二是电石法，主要生产原料是煤炭和原盐。
国际市场上PVC的生产主要以乙烯法为主，而国内受富煤、贫油、少气的资源禀赋限制，则主要以电石法为主。
不过天津大沽、上海氯碱、齐鲁石化和宁波台塑等有石油资源优势或外资背景的化工企业仍采用乙烯法作为生产PVC的主要工艺，目前国内采用乙烯法生产的PVC还能占到五分之一左右的市场份额。
不管是电石法还是乙烯法 PVC 生产路线，最后都是由氯乙烯单体聚合生成 PVC。
氯乙烯单体合成方法主要有乙炔法、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。
图表1： PVC生产工艺流程图二、成本分析从生产成本角度分析，两种工艺在不同经济发展周期，成本差别较大。
通常情况下，在国际宏观经济高速发展阶段，由于油价较高，乙烯法生产成本较高，电石法成本优势明显；而一旦国际经济进入衰退，油价将在低位运行，电石法由于能耗较高，煤电油运等价格有支撑，成本优势消失。
乙烯法成本的构成主要有乙烯消耗量、氯气消耗量、耗电量、加工助剂和管理人工费等。
乙烯法每生产1吨PVC要消耗乙烯0.5吨，消耗氯气0.65吨，两者约占成本的60%左右。
在原料成本中乙烯成本占了主要部分，乙烯价格对PVC 的成本有较大影响。
虽然乙烯法耗能量较电石法低，但其设备投资却十分巨大，因此设备折旧在成本中所占比重较大。
电石法成本主要由电石费用、氯化氢费用和水电费构成。
按照国家标准：生产1吨PVC消耗电石1.45～1.5吨，（一般以1.45计算，但一般实际生产过程中消耗会高于这个比例，只有少数能达到这个标准），消耗氯化氢气体0.75～0.85吨（一般以0.76计），每吨耗电量约450～500kw·h，另有其它项目开支，如包装费、引发剂、分散剂、水费、管理人员费用等。
(聚)氯乙烯生产—电石乙炔法生产氯乙烯的工艺流程
3、电石乙炔法生产氯乙烯的原理
Step2: 4NaClO+H2S→H2SO4+4NaCl 4NaClO+PH3→H3PO4+4NaCl 4NaClO+AsH3→H3AsO4+4NaCl
一定的浓度时,可发生爆炸性灾害。与酸类物质能发生剧烈反应。
2、乙炔
乙炔：C2H2 结构简式和模型如图所示： 分子里有C ≡ C（其中含两个不牢固的共价键），键 与键之间的夹角是180°，是直线型分子。
2、乙炔
无色芳香气味的易燃气体。 电石制的乙炔因混有H2S、PH3、 AsH3而有毒，并带有特殊的臭味 。 和水的相对密度(水=1)为：0.6208 。 微溶于水、乙醇，溶于丙酮、氯仿、苯 。 在空气中爆炸极限为 2.1%-80.0%，在液态和固态下或在气态和一定压力 下有猛烈爆炸的危险，受热、震动、电火花等因素都可以引发爆炸，因此不 能在加压液化后贮存或运输。
电石乙炔法生产氯乙烯的工艺流程
电石乙炔法最早实现了氯乙烯的工业化生产，在氯乙烯和聚氯乙烯 生产史上有重要意义。本节主要从
认识电石； 认识乙炔； 电石法生产氯乙烯的原理； 电石法生产氯乙烯的工艺流程。 等四个方面学习电石乙炔法生产氯乙烯的工艺流程组织。
1、电石
碳化钙 ，CaC2，M=64.10。 由生石灰和焦炭石乙炔法生产氯乙烯的原理
CaC2 Cl2、H2
电石法pvc生产工艺
电石法pvc生产工艺
电石法PVC生产工艺是一种氯乙烯树脂的生产工艺，它是在一定
的反应条件下，将多个易分解的有机前驱物按一定的比例合成氯乙烯
树脂。
它是以电石为主要原料，加上催化剂、氯气、空气等，在重力
式熔体循环装置中按特定的反应条件，以低温开始将电石与氯气反应，形成了氯乙烯等同群物质。
电石法PVC生产工艺由液体电石、催化剂、空气、氯气和醇类4
个工步组成：
1、电石充氯：将液体电石置于配设的罐中，然后用氯气封闭充气，使用空气混合把氯气吸进电石。
2、中和：将充氯的液体电石加入到多阶段熔体循环炉中，加入催化剂，并按恒定的比例加入少量的醇类。
3、反应：把中和的物料按一定比例加入熔体循环炉，在一定的温
度下反应，释放出甲烷及其它气体，生成氯乙烯等相同群物质。
4、回收：将熔体回流到原容器中，抽出气体，完成一次循环。
逐
次重复以上操作，直到所需成品满足要求，中和物料将变为pvc。
电石法PVC生产工艺有几个特点：（1）反应条件简单，经济；（2）节能、清洁、安全；（3）反应效率高。
但同时也存在一些问题，如在充氯时会排放大量的氯气，环境污染，吔破坏资源。
因此，在使
用电石法PVC生产工艺时，必须遵守严格的环保要求，限制特定环境
污染物的排放，确保生产安全。
pvc树脂生产工艺
pvc树脂生产工艺
PVC树脂（聚氯乙烯树脂）是一种广泛用于塑料制品生产的
重要原料。
在PVC树脂的生产中，通常采用乙烯为原料，通
过聚合反应得到PVC树脂。
PVC树脂的生产工艺主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：将乙烯与氯气通过氯化反应生成乙烯氯化物，再通过裂解反应得到氯乙烯。
同时，聚合单体和稳定剂等辅助原料也需要准备好。
2. 聚合反应：将氯乙烯与聚合单体以及稳定剂等辅助原料一起进入聚合釜，在高温高压条件下进行聚合反应。
通过聚合反应，乙烯基链与氯乙烯链相互纠缠，形成PVC的线状结构。
3. 精馏分离：将聚合反应产物进行加热精馏，通过调节温度控制不同物质的沸点差异，使得PVC树脂从反应物中分离出来。
这一步骤通常需要多次精馏，以获得更纯净的PVC树脂。
4. 过滤干燥：将分离出来的PVC树脂进行过滤，去除其中的
杂质和颗粒物。
然后将PVC树脂通过干燥设备进行干燥，以
去除其中的水分。
5. 制粒和包装：将干燥后的PVC树脂进一步加工，通过挤出
或者压片等技术进行制粒。
然后将制得的PVC颗粒进行包装，以便运输和销售。
以上就是PVC树脂的生产工艺的基本步骤。
在实际生产中，还需要注意加热温度、加压条件以及各种辅助原料的使用等操作细节，以获得符合质量要求的PVC树脂产品。
氯乙烯的生产—应用生产原理确定工艺条件
确应
任 务 三
定 工 艺 条
用 生 产 原
件理
知识点2：乙烯氧氯化制二氯乙烷 反应原理与工艺条件确定
1.生产原理
平衡氧氯化法生产氯乙烯：包括乙烯直接氯化， 乙烯氧氯化，二氯乙烷裂解三个工序
主反应
220~240°C
CH2=CH2 + 2 HCl + 1/2 O2 CuCl2
H2C CH2 + H2O Cl Cl
H2C CH2 + H2O
CuCl2
Cl Cl
反应压力的高低要根据反应器的类型而定，流化床宜于低 压操作，固定床为克服流体阻力，操作压力宜高些。 当用空气做氧化剂进行氧氯化时，反应气体中含有大量的 惰性气体，为了使反应气体保持一定的分压，常用加压操作。 氧气做氧化剂一般常压操作。 生产中一般控制反应压力为0.1～1MPa。
（3）反应压力
从乙烯氯化反应原理可见，增大压力对反应有利。 压力升高，还可以防止二氯乙烷沸腾汽化损失。 但压力过高，氯气无法吸入，反应不能顺利进行。 生产中一般控制压力为0.2～0.3MPa。
2.工艺条件的确定
（4）原料纯度
氯气中含水，会导致催化剂氯化铁水解，生成盐 酸，从而造成设备的腐蚀，水分含量要严格控制。 控制其它不饱和烃类物质的含量。
2.工艺条件的确定
（2）反应压力
二氯乙烷裂解是体积增大的反应，提高压力对反应平衡不利。 实际生产过程中却常采用加压操作，原因： ✓ 一是加压操作可以抑制积碳等深度裂解副反应，提高产品收率； ✓ 二是加压操作保证物流畅通，维持适当空速，可以改善设备的传 热条件，使反应温度均匀，避免局部过热； ✓ 三是加压还利于提高产品分离温度，利于产物VCM和副产物HCl 的冷凝回收，节省冷量； ✓ 四是加压有利于提高设备的生产能力。 生产中一般控制反应压力为0.6～1.0 MPa，有些工艺压力高达 1.5MPa
氯乙烯生产工艺介绍
氯乙烯生产工艺介绍氯乙烯是一种广泛应用于塑料工业的有机化工产品，其主要用途是生产聚氯乙烯（PVC）塑料，被广泛应用于建筑、电子、汽车等行业。
以下是氯乙烯的生产工艺介绍。
一、氯乙烯的制备方法氯乙烯的制备主要有两种方法：氯化乙烯法和吸收法。
氯化乙烯法是指通过气相氯化法将乙烯与氯气反应生成氯乙烯。
该方法是目前主要的生产方法，具有投资低、能耗低、生产周期短等优点。
具体步骤如下：1.将乙烯和氯气混合后送入氯化塔，加热至300~500℃。
2.在氯化塔中发生氯化乙烯反应，生成氯乙烯。
3.通过减压脱氯来分离氯乙烯和未反应的乙烯、氯气和副产物。
4.进一步通过含氧化剂的氧化反应，将残余的乙烯和氯气转化为次氯酸乙烯，再经过加热、水洗、脱水和分离等步骤，最终得到纯度较高的氯乙烯。
吸收法是指将裂解氯乙烯废气中的氯化氢吸收并与乙烯反应生成氯乙烯。
该方法主要用于废气的处理和资源化利用，具有环保性好、能耗低等优点。
具体步骤如下：1.将氯乙烯裂解产生的废气通过喷淋塔进行吸收，使氯化氢和乙烯反应生成氯乙烯。
2.废气中残余的乙烯和氯化氢通过减压脱氯塔分离，其中乙烯回收重复使用，氯化氢则用于其他反应。
3.进一步通过加压加热、脱水和分离等步骤，最终得到纯度较高的氯乙烯。
二、氯乙烯的后处理1.脱气：将生产的氯乙烯通过脱气塔去除其中的余氯，使其纯度进一步提高。
2.分离：将脱气后的氯乙烯进行分离，得到纯净的氯乙烯产品。
3.储存和运输：将纯净的氯乙烯储存于贮槽中，通过管道或槽车进行运输。
三、氯乙烯生产工艺的优化与改进1.节能减排：通过控制反应条件、改进废气处理设备等措施，减少能耗并降低废气排放量，提高生产的环保性。
2.优化产能：通过改进反应设备和工艺条件，提高产能，实现规模经济效益。
3.改进催化剂：研发更高效的催化剂，提高反应的转化率和选择性。
4.氯乙烯废气资源化利用：通过吸收法等方法将废气中的氯化氢回收利用，可能的再利用包括氯化乙烯生成的氯乙烯、氯化氢气体以及氯化氢和乙烯反应生成的氯乙烯等。
氯乙烯生产工艺技术的优化
1.4 乙烯氯化与氯化氢氧化联合法该工艺用乙烯与氯气直接氯化反应生成二氯化烷，二氯化烷又裂解生成VCM 和氯化氢、氯化氧再与氧气反应生成氯气与水。
该制造工艺产品投资小、操作简便、腐蚀少、安全、污染少，是一种比较是用的技术生产工艺。
1.5 乙烯氧氯化法本生产工艺主要是用乙烯与少量氯气加热反应生成二氯乙烷，二氯乙烷又通过裂解生成VCM 和氯化氢，氯化氢再与乙烯和少量氧气反应发生氧氯反应生成二氯乙炕和水。
该生产工艺中的原料产品来源广泛、价格相对较低、生产工艺合理，与其他生产方法工艺相比较其生产过程成本低。
2 氯乙烯生产工艺技术的优化2.1 电石法生产氯乙烯(1)氯和氢的比例。
氯和氢的比直接影响整个氯乙烯的质量和安全性以及整个产品的高纯度和产量。
在这个阶段，我国基本上是通过人工使用经验直接观察火焰中的颜色变化。
为了控制和测量氯气和其他氢气的火焰输入，存在较大的测量误差，这容易引起安全问题[4]。
(2)氯化氢与乙炔的比例。
氯化氢与硫酸乙炔的质量比之间的关系理论上应为1∶1关系，但是在实际生产中，为了确保整个反应可以在正确的方向上快速进行，氢气和乙炔比通常应为1.05∶1。
如果控制的比例不正确，则由于过度使用，排放的气体容易引起生产设备的热腐蚀，而过量使用氯化乙炔会直接导致设备爆炸，并增加设备生产成本[5]。
(3)氯乙烯转化的温度和压力控制问题。
在生产反应过程中，应注意控制氯乙烯反应过程的温度。
反应过程的温度控制在130 ℃至180 ℃之间。
太低的温度可能会严重浪费化学资源，而太高的温度则会导致催化剂的反应失效。
该生产阶段的反应温度控制对生产企业的社会和经济效益以及产品生产中的质0 引言氯乙烯(VCM)在正常使用情况下是一种具有无色可燃性的气体，但是其易于液化，一般以无色液体状态用于贮存和运输，全球约98%VCM 都可以用来商业生产PVC,其余的部分用于工业生产诸如聚甲基偏二氯乙烯(PVDC)和对氢氯化钠的溶剂等。
PVC聚合的四种生产工艺
PVC聚合的四种生产工艺悬浮法本体法乳液法溶液法四种工艺比较一悬浮法聚合生产工艺成熟、操作简单、生产成本低、产品品种多、应用范围广，一直是生产PVC树脂的主要方法，目前世界上90％的PVC树脂(包括均聚物和共聚物)都是出自悬浮法生产装置。
乳液聚合与悬浮聚合基本类似，只是要采用更为大量的乳化剂，并且不是溶于水中而是溶于单体中。
这种聚合体系可以有效防止聚合物粒子的凝聚，从而得到粒径很小的聚合物树脂，一般乳液法生产的PVC树脂的粒径为0.1—0.2??m，悬浮法为20―200 ??m。
四种工艺比较二本体法生产工艺在无水、无分散剂，只加入引发剂的条件下进行聚合，不需要后处理设备，投资小、节能、成本低。
用本体法PVC树脂生产的制品透明度高、电绝缘性好、易加工，用来加工悬浮法树脂的设备均可用于加工本体法树脂。
溶液聚合单体溶解在一种有机溶剂（如n－丁烷或环己烷）中引发聚合，随着反应的进行聚合物沉淀下来。
溶液聚合反应专门用于生产特种氯乙烯与醋酸乙烯共聚物。
溶液聚合反应生产的共聚物纯净、均匀，具有独特的溶解性和成膜性。
批量加料品种多，要求高所需的物料品种较多去离子水VCM单体引发剂分散剂调节剂终止剂等等加料的精度要求高仪表精度不低于0.5级；测量上经常采用双流量计，计量槽＋流量计，电子称部分物料甚至采用稀释方式来提高加料的精度电石法生产PVC工艺流程示意图电石法乙炔工艺乙炔发生电石输送发生器压缩、贮存乙炔清净清净塔中和塔清净液的配置和循环使用乙炔发生操作画面清净操作画面氯化氢合成工艺焚烧炉氯氢配比升负荷先加氢；减负荷先减氯；确保氯气不过量。
VCM合成工艺混合、冷却、脱酸转化器二组由多个转化器并联组成一组净化和压缩公用工程热水系统冷冻盐水单体生成操作画面一单体生成操作画面二冷却、压缩操作画面VCM精馏工艺低沸塔除去低沸物高沸塔除去高沸物气相VCM经冷凝后得到合格的氯乙烯单体。
VCM精馏操作流程图釜体积70m3传热能力大，生产强度高，内冷挡板；设计压力高设计压力2.1MPa，可生产低聚合度树脂；防粘釜技术特殊的防粘釜液釜壁冲洗和防粘釜液喷涂技术高压水清釜先进的生产工艺有效的防止粘釜热水加料工艺聚合注水工艺生产工艺密闭化前提条件先进的防粘釜技术达到几百釜不开盖清釜。
氯乙烯生产工艺介绍
冷凝的40%盐酸，除少量是以液膜状自石墨冷却器列管内壁流出
外，大部分呈细微的”酸雾”悬浮于混合气体中，形成气溶胶，采
用浸渍3-5%憎水性能有机硅树脂的5-10μm细玻璃纤维，发现”气
溶胶“与垂直的玻璃纤维相撞后，大部分雾粒被截留，在借重力向
下的过程中液滴逐渐增大，最后滴落下来并排除。
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一、氯乙烯合成与转化
生产任务：
本岗位的主要任务是将乙炔工序送来的精制乙炔气体及盐酸工段送 来的氯化氢气体脱水后，在转化器内通过高汞触媒作用下，生成粗 乙炔气体，净化后送压缩。
生产原理：—混合脱水
在很好的除雾设备中，温度控制在-14±0.5℃，可使混合气体含水
量到达0.013%以下（指标0.03%）。在混合气体冷冻脱水过程中，
吸收混合气体中的大部分氯化氢气体，经过吸收后的粗氯乙烯气体
进入中和塔中和大部分盐酸、二氧化碳后，进入二号碱洗塔用8%-
15%的氢氧化钠溶液进一步中和，净化后的气体送入压缩工序及进气
6 柜。
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一、氯乙烯合成与转化
三、单体压缩
生产任务及工艺流程：
由碱洗塔顶部出来的粗氯乙烯气体和由气柜送来的氯乙烯气体经水 分离器部分脱水后进入机前冷却器冷却至5～8℃，除去粗乙炔气体 中的大部分水分后，经氯乙烯压缩机压缩至≤0.75MPa送机后冷却
器 降温至55℃左右，除去部分油水进入下一工序。
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<30% <2%
氯乙烯的生产方法、生产原理
氯乙烯的生产方法、生产原理1生产方法按其所用原料可大致分为下列几种：⑴乙烯法此法系以乙烯为原科，可通过三种不同途径进行，其中两种是先以乙烯氯化制成二氯乙烷：C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2然后从二氯乙烷出发，通过不同方法脱掉氯化氢来制取氯乙烯；另一种则直接从乙烯高温氯化来制取氯乙烯。
现分述如下：①二氯乙烷在碱的醇溶液中脱氯化氢(也称为皂化法)C2H4Cl2+ NaOH → C2H3Cl + NaCl + H2O此法是生产氯乙烯最古老的方法。
为了加快反应的进行，必须使反应在碱的醇溶液小进行。
这个方法有严重的缺点：即生产过程间歇，并且要消耗大量的醇和碱，此外在生产二氯乙烷时所用的氯，最后成为氯化钠形式耗费了，所以只在小型的工业生产中采用。
②二氯乙烷高温裂解C2H4Cl2→ C2H3Cl + HCl这个过程是将二氯乙烷蒸气加热到600℃以上时进行的，与此同时，还发生脱掉第二个氯化氢生成乙炔的反应，结果使氯乙烯产率降低。
为了提高产率，必须使用催化剂。
所用的催化剂为活性炭、硅胶、铝胶等，反应在480～520℃下进行，氯乙烯产率可达85%。
③乙烯直接高温氯化这一方法不走二氯乙烷的途径，直接按下式进行：C2H4 +Cl2→ C2H3Cl + HCl由上式可以看出这一反应是取代反应，但实际上乙烯与氯在300℃以下主要是加成反应，生成二氯乙烷。
要想使生成氯乙烯的取代反应成为唯一的反应，则必须使温度在450℃以上，而要避免在低温时的加成过程，可以采用将原科单独加温的方法来解决，但在高温下反应激烈，反应热难以移出，容易发生爆炸的问题。
目前一般用氯化钾和氯化锌的融熔盐类作裁热体，使反应热很快移出。
此法主要的缺点是副反应多，产品组成复杂，同时生成大量的炭黑，反应热的移出还有很多困难，所以大规模的工业生产还未实现。
⑵乙炔法这一方法是以下列反应为基础的：C2H2+ HCl → C2H3Cl其生产方法又可分为液相法和气相法。
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课件演示小组：学霸小组 ------陈洋，宋磊，刘江波，贾文龙，李普庆
目录
氯乙烯的市场市场现状
氯乙烯的性质
氯乙烯的生产技术
氯乙烯生产新工艺
第一节：氯乙烯的市场现状
氯乙烯是聚氯乙烯树脂的单体，是目前塑料产量 最大的品种之一，市场需求量大 氯乙烯制品在工农业，交通运输业，日常生活等 方面应用十分广泛
高温氯化技术
高温氯化最大好处 就是充分利用了反 应过程产生的大量 热量,降低了EDC 精馏单元的负荷;缺 点是反应纯度较低, 容易产生三氯乙烷 等副产物。
第三节:氯乙烯生产新工艺
1、乙烯直接氯化/氯化氢氧化制氯乙烯工艺 乙烯直接氯化/氯化氢氧化制氯乙烯是一种新的生产氯乙烯技术， HCl先电解产生氯，产生的氯再回到直接氯化，得到的产物送入VCM 精制单元后得到产品氯乙烯。其工艺简图如图所示。乙烯直接氯化/ 氯化氢氧化工艺的EDC收率比平均氧氯化工艺高，另外生产的投资 费用也比较低，同时由于该 工艺在生产过程中不产生水，减少了对 设备的腐蚀。此外，乙烯直接氯化/氯化氢氧化工艺的转化率也高于 平均氧氯化工艺，主要原因是直接氯化反应没有多氯代烃及部分氧 化的副产品生成。
直接氯化工艺 通过乙稀和氯气直接进行加成 反应生产EDC是世界上被普遍 采用的技术,该工艺以FeCl3或 者络合物作为催化剂,用液相 EDC作为介质,氯气和乙烯鼓泡 通过液相进行反应,生成高纯度 的EDC。根据产物EDC的产出 氯化可分为低温氯化技术、中 温氯化技术以及高温氯化技术
氧氯化工艺
氧氯化反应是以乙稀、氯化氧、 氧气(或空气)为原料,用氯化铜 作为催化剂,生产EDC。乙稀氧 氯化反应过程产生大量反应热 量,一般在填满催化剂的固定床 或流化床反应器中进行反应。
在热、光及过氧化 物等引发剂作用下，可 以本体聚合、溶液聚合 及乳液聚合。可以与丙 烯酸、苯乙烯等进行共 聚。还可进行加成、缩 合、取代等反应。分子 中的双键在自由基引发 剂存在下可以进行聚合 和共聚反应。可以发生 加成反应、氧化反应和 热解反应。有水存在时 ，可以发生水解反应。
用以制造聚氯乙烯的 均聚物和共聚物，可与乙 酸乙烯酯、丁二烯等共聚 ，可用作染料及香料的萃 还剂。塑料工业的重要原 料，也可用作冷冻剂等。 用于制造聚氯乙烯。也可 与乙酸乙烯酯、丁二烯、 丙烯腈、丙烯酸酯、偏氯 乙烯等共聚，制造胶黏剂 、涂料、食品包装材料、 建筑材料等。还可用作染 料及香料的萃取剂。
电石法
乙炔和氯化氢气相反应生成氯乙烯，催化剂主要成分为氯化汞,载体为 活性碳。
主反应:
CaC2+H20=C2H2+Ca(0H)2
C2H2+HCI—CH2=CHC1+124.77KJ
主要副反应:C2H2+H20 =CH3CHO CH2=CHCl+HCI=CH3CHCl2
电石法
乙炔和氯化氢按摩尔比1: 1.05-1.1混合进入装有氯化汞催化剂反应器内
直接氯化工艺
直接氯化可分为低 温氯化技术、中温 氯化技术以及高温 氯化技术
低温氯化技术
低温氯化的优点 是EDC纯度比较 高,同时副产品相 对较少;缺点是粗 EDC需要进行水 洗、碱洗处理,造 成废水量大,增加 EDC损失。
中温氯化技术
中温氯化技术的优 点主要有:反应速 率快、催化剂无损 耗、反应器不容易 被腐烛;缺点就是 反应过程中产生的 大量热量没有能够 得到充分的利用。
第三节：氯乙烯的Biblioteka 产技术电石法电石法是氯乙烯最早完成工 业化生产的。电石和水发生 反应生成乙炔,乙炔与氯化 氢在催化剂氯化汞的作用下 发生加成反应,生成氯乙烯 。
乙烯法
乙烯氧氯化法是乙稀与氯气直接加成 反应生成二氯乙烷，二氯乙烷在裂解 炉内进行裂解得到产品氯乙稀及副产 物氯化氢。氯化氢再在氧氯化反应器 内与乙稀、氧气发生氯化反应得到二 氯乙烷以及少量的水。
流化床氧氯化技术
氯乙烯生产新工艺
2、乙烷直接氧氯化生产氯乙稀工艺 乙烷直接氧氯化制VCM是近年来新开发的合成工艺,这个新 工艺的关键是开发出高稳定性及高活性的催化剂。此前国外主要为欧洲以 及美国对乙烷氧氯化制VCM工艺的研发工作十分活跃。欧洲EVC公司在 2003年完成了乙烷直接氧氯化制VCM工艺的半工业化。目前我国尚无以乙 烷为原料经氧氯化催化合成制VCM的合成路线。用乙烷法生产VCM,可以 大大降低VCM的生产成本,尤其在天然气资源比较丰富的地区,乙烷氧氯化 制VCM相比平衡氧氯化法制VCM而言经济效益较好。 3、二氯乙烷/纯碱工艺新技术 二氯乙烷/纯碱工艺新技术工艺由荷兰Akzo公司所开发,他们将Solvay公 司的碳酸氢钠生产工艺与乙烯氧氯化生产EDC、EDC裂解生产VCM的工艺 进行了结合,创造了一条生产VCM并副产纯碱的新工艺路线。在此工艺中, 氧氯化单元不需使用电解氯化钠来生产氯,而是使用有机氯化铵作氯化剂,大 大降低了能源消耗。该工艺提高了 VCM的转化率,同时还副产高质量的纯 碱,且设备等投资比平衡氧氯化工艺缩减了 30%。
(1)直接氯化,乙烯及氯气发生加成反应生成 1,2-二氯乙烷; (2)EDC裂解,EDC在高温情况下裂解生成氯 化氢和氯乙烯; (3)氧氯化,在裂解过程中生成的氯化氢和乙 烯、氧气发生氧化反应生成EDC和少量的水 。
乙稀平衡氧氯化法
目前世界上各氯乙烯生产大国使用的平衡氧氯化 法工艺稍有不同,其不同主要集中在直接氯化及 氧氯化两部分,而EDC裂解部分基本没有差异。
本次课程结束，谢谢欣赏
氯乙烯的生产主要有电石法和乙烯法
氯乙烯生产在石油化工生产中占有重要地位
第二节：氯乙烯的性质及用途
无色易液化气体 。具有醚臭。 微溶 于水。水中溶解度（ %，体积）： 0℃0.81；10℃0.57 ；20℃0.29。溶于乙 醇、乙醚、四氯化碳 、苯。易燃，能与空 气形成爆炸性混合物 ，爆炸极限3.6%26.4%（体积分数） 。遇明火、高温有燃 烧爆炸的危险。有毒 。
氧氯化工艺
固定床氧氯化技术
固定床反应器通常为串联的多 级形式,其结构与大型多管热 交换器相似,管程为催化剂,壳 程为冷却介质。反应温度一般 控制在220-260C,系统压力一 般为0.4-0.6MPa,原料气中乙烯 通常100%过量并可以循环使用。
纯氧法流化床氧氯化工艺的反 应温度225C,反应压力0.2MPa, 气体空速1500-1600h-l,原料气 中乙稀过量,以提高氯化氢的转 化率。空气法流化床氧氯化工 艺的反应温度230C,反应压力 0.32MPa,气体空速300-500 h-1, 原料气中乙稀不过量。
进行反应,反应为放热反应,热量通过列管外的循环冷却水移走,反应后粗 氯乙烯气体进入水洗搭及碱洗塔,洗涤去气体中的氯化氢及二氧化碳,碱洗 后的气体,通过干燥塔进行压缩、全凝并液化,液体氯乙烯通过低沸点塔及 高沸点塔,除去高、低沸物,得到精氯乙烯送入贮槽。
电石法
乙稀平衡氧氯化法
C2H4+CI2——C2H4CI2 (FeCl3) C2H4CI2 ——C2H3Cl+HCl C2H4+2HCI+I/2O 2—— C2H4CI2+H2O(CuCl2)