电石乙炔法生产氯乙烯
电石法氯乙烯生产技术总结
电石法氯乙烯生产技术总结摘要：电石法：利用电石（碳化钙CaC2），遇水生成乙炔（C2H2），将乙炔与氯化氢（HCl）合成制出氯乙烯单体（CH2CHCl），再通过聚合反应使氯乙烯生成聚氯乙烯-[CH CHCI]n-的化学反应方法。
氯乙烯又名乙烯基氯（Vinyl chloride）是一种应用于高分子化工的重要的单体，可由乙烯或乙炔制得。
为无色、易液化气体，沸点-13.9℃，临界温度142℃，临界压力5.22MPa。
氯乙烯是有毒物质，肝癌与长期吸入和接触氯乙烯有关。
它与空气形成爆炸混合物，爆炸极限4%～22%（体积），在压力下更易爆炸，贮运时必须注意容器的密闭及氮封，并应添加少量阻聚剂。
关键词：电石法转化器集团公司乙烯法技术总结原料路线氯乙烯生产；都是提升机电石灰1835年法国人V.勒尼奥用氢氧化钾在乙醇溶液中处理二氯乙烷首先得到氯乙烯。
20世纪30年代，德国格里斯海姆电子公司基于氯化氢与乙炔加成，首先实现了氯乙烯的工业生产。
初期，氯乙烯采用电石，乙炔与氯化氢催化加成的方法生产，简称乙炔法。
以后，随着石油化工的发展，氯乙烯的合成迅速转向以乙烯为原料的工艺路线。
1940年，美国联合碳化物公司开发了二氯乙烷法。
为了平衡氯气的利用，日本吴羽化学工业公司又开发了将乙炔法和二氯乙烷法联合生产氯乙烯的联合法。
1960年，美国陶氏化学公司开发了乙烯经氧氯化合成氯乙烯的方法，并和二氯乙烷法配合，开发成以乙烯为原料生产氯乙烯的完整方法，此法得到了迅速发展。
乙炔法、混合烯炔法等其他方法由于能耗高而处于逐步被淘汰的地位。
一、生产聚氯乙烯的主要原料与方法，以及所处的一个地位生产聚氯乙烯的主要原料氯乙烯的工业的生产方法大致有三类，一类是电石法，一类是乙烯氧氯化和二氯乙烷/氯乙烯这样三种方法。
从最基本的状况上来说的话，二氯乙烷/氯乙烯法其实就是乙烯氧氯法的后段工序。
因此氯乙烯的工业生产方法一般是电石法和乙烯法。
可是乙烯法的生产技术相对的繁琐，投资的成本比较的多，因此原料的乙烯提供的比较的不简单，需要采取进口的方式，这会受到国际市场的影响。
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施电石乙炔法是生产聚氯乙烯的传统工艺之一，它使用石灰石和煤焦化产物电石（碳酸钙）作为原料，通过电解炉电解法制备乙炔，再进行聚合制备聚氯乙烯。
这一生产过程存在能源消耗和环境污染等问题，因此需要采取一系列的节能措施来改善生产过程，减少能源的消耗和环境的污染。
一、技术改进在电石乙炔法生产聚氯乙烯过程中，可以通过技术改进来提高生产效率，减少能源消耗。
可以优化电解反应条件，调整电解炉的操作参数，提高电解效率，降低能源消耗。
可以改进聚合工艺，采用高效的聚合工艺，提高聚合反应的产率，降低原料和能源的消耗。
还可以改进原料的前处理和制备工艺，提高原料的利用率，减少废弃物的产生，从而减少能源的消耗和环境的污染。
二、设备更新设备更新是节能减排的重要途径之一，在电石乙炔法生产聚氯乙烯过程中，可以通过设备更新来提高生产设备的能效，降低能源的消耗。
可以更新电解炉和聚合设备，采用高效节能的设备替代老旧设备，提高设备的转化效率，降低能源消耗。
可以更新原料准备和处理设备，采用高效节能的设备替代老旧设备，提高设备的利用率，减少能源的消耗。
还可以更新环保设备，采用高效的污染治理设备，降低环境排放，减少对环境的污染。
三、资源综合利用资源综合利用是节能减排的重要手段之一，通过充分利用原料、能源和废弃物等资源，可以提高资源的利用率，减少能源的消耗和环境的污染。
在电石乙炔法生产聚氯乙烯过程中，可以通过资源综合利用来降低原料的消耗，减少废弃物的产生。
可以充分利用废热、余热和余能，进行能量回收和再利用，提高能源利用率，降低能源的消耗。
可以充分利用废水、废气和废渣，进行资源回收和再利用，减少对环境的影响，降低环境污染。
四、管理创新管理创新是节能减排的重要保障，通过科学的管理手段和创新的管理理念，可以提高生产效率，减少能源消耗和环境污染。
在电石乙炔法生产聚氯乙烯过程中，可以通过管理创新来优化生产流程，提高设备利用率，降低能源消耗。
电石 乙炔法生产氯乙烯
在t1～t2期间，次级电流i2从I2m开始 线性下降，该电源的能源就是开关管V
导通时由变压器中储存的能量提供的。
t２时刻，正脉冲又作用到开关管V 的基极，开关管V又导通，则二极管ＶD 截止，于是脉冲变压器又开始储存能量，
2. 开关型稳压电源的种类 1) 按开关晶体管的连接方式分
类 (1) 串联型开关稳压电源。 串联 型开关稳压电源的方框图如图9-3所
示。
• 图9-3 串联型开关稳压电源方框图
• 图9-4 并联型开关稳压电源
(3) 脉冲变压器耦合并联型开关 • 稳图9压-5电变源压。器耦脉合冲并联变型压开器关耦电源合组并成联框型图
（4）发生器液面的影响
发生器液面控制在液面计中部为好
（4）发生器结构的影响
发生器结构（如挡板层数，搅拌速度，耙齿角度等）对电石在发生器中的停留时 间和电石表面生成的氢氧化钙的移去速度有较大的影响。
课堂讨论
聚氯乙烯生产技术
★影响乙炔发生的因素有哪些?
2.1.5 电石渣
(1) 数量
1吨PVC，产生含固量5～15%的电石渣浆9～15吨（含固50%干渣3～5吨），成为该工业最 大三废。
同样，次级电流为线性下降的波形，ΔＩ2为脉冲变压器次级电流的减小量， 因此有
I2
Uo L2
Toff
(9-8)
式中，Ｔoff为开关管V的截止时间。
2.1.3.2 喷淋预冷器、冷却塔和气柜
喷淋预冷器：设置于发生器顶部 减少乙炔气夹带的电石渣浆；降温预冷、分担冷却塔负荷。 预冷器所用水自顶部喷入，由底部流入发生器作为反应用 水。
CaC2 CaO
C SiO2、FeSi、SiC Fe2O3 CaS MgO、Ca3N2、Ca3P2、Ca3As2
电石乙炔法生产氯乙烯
先进的电石乙炔法主要技术指标 • 电石1380公斤/吨聚氯乙烯
电 石 乙 炔 法
电石乙炔法生产氯乙烯
• 电石法生产乙炔 • 电石(碳化钙) CaC2 分子量 64.1 熔
点 2300 ℃ 密度 2220.
• 工业品是灰色,黄褐色或黑色固体,含碳
化钙较高的呈紫色,工业品一般含碳化钙 70-80%
电石生产
• 生产电石的主要原料：石灰和碳素 • 碳素原料的配制：
名称 焦碳 无烟煤 石油焦
配方Ⅰ 50% 30 % 20 %
配方Ⅱ 70 % 30 % 0%
配方Ⅲ 70 % 0% 30 %
电石生产
• 将石灰（氧化钙 CaO）、碳素置于2200 ℃ 左右的电炉 中熔炼反应得到电石。
• 理论上生成1吨电石（发气量300升/公斤）消耗电能： 1000∗0.806 ∗111300/64/860=1630度 0.806：发气量300升/公斤的电石其中碳化钙百分含量 860：电热，即1度电能完全转化为热能的数（千卡/度） 64：碳化钙分子量
• 据统计目前电石法比乙烯法在成本上降低6001000元/吨.
严峻的聚氯乙烯行业
• 目前全国一哄而上的电石法生产聚氯乙 烯会使整个行业趋于激烈竞争,2005年新 增产能310万吨,近几年平均每年以150万 吨幅度增长。
• 走技术创新之路,挖潜改造. • 提高自动化程度,降低人员成本. • 优化生产条件,降低单耗.
37.2 42.5 48.2 50.4 57.6 54.6 57.8 64.1 69.3 78.5
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
88 90.1 102 119 137 139 154 159.69 189.4 281
电石法pvc生产工艺
电石法pvc生产工艺电石法PVC生产工艺PVC（聚氯乙烯）是一种广泛应用于建筑、汽车、电器等各个领域的塑料材料。
其中，电石法是制备PVC的一种常见方法。
下面将介绍电石法PVC生产工艺的主要步骤。
首先，电石法PVC生产工艺的第一步是制备乙炔气。
通过加热石灰石（CaCO3）和煤进行反应，产生一氧化碳和氢气。
通过将这两种气体混合，然后通过电弧放电反应，可以制备出乙炔气。
接下来，乙炔气经过净化处理，去除其中的杂质和水分，以确保后续反应的顺利进行。
然后，将乙炔气与氯气混合，在适当的温度和压力下进行氯乙烯（VC）的氯化反应。
这个反应过程是一个高温、高压的反应，需要严格控制反应条件，以获得高品质的氯乙烯产物。
氯乙烯的氯化反应得到的产物中包含了一系列的不饱和化合物，需要进一步反应才能得到PVC。
这一步骤是通过将氯乙烯与过氧化氢（H2O2）或过硫酸盐进行自由基聚合反应来完成的。
在反应中添加适量的过氧化氢或过硫酸盐，并控制反应温度和时间，可以得到所需的PVC产物。
在得到PVC后，还需要进行加工和改性，以满足不同应用领域的要求。
常见的一种改性方法是添加稳定剂和增塑剂。
稳定剂可以防止PVC在高温条件下分解，而增塑剂可以提高PVC的柔韧性和可加工性。
最后，经过加工和改性后的PVC可以以颗粒或片状的形式出售，用于不同产品的制备。
例如，通过热塑性成型或挤出工艺，可以将PVC颗粒制成各种形状的管道、板材等。
总结一下，电石法PVC生产工艺主要包括乙炔气的制备、氯乙烯的氯化反应、PVC的聚合、加工和改性等步骤。
通过严格控制反应条件和添加适当的添加剂，可以得到高质量的PVC产品。
电石法PVC生产工艺在塑料制品生产领域具有广泛的应用前景。
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施乙炔法是生产聚氯乙烯的主要方法之一，电石乙炔法是一种重要的乙炔法生产方法。
然而，这种生产过程不仅能消耗大量的能源，还会引起环境污染。
为了应对这些问题，采取一系列节能措施还是很有必要的。
一、提高生产装置的效率生产装置的运行效率对能源消耗以及生产成本有着极大的影响。
在电石乙炔法生产聚氯乙烯的过程中，要提高反应装置的运转效率和稳定性，减少生产中的能量损耗。
在电石炉中，要掌握合理的冶炼工艺，提高煤炭的利用率，减少冶炼煤炭中的挥发分排放，从而可以减少电石的生产能耗，提高生产效率。
二、减少废气产生电石乙炔法在生产聚氯乙烯的过程中，会产生大量的废气，其中主要的是氯化氢废气，这种废气在排放时不仅会产生恶臭，还会对环境构成严重的威胁。
因此，要采取一些措施来减少废气的产生。
例如，在煤气净化过程中要严格控制废气中的Cl2含量以降低氯化氢的含量；在电石炉顶部增加冷却水雾喷淋与气体洗涤系统，根据气体成分，选用合适的洗涤液，将氯化氢降低至一定含量以下。
三、加强废水处理电石乙炔法生产过程中，除了产生废气外，还会产生大量废水。
废水中含有大量有机物、氯化物、晶体水及微量的重金属等，若排放不当就会对周边环境造成严重污染。
因此，必须采取适当的水处理方案。
例如，在电石炉底部设置废气冷却水热交换器，重复利用冷却水；设置适当的浓缩设备，使水体得到有效地浓缩；利用活性炭和生物处理等手段来进行全面的废水净化。
四、加大能源回收利用电石乙炔法在生产过程中消耗大量的能源，其中热能是一大特点。
对于电石炉排放的高温烟气，可以通过余热锅炉实现能源的回收利用，用于供应生产设备所需的热能。
同时，电石炉底部的冷却水也可以回收利用，经过冷却后的水可用于废水处理、消防等。
五、推广低能耗新技术随着科技的不断进步，新的技术和装置越来越受到人们的关注。
一些新的技术和装置能够实现低能耗、无污染生产，并且可以提高生产效率。
电石乙炔法生产聚氯乙烯的新技术包括化学烷基化、代表甲烷法和煤气烷化等，这些技术在生产过程中无需使用电石炉，从而可以实现减少消耗的煤炭和电力的储存。
电石乙炔法生产氯乙烯—粗氯乙烯的合成
氯化氢 吸湿性，可吸收乙炔气中的绝大部分水，生成40％左
右的盐酸，降低混合气中的水分。 脱水原理：
HgCl2 + H2S → HgS + 2HCl 3HgCl2 + PH3 → (HgCl)3P + 3HCl C2H2 + HgCl2 → Hg + Cl-CH=CH-Cl
铁和锌的存在会降低催化剂对合成反应的选择性
②遮盖 炭、树脂状聚合物、酸雾等黏结在催化剂表面，遮盖活性 中心而失活。
③活性结构改变 由于过热破坏催化剂活性结晶表面而活 性下降，催化剂活性分子移动，使催化剂表面松弛。
• 氯化氢和乙炔混合冷冻脱水 • 氯化氢和乙炔浓硫酸脱水工艺 • 变温变压吸附解吸工艺 • 氯化氢用浓硫酸干燥和乙炔用分子筛干燥组合干燥工艺
• 活性组分：氯化汞HgCl2(升汞、氯化高汞),易升华,溶于水, 单独使用无催化作用 ;
• 载体：活性炭，单独使用活性低。
• 组合：氯化汞吸附于活性炭表面后则具有很强的催化活性
以下 • 原料气中惰性气体含量低于2％
水存在
+ C H 22 H 2 O C H 3 C - H O
反应温度：100～180℃ 高温有利于反应进行
但温度过高副反应增多，催化剂升华 反应压力 ：0.12～0.15Mpa
空速：空速过高，气体停留时间减少，乙炔转化率降低。 空速减小，乙炔转化率提高， 过小，高沸点副产物量也增多，生产能力减小。
④升华 温度升高，HgCl2更易升华，催化剂的活性组分 量逐渐减少，活性下降。
电石法生产PVC生产工艺
聚氯乙烯厂生产流程叙述一. 乙炔车间1.1. 原料岗位生产流程叙述：袋装电石用小车运到鄂式破碎机旁，将电石从袋里倒出放入破碎机破碎，经皮带机送到料仓内。
1.2. 加料岗位生产流程叙述：与原料岗位联系把电石运到料仓，加料到计量斗。
用氮气置换一贮斗后，打开活门向一贮斗加入电石。
（加料时开氮气阀门以置换排除贮斗内空气，防止加料时发生燃烧爆炸事故）1.3. 发生岗位生产流程叙述：二贮斗中的电石，由电磁振动输送器连续加入发生器内，电石与水在发生器内发生反应，生成的粗乙炔气由发生器顶部逸出，经渣降捕集器、正水封、冷却塔进入清净系统及气柜中。
“水”由工业水和废次钠及电石上清液一起连续加入渣浆捕集器，然后流入发生器内，以维持发生器温度在75℃～90℃，并保持发生器内的液位；电石分解后的稀电石渣浆，从溢流管不断溢出，浓渣浆及其它杂质由发生器内耙齿耙至底部，定期排出。
当发生器压力高于10000Pa时，乙炔气由安全水封自动放空，当发生器压力降低时，乙炔气由气柜经逆水封进入发生器，保持发生器正压；乙炔气在渣降捕集器经初步冷却及洗涤后，进入正水封，然后进入喷淋冷却塔和填料冷却塔，将乙炔气降温到常温，进入清净系统。
1.4. 清净岗位生产流程叙述：乙炔气由冷却塔顶部出来进入水环泵，加压送入1#清净塔和2#清净塔，用次氯酸钠溶液直接喷淋，使粗乙炔中的PH3、H2S等杂质氧化成H3PO4、H2SO4等酸性物质；再送入中和塔，与从塔顶喷淋而下的5～13％浓度的碱液逆流接触，中和粗乙炔气中的酸性物质，乙炔气（乙炔气纯度＞98.5％）从塔顶出来后送合成车间。
清净塔所用的NaClO是由泵从NaClO高位槽抽到2#清净塔使用，2#清净塔使用过的NaClO 再由泵打到1#清净塔使用，1#清净塔使用过的废NaClO排到废水槽供给发生使用。
1.5. 压滤岗位生产流程叙述：电石渣浆从发生岗位溢流到浓缩池后，用渣浆泵打到程控压滤机，通过压滤形成渣饼和清液，程序设定松开、取板、拉板卸下渣饼，最后铲车装车运到料场；清液水先经过热水泵送上凉水塔，冷却后的清液用冷水泵打到乙炔车间。
(聚)氯乙烯生产—电石乙炔法生产氯乙烯的工艺参数
4、空间速率
反应气体的体积： C2H2气体的体积，m3 C2H2/(m3催化·h)，即h-1； 空间速度越大，通入的反应气量越多，生产能力越大，深度加工副产物越
少，高沸点物越少； 但空间速度增大，反应气体与催化剂接触时间缩短，乙炔转化率减小； 空间速度过大，气体通入量过多，反应激烈，气体分布不均匀，局部容易
3、原料配比
乙炔过量： ✓ 催化剂中的HgCl2会被C2H2还原成Hg2Cl2和Hg，使催化剂失活； ✓ 副产1,2—二氯乙烷等，造成产品分离困难； ✓ C2H2不容易除去，微量的C2H2还会影响氯乙烯的聚合。 常采用HCl过量： ✓ 保证C2H2完全反应，避免C2H2过量造成催化剂中毒； ✓ HCl价格低廉，过量部分用水洗或碱洗除掉。 HCl过量太多：吸收率降低，二氯乙烷产量增加，增加碱的消耗量和成本。 工业生产中HCl过量5 ～10%。
中心使催化剂活性下降。 适宜温度范围130℃～180℃。
2、反应压力
气体分子数减少： 化学平衡角度：加压操作会提高转化率； 动力学角度：加压可提高C2H2和HCl的分压，而且可提高反应的速率。 但加压对设备材料要求提高，要实现较高的反应压力，需要较大的流体输
送动力，输送动力过大不经济，安全性下降。 系统易燃、易爆反应物料一旦漏入空气将引起爆炸。 工业上采用常压操作，0.04- 0.05MPa为宜，用来克服流体输送阻力。
惰性气体N2、CO：降低反应物浓度，不利于反应，造成产品分离困难，造 成氯乙烯损失，含量＜ 2%。
本节主要学习了反应温度、反应压力、原料配比、空间速率和原料纯度 等参数对氯乙烯合成的影响。 请思考：反应温度、反应压力、原料配比、空间速率和原料纯度等参数 是如何影响氯乙烯生产的？
电石乙炔法生产氯乙烯的工艺参数
(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
(聚)氯乙烯生产—电石乙炔法生产氯乙烯的主要设备
2、转化器
转化器：气固相接触的固定床反应器；
圆柱形列管式设备，上下盖为锥形，外壳由
钢板焊接而成，内部有管板和列管。结构如图所
示：
管板：低合金钢16MnR，列管：20＃或10
＃优质碳钢；
胀管法：将列管固定于两端花板上，严禁管
板和列管的连接部位出现焊缝。
管内装触媒，管间有两块花板将整个圆拄部 分隔为三层，每层均有冷却水进出口用以通冷却 水带走反应热。
1-气体分布盘、2-上管箱、3-热电偶接口、4-手孔、 5-管板、6-排气口、7-支耳、8-接地板、9-亮体、 10-膨胀节、11-活性炭、12-换热管、13-小瓷环、 14-大瓷环、15-多孔板、16-下管箱、17-排水口、 18-拉杆、19-折流板、20-铭牌
以上主要学习了乙炔发生产氯乙烯的主要设备
电石乙炔法合成氯乙烯是乙炔与氯化氢在HgCl2催化和加热作用下，发生 加成反应生产氯乙烯的过程。乙炔法合成氯乙烯的主要设备有乙炔发生器 和转化器。
本节学习乙炔发生器和转化器的结构。
1、乙炔发生器
乙炔发生器：电石水解反应生产C2H2。 湿法多层搅拌式立式发生器，结构如图所示： 本体是由钢板焊接而成的圆柱体，安装2-5 层搅拌耙齿，内部装有与搅拌耙齿成熟相等的 挡板，电石从加料口加入，经过几层挡板和搅 拌与水进行反应，未反应的电石渣从底部排渣 口排出。 为防止电石和器壁的击或摩擦而起火，在内 壁衬胶或衬铝，以保证安全。
氯乙烯生产工艺简介
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。
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
主要合成路线
采用上述方法生产氯乙烯，仅有一半氯气用于生成氯乙 烯，另一半变成了氯化氢。虽然氯化氢有许多用途，但 需求量小，消耗不了大规模氯乙烯生产所产生的氯化氢， 是氯化工业必须解决的技术经济问题。 解决副产氯化氢问题的方法有三种，即平衡氧氯化法、 氯化氢转化法和联合法。
联合法
联合法是将氯化氢用于乙炔反应：
各种路线比较
路线 乙炔 法 联合法 烯炔法 平衡氧 二氯乙 氯化法 烷法
项目 建厂投资 原料成本 使用规模 自动化要 求 最小 最大 小-大 低 低 高 中-大 高 最高 低 大 高 高 低 大 高 高 最低 大 高
平衡氧氯化生产氯乙烯-乙烯直接氯化
一、技术可行性 乙烯直接氯化合成二氯乙烷在平衡氧氯化生 产氯乙烯工艺中是一个较简单的反应单元。该 反应可在常温、无催化剂条件下进行，但同时 生成多种氯化副产物。主反应如下：
电石乙炔法生产氯乙烯安全技术规程
电石乙炔法生产氯乙烯安全技术规程一、前言电石乙炔法生产氯乙烯是一种重要的工业化学反应过程，但同时也存在着一定的安全风险。
为了确保生产过程的安全稳定，本文将详细介绍电石乙炔法生产氯乙烯的安全技术规程。
二、工艺流程1. 原料准备电石、水和氢氧化钙是该工艺中的主要原料。
在使用前需要对这些原料进行检测和处理，确保其符合国家标准和企业内部规定。
2. 电解制备乙炔将电石放入电解槽中，通过直流电解水制备出乙炔气体。
在此过程中需要注意以下事项：（1）控制电解槽内部温度，避免温度过高导致发生爆炸。
（2）监测电解槽内部压力，确保其稳定在正常范围内。
（3）定期检查电极状态，避免因腐蚀或其他原因导致出现漏洞。
3. 与氯化铝反应将制备好的乙炔与氯化铝混合，在催化剂作用下发生反应，生成氯乙烯。
在此过程中需要注意以下事项：（1）控制反应温度和压力，确保其稳定在正常范围内。
（2）监测反应槽内部气体组成，确保反应物质的比例符合要求。
（3）定期检查催化剂状态，避免因失效或污染导致产物质量下降。
4. 分离和提纯将反应产生的气体通过分离器进行分离，并通过多级冷凝器进行冷却和液态化处理。
最终得到氯乙烯产品。
在此过程中需要注意以下事项：（1）控制分离器内部压力和温度，确保其稳定在正常范围内。
（2）监测冷凝器内部流量和温度，避免因堵塞或其他原因导致产物无法正常流出。
（3）定期检查设备状态，避免因老化或损坏导致设备失效。
三、安全措施1. 设备安全（1）对设备进行定期检查和维护，确保其状态良好。
（2）严格执行操作规程和操作指南，避免出现误操作或违规行为。
（3）设备运行过程中，要保持设备周围的通风良好，避免产生有毒气体积聚。
2. 生产安全（1）对原料进行检测和处理，确保其符合国家标准和企业内部规定。
（2）严格控制反应温度和压力，避免产生危险情况。
（3）在操作过程中，要保持设备周围的环境整洁，避免杂物堆积或者易燃物质存在。
3. 废气处理（1）对生产过程中产生的废气进行收集和处理，避免对环境造成污染。
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施
电石乙炔法生产聚氯乙烯节能措施聚氯乙烯（PVC）是一种重要的塑料，被广泛应用于建筑、汽车、电子、医疗、包装等各个行业。
电石乙炔法是生产PVC的主要方法之一，其产生的乙炔气通过聚合反应制得聚氯乙烯。
由于PVC是一种耗能大、污染严重的产业，为了减少能源消耗和环境污染，我们需要采取节能措施改善该生产过程。
一、优化反应条件乙炔催化氧化反应是电石制气过程的关键步骤。
为了使反应充分进行，传统的反应条件需要保持高压（0.1-0.2MPa）和高温（830-900℃），且需要大量消耗煤炭作为还原剂。
优化反应条件可减少能耗和资源消耗。
1、降低反应温度：采用新型催化剂或使用较高的氧化剂用量，可在较低温度下实现反应。
例如，在700℃的反应温度下，采用一种新型均相催化剂，可将乙炔转化率提高到70%以上，比传统条件下提高30%左右。
2、降低反应压力：为减少压力下的能量消耗，采用结构合理、密封性好的新型反应器可降低反应压力。
例如，在新型反应器中，反应压力可达0.03MPa左右，可降低50%以上的压力下能耗。
3、减少还原剂用量：为减少煤炭等还原剂的使用，可采用一些新型推进剂，如橄榄核、生物柴油等。
二、酸催化法生产PVC电石乙炔法生产PVC存在着能耗大、污染重等问题。
为了降低环境污染，酸催化法是新型的PVC生产方法之一，其生产需要使用环保型催化剂（如HCl），不需要使用乙炔、氯气等有害物质，可直接将硫酸钠、纯碱、盐酸等原料加入反应器中，经酸催化即可得到PVC。
1、无需使用乙炔、氯气等有害物质，环保性好。
2、反应温度低（70℃左右）和反应压力低（0.3-0.5MPa）。
3、不需要高温制氢，降低反应能耗。
4、原料使用量少，废料少，减少资源消耗。
三、改进用于聚合反应的催化剂催化剂是PVC聚合反应中的一个重要组成部分，优化催化剂可提高PVC的产率和聚合反应的速率，降低生产能耗。
1、新型均相催化剂：新型均相催化剂具有催化活性、反应产物纯度高等特点，其中以钯红齿状催化剂、钼基均相催化剂等应用较多。
电石法聚氯乙烯生产工艺
电石法聚氯乙烯生产工艺简介聚氯乙烯（PVC）是一种重要的合成树脂，有着广泛的应用，例如用于制造管道、地板、电线电缆、隔热材料和交通工具内饰等。
电石法是一种主要的 PVC 生产工艺，本文将详细介绍这种工艺及其原理。
工艺流程电石法聚氯乙烯生产工艺主要分为以下几个步骤：1.制备电石电石是一种灰色固体，主要由氢氧化钙（Ca(OH)2）和电石石灰石（CaC2）组成。
制备电石的过程很简单：将石灰石与焦炭一同送入电炉内，经过高温反应生成电石。
反应方程式为：CaC2 + 2 C → 2 CaO + 4 CO电石的主要成分是乙炔气体，每吨电石可生产出约 400-450 立方米的乙炔气体。
2.合成氯乙烯将电石生成的乙炔气体和氯气送入氯化反应器内，通过氯化反应生成氯乙烯。
氯乙烯通过冷凝后被收集。
反应方程式为：C2H2 + Cl2 → C2HCl + HClC2HCl + Cl2 → C2H2Cl2C2H2Cl2 → C2H3Cl + HCl3.合成聚氯乙烯聚合反应是将单体化合物组装成高分子化合物的过程。
将氯乙烯作为单体加入聚合反应器，并在催化剂（如过氧化物等）的作用下进行聚合反应生成聚合物。
该反应由于产生大量的热，需要冷却。
反应方程式为：n(CH2=CHCl) → [-CH2-CHCl-]n4.精炼和成型聚合得到的 PVC 是一种奶白色固体。
在后续的操作中，需要对 PVC 进行精炼和成型。
精炼可以通过调整聚合得到的 PVC 分子量、添加剂和填料等方式进行。
成型是指将 PVC 粉末通过加热和挤出等方法形成不同形状的制品。
工艺原理电石法聚氯乙烯生产工艺的基本原理为单体聚合，即将单体分子组装成高分子化合物的过程。
本工艺主要有三个反应，分别是制备电石、合成氯乙烯和聚合合成 PVC。
下面分别介绍这三个反应的原理。
制备电石电石是一种灰色固体，主要用于制备乙炔气体。
电石的制备过程是通过将石灰石和焦炭放入电炉中进行高温反应得到的。
反应式为：CaC2 + 2 C → 2 CaO + 4 CO在这个反应过程中，焦炭用作还原剂，而石灰石则是氧化剂。
电石乙炔法生产氯乙烯
电石乙炔法生产氯乙烯简介氯乙烯是一种无色、可燃、有刺激性气体，广泛用于生产聚氯乙烯（PVC）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）等重要化工产品。
电石乙炔法是目前主要的氯乙烯生产方法之一，本文将介绍电石乙炔法的基本原理、工艺流程以及生产过程中应注意的问题。
基本原理电石乙炔法利用电石（也称为石灰石）通过加热分解产生的乙炔气与氯气反应制备氯乙烯。
乙炔气和氯气经过氯化反应生成氯乙烯，副产物为氯化氢（HCl）。
工艺流程电石乙炔法生产氯乙烯的工艺流程主要包括以下几个步骤：1.原料准备：电石乙炔法的主要原料包括电石和氯气。
电石是一种含有高达40%以上的可分解乙炔气体的石灰石，需要通过破碎、研磨等工艺制备成一定粒度的粉末。
氯气则是通过电解盐水制备得到。
2.电石分解：将电石进入分解炉中进行加热分解。
通常，分解温度为900 - 950摄氏度，产生的气体主要是乙炔和一小部分氢气。
3.氯化反应：将分解得到的乙炔气体与氯气进行氯化反应。
反应温度通常为400 - 500摄氏度，反应产生的气体中主要是氯乙烯和氯化氢。
4.分离和纯化：通过冷凝和洗涤等工艺将反应产物中的氯乙烯和氯化氢分离，并通过稀碱洗涤来去除残余氯化氢。
5.精馏和尾气处理：对分离得到的氯乙烯进行精馏，提高纯度，并对产生的尾气进行处理，以减少对环境的污染。
注意事项在电石乙炔法生产氯乙烯过程中，需要注意以下几个问题：1.安全生产：氯乙烯具有刺激性和可燃性，操作人员需要严格遵守操作规程，注意防护措施，并确保设备和工艺的安全可靠。
2.能耗控制：电石乙炔法生产氯乙烯的过程能耗较高，需要注重能源的利用和节约，减少能源消耗。
3.环境保护：电石乙炔法产生大量氯化氢尾气，其中含有有害物质，需要进行有效的处理，以减少对环境的影响。
4.产品质量控制：氯乙烯是重要的化工原料，需要对生产过程进行严格控制，确保产品质量稳定。
5.废弃物处理：生产过程中会产生一些废弃物，如废酸液、废碱液等，需要进行妥善处理，防止对环境造成污染。
电石乙炔制聚氯乙烯工艺设计
电石乙炔制聚氯乙烯工艺设计
聚氯乙烯是一种广泛应用的重要塑料材料，在建筑、电子、化工、医疗、玩具等领域都有广泛的应用。
电石乙炔是聚氯乙烯制备的重要原料之一，其制备过程主要包括下列几个步骤：
1. 原材料准备：电石和水。
2. 电石水解：将电石投入水中并生成乙炔气体。
3. 乙炔精制：将乙炔气体通过精制设备进行净化，包括冷却、脱水、除尘等步骤。
4. 乙炔氯化：将精制后的乙炔气体与氯气反应，生成四氯乙烯气体。
5. 聚合反应：四氯乙烯气体通过聚合反应，生成聚氯乙烯。
在设计电石乙炔制聚氯乙烯工艺时，需要考虑以下因素：
1. 原料成本：电石和氯气是制备聚氯乙烯的主要原料，其成本对整个工艺的经济性至关重要。
2. 乙炔精制：乙炔气体的精制对聚氯乙烯的纯度和质量有重要影响，需要选择
适当的净化设备。
3. 反应条件：聚合反应需要特定的温度、压力、催化剂和反应器设计，以保证反应过程的高效和安全。
4. 设备选择：需要选择合适的反应器、分离设备和储存设备，以满足工艺要求。
5. 环保要求：制备聚氯乙烯的过程中产生的废气和废水需要进行处理和治理，以满足环保要求。
总之，电石乙炔制聚氯乙烯工艺设计需要综合考虑以上因素，通过技术分析和试验验证，确定最优工艺流程和设备配置，以实现高效、安全、环保的聚氯乙烯生产过程。
电石乙炔法合成氯乙烯工艺及设备
电石乙炔法合成氯乙烯工艺及设备马晶，王硕，韩晓丽摘要：电石与水反应生成乙炔，乙炔除杂质后与氯化氢混合后进入转化器进行反应，反应在装有氯化汞和活性炭为催化剂的列管内进行。
改进转化器列管内结构，使流体流动状态改变，管中心温度降低，提高触媒使用寿命，提高单台转化器生产能力。
在我国目前很多用电石法制氯乙烯的厂家的情况下值得推广应用。
关键词：电石乙炔法; 氯乙烯；转化器；结构随着我国经济的不断发展，各种新材料合成及其他相关领域的开发促使了氯产品和产业的快速发展，同时如何能达到更高的产量是人们关注的问题。
氯乙烯是氯产品中比较基础的一种产品，又名乙烯基氯是一种应用于化工的重要的单体，可由乙烯或乙炔制得，为无色、易液化气体，沸点-13.9 ℃，临界温度142 ℃，临界压力5.22 MPa。
氯乙烯有毒，与空气混合易形成爆炸物，爆炸极限4％～22％（体积分数）。
其单体的生产方法主要分为乙炔法（电石法）、乙烯法、烯烃法、联合法、乙烯氧氯化法和乙烷一步氧氯化法。
我国因石油资源相对较少，电石原料分布广泛，所以目前很多化工企业仍采用电石法制取氯乙烯。
1 电石法制氯乙烯主要化学反应电石与水反应产生乙炔，除杂质后与氯化氢混合、干燥后进入转化器。
反应在转化器管内进行，列管内内装入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。
常压下进行反应,反应为放热反应，管外用加压循环热水冷却，保证温度控制在100～180 ℃。
乙炔转化率达99％,氯乙烯收率在95％以上。
副产物是二氯乙烷（约1％），也有少量乙烯基乙炔、二氯乙烯、三氯乙烷等。
生产工艺中，乙炔和氯化氢在转化器内合成氯乙烯的反应：（1）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。
原料乙炔和氯化氢制备方法（2）电石气制备乙炔方法：（3）氯化氢的制备方法：氯碱车间的氯气和氢气通入合成炉。
2 影响反应转化率的因素2.1 原料乙炔与氯化氢的配比在反应中乙炔可与催化剂氯化汞反应生成氯化亚汞和单质汞，所以在实际生产中要使原料气中氯化氢过量以避免催化剂中毒，减少副反应的发生。
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37.2 42.5 48.2 50.4 57.6 54.6 57.8 64.1 69.3 78.5
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
88 90.1 102 119 137 139 154 159.69 189.4 281
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
聚氯乙烯 PVC
• 本色为微黄色半透明状，有光泽。透明度胜于 聚乙烯、聚苯烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量 不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧， 手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而 低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。
•
常见制品：板材、管材、鞋底、玩具、门
窗、电线外皮、文具等
•
聚氯乙烯是一种使用一个氯原子取代聚乙
• 据统计目前电石法比乙烯法在成本上降低6001000元/吨.
严峻的聚氯乙烯行业
• 目前全国一哄而上的电石法生产聚氯乙 烯会使整个行业趋于激烈竞争,2005年新 增产能310万吨,近几年平均每年以150万 吨幅度增长。
• 走技术创新之路,挖潜改造. • 提高自动化程度,降低人员成本. • 优化生产条件,降低单耗.
氯乙烯二种生产方法简单比较
• 乙烯平衡氧氯化法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
乙烯平衡氧氯化法
乙烯平衡氧氯化法主要反应式
• 直接氯化反应: C2H4+Cl2→C2H4Cl2 氧氯化反应: C2H4+2HCl+0.5O2 →C2H4Cl2+H2O 裂解反应: 2C2H4Cl2 →2C2H3Cl+2HCl
先进的乙烯平衡氧氯化法主要技术指标
先进的电石乙炔法主要技术指标 • 电石1380公斤/吨聚氯乙烯
烯中的一个氢原子的高分子材料。
聚氯乙烯材料性质
• 聚氯乙烯的最大特点是阻燃，因此被广泛用于 防火应用。但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放 出氯化氢和其他有毒气体,例如二恶英。
• 聚氯乙烯的燃烧分为两步。先在240℃-340℃燃 烧分解出氯化氢气体和含有双键的二烯烃，然 后在400-470℃发生碳的燃烧。
• 进入21世纪以来，我国的聚氯乙烯产能由320万 吨迅猛增长到158１万吨，8年增长了近5倍。 2009年供给量达到1674.5万吨，表观消费量达到 1064万吨，产能过剩 600余万吨，
我国PVC生产产量 (万吨) 发展情况
1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990
• PVC作为五大通用树脂（聚乙烯PE、聚氯乙烯 PVC、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、丙烯晴-丁二 烯-苯乙烯共聚物ABS)之一，约占世界合成树 脂消费量的29%。
• PVC是一种全球化产品，工业品是白色或浅黄 色粉末,密度1.4T/M3,含氯量54-58%。
• 亚洲地区产能占35%，需求占37%。 • 我国PVC消耗量与发达国家相比差距很大，美
国年人均24 Kg,德国18 Kg，预计2006年我国10 Kg。
聚氯乙烯产能
• 2005年全国聚氯乙烯产能达972万吨
• 2006年全国聚氯乙烯产能达1337万吨
• 美国休斯敦的化学品市场协会(CMAI)的最新研究 报告显示， 2004-2007年，全球新增PVC产能550 万吨／年，约占据当前4400万吨／年总产能的 14．4％。据称，新增产能约90％来自于中国。
物理和化学性质
• 稳定;不易被酸、碱腐蚀;对热比较耐受
• 聚氯乙稀具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐 化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、 浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠）、 机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性 较差，软化点为80℃，于130℃开始分解变色， 并析出HCI。
聚氯乙烯市场潜力
二种生产方式成本初步比较
• 2006年6月日本乙烯价格:1130-1190美元/吨折 合人民币9040-9520元/吨,乙烯法生产一吨聚氯 乙烯需消耗乙烯502公斤即4538-4779元,占聚氯 乙烯价格69%.
• 2006年我国电石价格:2300-2550元/吨,电石法生 产一吨聚氯乙烯需消耗电石1750公斤即40254462元,占聚氯乙烯价格63%。
• （电石法）石灰石（碳酸钙 CaCO3)高温分解 生成石灰（氧化钙CaO），石灰与焦碳高温反 应生成电石(碳化钙CaC2)，电石水解生成乙炔 →乙炔与氯化氢加成反应生成氯乙烯→氯乙烯 聚合生产聚氯乙烯。
• （乙烯法）乙烯氯化（氧氯化）生成二氯乙烷 →二氯乙烷裂解生成氯乙烯→氯乙烯聚合生产 聚氯乙烯。
国内二种聚氯乙烯生产方法并存
• 据2004年统计数据: • 乙烯法生产聚氯乙烯能力占1/3 • 电石法生产聚氯乙烯能力占2/3 • 由于近己年石油价格稳步上升,乙烯法生
产聚氯乙烯已没有利润空间,作为标志性 企业上海氯碱化工股份有限公司已出现 亏损,电石法比重将进一步放大.
聚氯乙烯二种主要生产方法
• 乙烯 485公斤/吨氯乙烯 • 氯气 630公斤/吨氯乙烯 • 乙烯平衡氧氯化法生产聚氯乙烯的我国
代表性企业是上海氯碱化工股份有限公 司,山东齐鲁石化股份有限公司采用日本 三井东压技术.
电石乙炔法主要反应式
• CaC2 +2H2O→C2H2+Ca(OH)2 • C2H2 +HCl → C2H3Cl
355 360 401 503 649 824 1208
1674.5
PVC成本
• 2007年3月统计电石法PVC成本为710美 元/吨，销售价854美元/吨，乙烯法PVC 成本为830美元/吨，销售价905美元/吨。
内地聚氯乙烯生产简史
• 1958年锦西化工厂建成3000吨/年工业装置，随 后改扩建6000吨/年（电石乙炔悬浮法）。
• 1959-1960年相继建成6套6000吨/年工业装置和 一套3000吨/年工业装置（电石乙炔悬浮法） 。
• 1962年武汉建汉化工厂和上海天原化工厂建成 2套500吨/年装置（乳液法）
• 1977年北京化工二厂引进B.F.Goodrich技术建 成8万吨/年乙烯氧氯化工业装置。
• 20世纪80年代以后陆续从国外15家PVC公司引 进24套工业装置。