氯乙烯合成
氯乙烯合成
• 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。
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。
乙烯氧氯化法生产氯乙烯[1]
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乙烯氧氯化法生产氯乙烯[1]乙烯氧氯化法是一种合成氯乙烯的工业化有机合成方法。
这种方法是使用乙烯作为原料，通过氯化和氧化两步反应，从而制得氯乙烯。
这种方法可以生产高纯度、优质氯乙烯，并且产量大，效率高，应用广泛。
1. 反应方程式乙烯氧氯化化学反应的方程式如下：C2H4 + Cl2 + 2H2O → C2H3Cl + 2H3O+这两个反应步骤分别称为氯化和氧化两个反应过程。
2. 反应机理以上所述的两个反应步骤都是一些相对独立的化学反应。
在第一步反应中，石墨催化剂（主要是Cl-）与 Cl2 与 H2O 反应，生成了 HO- 和 H+ 两种离子。
在这种情况下，Cl2 受到 OH- 的影响而转化成了 HCl 和 ClO- 两种化合物。
H+ 与 HO- 反应，生成了 H2O。
以下是反应过程方程：H+ + OH- → H2O在第二步反应中，生成的 C2H3Cl 与 H2O 反应，生成 C2H3OH 和 HCl。
反应过程如下：3. 反应条件乙烯氧氯化反应必须在一定的条件下进行。
一般来说，反应温度经过优化得到大约是130℃ 至160℃范围内的温度。
反应要求加压，压力大约为 4 至 10 atm。
反应使用的催化剂一般是石墨或者是活性碳，馏分一般分离为腈类化合物和 HCl。
4. 反应特点1) 氧化反应与氯化反应可能发生互相干扰。
2) 活性碳催化剂的使用可以有效地提高氯乙烯的收率。
3) 该方法生产的氯乙烯可用于不同的化学和工业应用中，使其成为一种广泛使用的重要有机物。
5. 应用氧氯化法是氯乙烯生产最主要的方法之一，广泛应用于制造合成橡胶、塑料、树脂等多种化学产品和石化工业中。
在橡胶工业中，它被用于生产合成橡胶，其中化学方法是通过聚合氯乙烯来生成微粒。
在石化工业中，氧氯化法可以用于制造不同种类的聚合物，例如聚氯乙烯等。
6. 总结乙烯氧氯化法是一种生产高质量、大规模的氯乙烯的方式。
反应机理基于氯化和氧化反应两个步骤，而反应条件在温度和压力方面具有特定的要求。
聚氯乙烯氯乙烯合成工艺原理讲解
合成工艺讲解课件1、合成工序的生产任务：本工序的主要任务是将盐酸工序送来的HCL和乙炔工序送来的C2H2经混合脱水、转化、清净、压缩、精馏过程生产出纯度为99.99%的氯乙烯单体供聚合使用;合成工序是烧碱和PVC的衔接工序,前为盐酸工序和乙炔工序,后供聚合,是PVC的工艺核心;2、氯乙烯C2H3Cl 分子量：62.5物理性质：在常温常压下氯乙烯是一种无色有乙醚香味的气体,其沸点为-13.9℃,凝固点为-159.7℃;爆炸性:氯乙烯易燃,与空气混合形成爆炸性混合物,爆炸范围4-21.7%体积比;毒性：氯乙烯对人有麻醉作用,对肝脏有影响,可使人中毒;当其浓度在0.1%以上时,开始有麻醉现象,表现为困倦,注意力不集中,随后出现视力模糊,走路不稳,在其浓度达20-40%时,可使人产生急性中毒,呼吸缓慢以致死亡,长期接触能引起消化系统疾病;空气中允许浓度为30mg/m33、乙炔：C2H2,分子量：26物理性质：在常温下纯乙炔为无色气体,工业乙炔因含有硫化氢、磷化氢等杂质,而具有特殊的刺激性的气味;沸点：-83.66℃凝固点：－85℃爆炸性:下列情况下可以爆炸：A：高温550℃加压>1.5表压或有某些物质存在时,如电石氧化铝、铜屑、氢氧化铁等;B：与空气混合在2.3-81%范围时,特别在含乙炔7-13%时;C：与氧混合在2.5-93%范围时,特别在含乙炔30%时;D：当乙炔和氯气混合时,在阳光下即能爆炸;E：与铜、汞、银接触生成相应的金属化合物时;空气中允许浓度为500mg/m3;4、氯化氢：HCl,分子量：36.46物理性质：是一种无色有刺激性气味的气体;沸点：-84.8℃,极易溶于水化学性质：性质活泼,除贵金属外能与大多数金属反应,生成金属氯化物,对各种植物纤维亦有强烈的腐蚀性;空气中允许浓度为15mg/m35、阻火器及乙炔砂封的工作原理;目前阻火器普遍使用的是金属丝网过滤器,筒体内部布置了较多的金属丝网,目的是吸收热量,因为金属是热的良导体,从而阻断了燃烧三要素之一：燃烧所需要的热量;燃烧三要素是可燃物、助燃物、燃烧所需的热量;由于吸收了大量的热量,使的即使存前两个因素都存在,但是由于热量不够,使得可燃物达不到燃烧自燃所需要的温度,自然就燃烧过程就无法继续进行,只能终止;简单的说阻火器的灭火原理是当火焰通过狭小孔隙时,由于冷却作用使热损失突然增大而中止燃烧;影响阻火器性能的因素为阻火层厚度及其孔隙或通道的大小;6、混合器结构及工作原理：示意图讲解,过氯的影响和现象,如何对其进行控制和检测,结合本厂的情况,及过氯后的处理;7、酸雾过滤器的结构和工作原理：示意图讲解8、混合脱水的工作原理：乙炔和氯化氢混合后,进行冷冻脱水时,其冷凝水则以40%的盐酸雾析出,混合气的含水取决于冷冻温度;温度控制在-14±0.5℃,可使混合气含水达到0.013%以下指标：0.06%;在混合气冷冻脱水过程中,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,大部分呈极细微的“酸雾”悬浮于混合气流中,形成“气溶胶”,采用浸渍3～5％憎水性有机硅树脂的5～10μm细玻璃纤维,发现“气溶胶”与垂直的玻璃纤维相碰撞后,大部分雾粒被截留,在借重力向下流动的过程中液滴逐渐增大,最后滴落下来并排出;9、混合脱水的目的：①原料气中存在的水分容易溶解HCL形成盐酸,严重腐蚀转化器;②水分的存在易使转化器的催化剂结块,降低催化剂的活性,还导致整个转化系统的阻力增加,气流分布不均匀,局部地方由于反应特别剧烈而过热,HgCl2的升华加剧,催化剂的活性迅速降低③水分的存在还容易发生副反应,C2H2+H2O－－－－－CH3CHO乙醛在精制中不易除去,成为VC单体中的杂质,对聚合反应有一定的影响;10、原料气进入转化系统的要求：①HCL:纯度≥93%,游离氯<0.04%②乙炔:纯度>98.5%,含氧<1%,不含S、P.③混合气水分＜0.06％．④预热器后的混合气温度>75℃;11、原料气摩尔比的控制及控制过高过低有什么影响HCl:C2H2为1.05－1.1：1;原因为：原料过量利于反应向右进行;①HCL比乙炔便宜;②乙炔过量会使触媒中毒失去活性;③分子比控制过大会造成HCL消耗增大,中和碱洗吸收负荷增重;还易造成过量的HCL和氯乙烯反应生成副产物二氯乙烷④分子比控制过小,会使乙炔反应不完全,乙炔的转化率降低;12、转化原理：乙炔和HCL反应原理乙炔气体和氯化氢气体按照1：1.03～1.10的比例混合后,通过氯化高汞触媒催化,在约180℃温度下反应生成粗氯乙烯;反应方程式如下：C2H2+HCl→C2H3Cl＋29.8kcal/mol124.8kJ/molHCL与C2H2反应历程分为5个步骤①外扩散：乙炔和氯化氢向碳的外表面进行扩散;②内扩散：乙炔、氯化氢经碳的微孔通道向内表面扩散;③表面反应：乙炔、氯化氢在升汞催化剂活化中心反应发生加成反应生成氯乙烯;④内扩散：氯乙烯经碳的微孔通道向碳的外表面扩散;⑤外扩散:氯乙烯自碳外表面向气流扩散;13、影响氯乙烯合成反应的因素有那些①原料气纯度:合成反应对原料气有严格的要求,要求HCL:纯度≥93%,游离氯<0.04%乙炔:纯度>98.5%,含氧<1%,不含S、P.②触媒质量及转化器触媒的装填情况：触媒的含汞量要求8－12％,触媒水分要求<0.3％;③水分：HCL与C2H2混合气的水分要求<0.06％;④反应温度：最佳反应温度130－180℃;⑤空间流速：25－40Nｍ3C2H2/ｍ3触媒h⑥HCL与乙炔的摩尔比：1.05－1.1：1;14、粗氯乙烯清净的原理：清净的目的：合成反应后的粗氯乙烯内含有大量氯化氢、未反应的乙炔、氮气;氢气、二氧化碳等气体,以及转化副反应生成的乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯等;为了生产高纯度单体,应彻底将这些杂质除掉;泡沫塔吸收的原理：利用了HCL极易溶于水的原理水洗除去在水中溶解度大的氯化氢;这个过程在合成工序泡沫脱酸塔内进行,可回收氯化氢;并且利用盐酸脱析装置将回收的氯化氢再返回氯化氢总管循环利用,脱析后的稀酸返回泡沫塔做吸收液,形成闭路循环,有效解决了交通不便废酸不好外卖的问题,也降低了氯化氢单耗;碱洗是中和泡沫吸收后残留的少量氯化氢,以及粗氯乙烯中的二氧化碳气体杂质;碱洗吸收的原理：HCL+NaOH=Nacl+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O2CO2+NaOH=NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O15、影响泡沫塔的吸收效果的因素有那些①零号样HCL含量:粗氯乙烯中含的HCL的多少;②进入泡沫塔气相的温度③吸收剂稀酸的浓度、温度、流量④空间流速⑤泡沫塔内部状况;16、转化部分正常操作工艺控制要点：①乙炔流量;②分子比;③混合器温度④混合气水分混合脱水的温度⑤转化器的温度和转化率⑥中和塔碱洗塔碱样;⑦泡沫塔吸收情况的观测和调节;⑧各储罐池槽的液位情况;⑨检查各部位的密封情况;17、转化部分工艺管线材质要求第二节课件：1、盐酸脱析的工作原理：利用“氯化氢气体在水中的溶解度随温度的升高而急剧下降的”原理,故给盐酸加热溶解在水中的HCL便会挥发出来.HCL和H2O在一定的温度和压力下形成共沸混合物,也叫恒沸混合物;同一溶液的组成随压强而变.不能用普通的蒸馏方法来分离恒沸物.故在一定压力下HCL和H2O形成共沸混合物时的HCL浓度为脱析操作的极限平衡操作.实际操作中塔底连续排出稍高于恒沸物浓度的盐酸溶液;恒沸物的浓度取决于恒沸物上方的压力大小,压力越大,恒沸物的浓度越高;用蒸汽加热再沸器中的盐酸,产生的高温汽液混合物由脱吸塔下部进入脱吸塔内,开始上升,与塔顶喷淋而下的28－32％的盐酸充分接触,并进行热量和质量的交换,浓盐酸中的HCL气体被脱析出来,经冷却后,得到高纯度的HCL气体体积分数为99％以上;2、影响盐酸脱析效果的因素有哪些①浓酸浓度②塔出口压力③浓酸流量④蒸汽压力⑤塔顶温度⑥解析塔内部填料情况;3、盐酸脱析开车过程中的注意事项：简要介绍升温过程要缓慢,前期要对设备及管道用少量蒸汽暖管4、盐酸脱析设备材质的特殊性：简要介绍,石墨管和钢衬PTFE压缩岗位工艺流程简介1、压缩的目的：压缩的目的:在转化后对合成气进行加压的目的是为了提高氯乙烯的沸点,能够使精馏操作在常温下进行.如果在常压下进行精馏,必须将氯乙烯冷却至-13.9摄氏度以下,这样将会消耗较大冷量.2、压缩机的型号和能力1压缩机LG--148/6.5每小时8000NM3上海压缩机厂生产2压缩机LU400-7T每小时3000NM3柳州富达压缩机厂生产3压缩机LU450-7T每小时3300NM3柳州富达压缩机厂生产3、螺杆压缩机工作原理：1、吸气过程：伴随着转子的旋转,齿的一端逐渐脱离啮合形成齿间容积,且齿间容积随时间不断扩大,在其内部形成一定的真空,而此时该齿间的容积又仅与吸气口连通,因此空气便在压差作用下流入其中,在该齿间容积既将与吸气口断开时,容积达到最大,吸气过程结束,压缩过程既开始;进气过程2、封闭及输送过程：主副两转子在吸气结束时,其主副转子齿峰会与机壳闭封,此时空气在齿沟内闭封不再外流,即封闭过程;两转子继续转动,其齿峰与齿沟在吸气端吻合,吻合面逐渐向排气端移动,此即输送过程;3、压缩及喷油过程：在输送过程中,啮合面逐渐向排气端移动,亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小,齿沟内之气体逐渐被压缩,压力提高,此即压缩过程;而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合;4、排气过程：当转子的啮合端面转到与机壳排气相通时,此时压缩气体之压力最高被压缩之气体开始排出,直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面,此时两转子啮合面与机壳排气口这齿沟空间为零,即完成排气过程,在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,其吸气过程又在进行;4、区别：①1机为干式压缩,23机为湿式压缩机;②1机为二级压缩,23机为一级压缩;5、压缩机启动必须为零负荷启动;6、气柜的作用：缓冲作用,储存气体的作用;精馏岗位工艺流程简介;1、精馏原理：3、高低塔的作用4、单体质量指标：单体纯度>99.99%乙炔<10ppm,高沸物<75ppm,H2O<250ppm,HCL<100ppm;5、惰性气体对精馏的影响：由于合成反应的原料气氯化氢气体由氢气和氯气合成制得,纯度一般只有90-96%,余下组分为氢气、二氧化碳、氧气、氮气等,这些不凝性气体含量虽低,却能在精馏系统的冷凝设备产生不良后果;惰性气体会在冷凝壁面上形成一层气膜,导致给热系数显着下降;含氧过高将会威胁安全生产,特别是转化率较差时,造成尾气放空中乙炔含量较高时,氧气在放空气相中被浓缩,危险会更大;另氧在精馏系统中能与氯乙烯单体反应生成氯乙烯过氧化物：尾气回收的任务：吸收一次尾排的VC,回收吸附使二次尾排含VCM达国家规定排放标准;老标准65ppm新标准30ppm1、吸附原理：吸附是指：当两种相态不同的物质接触时,其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程;具有吸附作用的物质一般为密度相对较大的多孔固体被称为吸附剂,被吸附的物质一般为密度相对较小的气体或液体称为吸附质;吸附按其性质的不同可分为四大类,即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附;VPTSA 从氯乙烯尾气提浓氯乙烯装置中的吸附主要为物理吸附物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力包括范德华力和电磁力进行的吸附;其特点是：吸附过程中没有化学反应,吸附过程进行的极快,参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成,并且这种吸附是完全可逆的;2、吸附过程吸附塔的工作过程依次如下：1)吸附过程来至界外的原料气通过压力调节阀PV-101和预热器E101,再经程控阀XV101A～C,自塔底进入吸附塔T101A～C中正处于吸附状态的某一台吸附塔,吸附剂将其中的氯乙烯和乙炔组份吸附,符合排放标准的尾气经程控阀XV102A～C,再依次通过尾气缓冲罐V102和调节阀PV-102送出界外直接排空;2)逆放过程这是在吸附过程完成后,吸附塔内的压力大约为0.2MPaG,逆着吸附方向将塔内较高压力气体通过程控阀门XV104A~C和逆放器缓冲罐经调节阀PV104后,再经增压鼓风机送去一段转化,从而将吸附塔内的压力降到0.02MPaG左右;在这一过程中有部分被吸附的杂质从吸附剂中解吸出来;3真空解吸过程在这一过程中,逆着吸附方向用真空泵对吸附塔进行抽真空,将吸附塔内的压力由0.02MPa.G 降低到-0.09MpaG,使吸附剂中的氯乙烯和乙炔得以完全解吸;抽真空是通过程控阀XV105A～C进行;抽真空的解吸气经冷却塔、过滤器、真空泵与前面逆放解吸气一起送去一段转化;4尾气最终升压过程在真空解吸过程完成后,为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附的过程中不发生压力波动,需要用其他吸附塔的排空气将吸附塔压力升至吸附压力大约为0.2MpaG;该过程不仅使吸附塔升压,为下次吸附作准备,同时也使吸附剂内微量氯乙烯和乙炔向吸附塔入口端移动,保证下一次吸附分离时尾气中氯乙烯和乙炔含量低于国家排放标准;3、影响吸附的因素有哪些吸附温度吸附压力吸附时间原料气VC浓,组成。
氯乙烯单体合成工艺分析
氯乙烯单体合成工艺分析摘要：在进行聚氯乙烯的生产制备中，需要应用大量的氯乙烯单体作为原材料，而受到聚氯乙烯应用范围逐步拓展的影响，大规模生产制备氯乙烯单体得到了更多关注。
当前，应用于氯乙烯单体合成制备的工艺相对较多，文章主要以乙烯法、乙炔法、乙炔-乙烯法以及乙烷法这些在较为常用的工艺为切入点，对氯乙烯单体合成的主要工艺与要点进行了说明。
关键词：乙烯；乙炔；催化剂；氯乙烯单体；合成工艺引言：氯乙烯为制备聚乙烯及其共聚物中需要重点应用的单体，是现阶段世界范围内较为重要的一种化工产品。
在长时间的发展中，氯乙烯单体合成工艺有所增加，需要参考实际生产条件与需求选择更为合适的工艺选择。
一、氯乙烯单体制备的概述氯乙烯或是氯乙烯与其他单体在水介质中混合，并在搅拌后悬浮聚合制得的聚合物为氯乙烯单体。
在聚合期间，将皂化度维持在60-80mol％以及平均聚合度为500-100第一种聚乙烯醇悬浮稳定剂添加至悬浮液中，在转化率维持在30%-60%的条件下，落实对皂化度维持在70-85mol％以及平均聚合度为1500-270第二种皂化聚乙烯醇的添加。
在初始到转化率为20%-50%期间，将搅拌功率设定为80-120kg·m/s·tom，其后可以将搅拌功率调整为130-200kg·m/s·tom。
此时，实际所得到的聚合物有着相对较高的堆积密度，能够自由流动，属于脱单体，胶凝，和吸收增塑剂方面实现了一定程度的优化。
二、氯乙烯单体合成的主要工艺与要点分析（一）基于乙烯法的氯乙烯单体合成投放氯化铁作为催化剂，将其在二氯乙烷溶液中溶解，在反应器底部通入氯气与乙烯气体，促使其在二氯乙烷溶液中发生放热反应，最终实现对氯乙烯单体的合成。
在此过程中，所产生的主反应为：混合乙烯与氯气，能够在二氯乙烷溶液中生成氯乙烯单体，同时释放200.46KJ/mol的热量。
所产生的主要副反应为：存在于二氯乙烷溶液中的氯乙烯与氯气发生反应，生成氯化氢与三氯乙烷；乙烯与氯化氢发生反应，生成氯乙烷。
氯乙烯生产工艺参数和操作规程
氯乙烯生产工艺参数和操作规程氯乙烯是一种重要的工业化学品，广泛应用于塑料、合成橡胶、溶剂等领域。
下面将介绍氯乙烯的生产工艺参数和操作规程。
一、氯乙烯生产工艺参数：1.原料：氯乙烯的主要原料为乙烯和氯气。
其中，乙烯是通过蒸馏和脱氢制得，氯气则是由氯碱工业生产的废气中提取和净化得到。
2.催化剂：在氯乙烯的生产过程中，一般采用贵金属催化剂，如氯化铜、氯化铂等。
催化剂的选择需要考虑活性、稳定性和成本等因素。
3.反应装置：氯乙烯的生产一般采用流化床反应器。
流化床反应器具有良好的热传导性和物料混合性，能够提高反应效果。
4. 反应条件：氯乙烯的生产需要在一定的温度和压力下进行。
典型的反应条件为温度为300℃左右，压力为1-2 atm。
5.分离工艺：氯乙烯的生产过程中需要进行分离和纯化。
常用的分离工艺包括精馏、萃取、吸附等。
6.产品质量：氯乙烯的产品质量受到催化剂的选择和反应条件的影响，主要指标包括纯度、含水量、杂质含量等。
二、氯乙烯生产操作规程：1.准备工作：开车前需要对设备进行检查和清洗，确保设备的正常运行。
清洗过程中需要遵循相关的操作规程和安全操作规范。
2.开车操作：根据工艺要求调整设备参数，如温度、压力等。
在催化剂投入后，逐步升温并保持一定的反应温度。
3.监控操作：通过仪表和控制系统对反应装置进行监控，及时调整参数，确保反应的稳定进行。
同时，对产物进行在线分析和抽样检测，确保产品质量。
4.设备维护：定期对设备进行维护和检修，清理积存物、更换损坏的零部件，确保设备的正常运行。
5.废物处理：对产生的固体废物、液体废物和气体废物进行分类和处理，严格遵守环保法规和相关要求，确保废物不对环境造成污染。
在氯乙烯生产过程中，需要严格遵守相关的操作规程和安全操作规范，确保生产过程的安全和产品的质量。
同时，也需要根据实际情况定期进行工艺参数的优化和调整，提高生产效率和产品质量。
氯乙烯本体聚合制备聚氯乙烯的合成工艺
3.5 氯乙烯本体聚合制备聚氯乙烯的合成工艺3.5.1 概述氯乙烯聚合为聚氯乙烯的反应属于自由基连锁机理。
由于生成的聚氯乙烯不能溶于单体氯乙烯而沉淀析出，氯乙烯的本体聚合属于非均相聚合。
生成的聚氯乙烯产品为具有不同孔隙率的粉状固体。
世界上大规模生产PVC的方法有三种，悬浮聚合法占75％，乳液聚合法占15％，本体聚合法占10％。
我国悬浮聚合法占94％，其余为乳液聚合法。
本体聚合法仅在个别厂家计划生产。
氯乙烯本体聚合的优点有聚合体系无需介质水，免去干燥工序；设备利用率高，生产成本低；产品热稳定性、透明性均优于悬浮聚合产品；产品吸收增塑剂速度快，成型加工流动性好。
但是氯乙烯本体聚合工艺也有一些缺点：聚合釜溶剂较小，目前最大为 50 M3 ，而悬浮聚合釜溶剂为 230 M3 ，产能有限；聚合工艺技术没有悬浮法成熟，本体聚合方法正处于发展之中。
表3-5-1本体聚合和悬浮聚合本体法生产的聚氯乙烯产品主要用途：管材管件、建筑及装饰材料、包装材料及薄膜、电子电器及电线电缆、交通运输材料、医用器材及制品等。
3.5.2 聚合体系各组分及其作用一、单体氯乙烯氯乙烯的沸点为－14℃，加压或冷却可液化，工业上贮运为液态；氯乙烯作为vc本体聚合的主要原料，对其纯度的要求相当高，一般大于99.9%，微量的杂质的存在对聚合过程和产品树脂的颗粒特性有着显著的影响。
氯乙烯有较强的致肝癌毒性，树脂中残留单体应5ppm 以下。
存放氯乙烯液体的贮槽装料系数不得超过85％。
二、引发剂氯乙烯本体聚合所用的引发剂多为有机过氧化物，一般为过氧化二碳酸二（2-乙基己酯）（PDEH或EHP）、过氧化乙酰基环己烷磺酰（ACSP）、过氧化十二酰（LPO）和丁基过氧化酸酯（TBPND）等，也可用将两种以上引发剂复合使用。
三、添加剂为了提高产品性能、保证产品质量和生产安全，在聚合过程中需加入少量添加剂。
一般为有机或无机化学品。
①增稠剂一般是巴豆酸，乙酸乙基酯共聚物等，用来调节产品的黏度、孔隙度和疏松度，以便于提高初级粒子的粘度使之在凝聚过程中生成更为紧密的树脂颗粒。
12第12章氯乙烯生产
知识目标●了解氯乙烯产品规格、性质、用途和工业生产方法●了解氯乙烯生产中主要设备结构、控制方法及三废治理、安全卫生防护●理解氯乙烯生产过程的原理及工艺参数条件分析方法●掌握氯乙烯生产工艺过程分析及工艺流程图的阅读分析能力目标●能够进行氯乙烯生产工艺条件的分析、判断和选择●能阅读氯乙烯生产设备布置图和主要设备装配图●能阅读和绘制氯乙烯生产工艺流程图●能进行氯乙烯生产过程中有关物料、热量衡算及原材料消耗、生产能力等工艺计算第十二章氯乙烯生产技术第一节概述一、氯乙烯的性质、产品规格及用途氯乙烯（CH2=CHCl）常温常压下为无色有乙醚香味的气体，易溶于丙酮等，容易燃烧，与空气形成爆炸性混合物，空气中允许浓度为0.05mg∕L。
二、生产方法简介氯乙烯的生产基本原料来源主要是石油和煤，因此其生产方法可分为电石路线和石油路线。
石油路线又分为乙炔法、乙烯法、联合法和氧氯化法。
在氯乙烯的各种生产方法中，原料均是由乙烯、乙炔、氯气、氯化氢、氧气按不同方式组合而成，同时也就有了各种不同的氯乙烯单体的生产方法。
行业文档(word可编辑版)查一查氯乙烯的性质、产品规格和用途1．乙炔与氯化氢加成制取氯乙烯2CH CHCl + HCl CH CHCl =≡→如果使用很纯的反应物，氯乙烯的收率可高达95％～99％。
2．乙烯经两步反应制取氯乙烯乙烯首先氯化制取1，2-二氯乙烷，然后经热裂解反应生成氯乙烯，并副产氯化氢。
22222CH CH + Cl CH Cl CH Cl =→-222CH Cl CH Cl CH CHCl + HCl -→=该法生产氯乙烯，其氯化剂只有半数用于生产氯乙烯，另一半生成了氯化氢，消耗了氯，而氯化氢的用途用量有限。
因此为了有效地应用氯化氢，出现了平衡法生产氯乙烯的工艺。
3．乙烯氧氯化法生产氯乙烯氧氯化法是以氧氯化反应为基础的方法，氧氯化反应就是在催化剂氯化铜的作用下，以氯化氢和氧的混合物作为氯源进行的氯化反应。
聚氯乙烯氯乙烯合成工艺原理讲解
合成工艺讲解课件1、合成工序的生产任务：本工序的主要任务是将盐酸工序送来的HCL和乙炔工序送来的C2H2经混合脱水、转化、清净、压缩、精馏过程生产出纯度为99.99%的氯乙烯单体供聚合使用。
合成工序是烧碱和PVC的衔接工序，前为盐酸工序和乙炔工序，后供聚合，是PVC 的工艺核心。
2、氯乙烯C2H3Cl 分子量：62.5物理性质：在常温常压下氯乙烯是一种无色有乙醚香味的气体，其沸点为-13.9℃，凝固点为-159.7℃。
爆炸性:氯乙烯易燃，与空气混合形成爆炸性混合物，爆炸范围4-21.7%(体积比)。
毒性：氯乙烯对人有麻醉作用，对肝脏有影响，可使人中毒。
当其浓度在0.1%以上时，开始有麻醉现象，表现为困倦，注意力不集中，随后出现视力模糊，走路不稳，在其浓度达20-40%时，可使人产生急性中毒，呼吸缓慢以致死亡，长期接触能引起消化系统疾病。
空气中允许浓度为30mg/m33、乙炔：C2H2，分子量：26物理性质：在常温下纯乙炔为无色气体，工业乙炔因含有硫化氢、磷化氢等杂质，而具有特殊的刺激性的气味。
沸点：-83.66℃凝固点：－85℃爆炸性:下列情况下可以爆炸：A：高温(550℃)加压(>1.5表压)或有某些物质存在时，如电石氧化铝、铜屑、氢氧化铁等。
B：与空气混合在2.3-81%范围时，特别在含乙炔7-13%时。
C：与氧混合在2.5-93%范围时，特别在含乙炔30%时。
D：当乙炔和氯气混合时，在阳光下即能爆炸。
E：与铜、汞、银接触生成相应的金属化合物时。
空气中允许浓度为500mg/m3。
4、氯化氢：HCl，分子量：36.46物理性质：是一种无色有刺激性气味的气体。
沸点：-84.8℃，极易溶于水化学性质：性质活泼，除贵金属外能与大多数金属反应，生成金属氯化物，对各种植物纤维亦有强烈的腐蚀性。
空气中允许浓度为15mg/m35、阻火器及乙炔砂封的工作原理。
目前阻火器普遍使用的是金属丝网过滤器，筒体内部布置了较多的金属丝网，目的是吸收热量，因为金属是热的良导体，从而阻断了燃烧三要素之一：燃烧所需要的热量。
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。
二氯乙烷制氯乙烯方程式
二氯乙烷制氯乙烯方程式
C2H4Cl2→C2H3Cl+HCl
二氯乙烷（C2H4Cl2）经由消除反应可以转化成氯乙烯（C2H3Cl）和
氯化氢（HCl）。
这是一种重要的有机合成反应，因为氯乙烯被广泛应用
于塑料制造、合成橡胶以及其他与氯乙烯相关的化学工艺中。
首先，二氯乙烷中的一个氯离子被一个氢离子替代，形成1,1-二氯
乙烷（CH3CHCl2）：
C2H4Cl2+HCl→CH3CHCl2+HCl
接下来，1,1-二氯乙烷经历了一个碳-碳双键的消除反应，失去一个
氯离子和一个氢离子，形成氯乙烯和氯化氢：
CH3CHCl2→CH2=CHCl+HCl
这个反应是一个通过触媒催化的加热反应。
催化剂可以是铂、铑、钯、钛等金属材料，而温度通常为400-500摄氏度。
该反应产生的氯乙烯可以被通过冷凝和分离的方式从反应混合物中提
取出来。
氯乙烯的产率可以通过控制反应条件、催化剂的种类和浓度来进
行调节。
同时，通过控制反应温度和反应时间，可以选择性地合成具有不
同碳数的烯烃产品。
总体来说，二氯乙烷制氯乙烯是一种重要的有机合成反应，为广泛应
用的氯乙烯制造提供了基础。
该反应在工业上得到广泛应用，并为塑料工业、橡胶工业和其他相关领域提供了重要的化学物质。
氯乙烯聚合反应方程式
氯乙烯聚合反应方程式
氯乙烯制聚氯乙烯nCH2=CHCl--催化剂加热---[-CH2-CHCl-]-n，乙烯无法直接制取聚氯乙烯，聚氯乙烯是用乙炔和氯化氢反应，用氯乙烯聚合制成的。
方程式为：
乙烯是由两个碳原子和四个氢原子组成的化合物。
两个碳原子之间以双键连接。
乙烯
存在于植物的某些组织、器官中，是由蛋氨酸在供氧充足的条件下转化而成的。
乙烯就是合成纤维、合成橡胶、制备塑料（聚乙烯及聚氯乙烯）、制备乙醇（酒精）
的'基本化工原料，也用作生产氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸药等，尚可用做水果和蔬菜的熟成剂，就是一种已证实的植物激素。
乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品
占石化产品的75%以上，在国民经济中占有重要的地位。
世界上已将乙烯产量作为衡量一
个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
生理促进作用就是：三重反应、推动果实明朗、推动叶片新陈代谢、诱导不定根和根
毛出现、超越植物种子和芽的休眠状态、遏制许多植物开花（但能够诱导、推动菠萝及其
同属植物开花）、在雌雄异花同株植物中可以在花发育早期发生改变花掉的性别分化方向等。
氯乙烯合成工艺
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：
CH2＝CHCl─→HC≡CH +HCl
该方法是前两者的结合。
在流化床反应器中进行乙烯氧氯化反应时，采用
细颗粒催化剂，原料乙烯、氯化氢和空气分别由底部 进入反应器，充分混合均匀后，通入催化剂层，并使 催化剂处于流化状态,床内装有换热器,可有效地引出 反应热。这种反应器反应温度均匀而易于控制，适宜 于大规模生产，但反应器结构较复杂，催化剂磨损大。
由反应器出来的反应产物经水淬冷，再冷凝成液 态粗二氯乙烷。冷凝器中未被冷凝的部分二氯乙烷及 未转化的乙烯、惰性气体等经溶剂吸收等步骤回收其 中二氯乙烷。所得粗二氯乙烷经精制后进入热解炉裂 解。进行循环使用。
CH2＝CHCl +HCl─→CH3CHCl2
ClCH2CH2Cl─→2C+H2+2HCl 裂解产物进入淬冷塔，用循环的二氯乙烷冷却，以避 免继续发生副反应。产物温度冷却到50～150℃后,进入脱 氯化氢塔。塔底为氯乙烯和二氯乙烷的混合物，通过氯乙 烯精馏塔精馏，由塔顶获得高纯度氯乙烯，塔底重组分主 要为未反应的粗二氯乙烷,经精馏除去不纯物后,仍作热裂解 原料。
1.2 氯乙烯的主要物化性质
➢外观与性状：无色、有醚样气味的气体 ➢熔点（℃）：-160.0 ➢沸点（℃）：-13.9 ➢溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、
丙酮等多数有机溶剂 ➢危险特性：易燃，与空气混合能形成爆 炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危 险。燃烧或无抑制剂时可发生剧烈聚合。其 蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的 地方，遇火源会燃烧。
氯乙烯合成
氯乙烯合成一、氯乙烯的原料氯乙烯是一种有机化合物，通常用来制造有机化合物衍生物如聚氯乙烯（PVC）、氯乙烯乙醛（VE）和氯乙烯乙烯醚（VED）等，是制造这些聚合物的基础原料。
氯乙烯的主要原料是乙烯，乙烯可以从基础原料乙烷制得，另一种来源是石油精加工中得到的乙烯侧链。
氯乙烯的合成是以乙烯为原料的加氯反应。
乙烯的开环装填产物就是氯乙烯，乙烯的开环使用放热作用，其加氯反应体系需要有三个必要组成部分：(1) 加氯剂，通常采用臭氧，二氧化氯或氯气等；(2) 氯化络合剂，诸如一氯戊烷、一氯戊醇等； (3) 调制剂，一般是有机酸。
加氯反应产物为氯乙烯，反应机理，先以加氯剂致使乙烯中戊烯烃氧基发生氧化，然后使用氯化络合剂和有机酸调制，将氧化基与氯离子发生络合，以形成氯烯的反应活性中间体，最后在氯烯的碳碳双键上发生开环裂解，释放此前的氯化络合剂和有机酸，合成出氯乙烯。
三、氯乙烯的分离和纯化氯乙烯的分离和纯化一般是在气体液化流程之后，通过低温梯度洗涤、分离技术，以获得更好的细度分离和低温液态操作性能。
分离流程采用工业中使用比较普遍的细液相分离塔（fine-liquid-phase separation tower），细液相分离塔运用的洗涤设备乃至流程工艺，都是为了更高的产品纯度、优化操作性能并减少产品的温度和压力差值而特别设计的。
氯乙烯是用来制造有机化合物衍生物如PVC、VE和VED等的基本原料，是以PVC为例说明氯乙烯在应用方面的作用：PVC具有优良的耐腐蚀性，对许多气体和液体耐磨性能也很好，在食品、药品、建筑和家具等行业中都有应用，并可用来制造文件柜、管道、水箱和各种流体输送用的接头等；PVC还可添加塑料化助剂，用于制造塑料盒、宠物笼等；经热塑性聚氯乙烯（HS-PVC）可用于制造家具、建筑材料及电气器件。
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。
氯乙烯的制备
.氯乙烯单体的制备培训教材第一章氯乙烯安全生产基础知识一、氯乙烯工序的任务二、反应基本原理三、产品说明四、工艺流程简述五、工艺流程方框图六、生产中原辅材料和成品的性质第二章工艺流程第一部分混合脱水和合成系统一混合脱水系统二、氯乙烯的合成系统三、氯乙烯合成对原料气的要求四、氯乙烯合成反应条件的选择五．混脱和合成系统工艺流程方框图第二部分粗氯乙烯的净化和压缩一、净化的目的二、净化原理—水洗和碱洗三、盐酸脱吸四、粗氯乙烯的压缩五、粗氯乙烯的净化和压缩系统工艺流程方框图第三部分氯乙烯的精馏一、精馏的目的和方法二、精馏的一般原理三、精馏操作的影响因素四、单体质量对聚合的影响五、先除低沸物后除高沸物精馏工艺的优点六. 氯乙烯精馏系统工艺流程方框图第四部分精馏尾气变压吸附回收一. 工艺原理二、吸附平衡三、工艺生产过程四、变压吸附部分操作条件表第五部分氯乙烯的贮存及输送第三章、安全技术措施：氯乙烯的制备培训教材第一章氯乙烯安全生产基础知识一、氯乙烯工序的任务本工段的生产任务是将精制后的乙炔气（纯度≥98.5%）、与氯化氢工段送来的氯化氢气体（纯度≥93%）按一定量配比（1:1.05）混合，经混合脱水、预热后进入装有氯化高汞触媒的转化器合成粗氯乙烯气体，并经水洗、碱洗、加压、精馏制得纯度达99.9％以上的合格氯乙烯单体，供聚合聚氯乙烯树脂使用。
二、反应基本原理HCL+C H≡CH→CH2＝CHCL+124.6KJ/mol氯乙烯的物化性质：氯乙烯在常温、常压下是比空气重一倍的微溶于水的无色气体，带有一种麻醉性的芳香气味。
氯乙烯分子式是C2H3CL,分子量62.51。
主要参数：沸点：-13.9℃凝固点：-159℃爆炸范围（空气中）3.6%～32%（体积含量）爆炸范围（氧气中）4%～70%（体积含量）冲N2或CO2可缩小其爆炸浓度范围。
纯的氯乙烯气体加压到0.5MPa时，可用工业水冷却得到比水略轻的液体氯乙烯。
液态氯乙烯无论从设备或从管道向外泄漏，都是极其危险的，一方面它遇到外界火源会爆炸起火，另外，由于它是一种高绝缘性液体，在压力下快速喷射，就会产生静电积聚而自发起火爆炸。
乙炔氢氯化反应
乙炔氢氯化反应
乙炔氢氯化反应是一种重要的有机化学反应，也被称为氯乙烯合成反应。
在该反应中，乙炔与氢氯酸发生加成反应，生成氯乙烯。
一、反应机理
乙炔和氢氯酸在水的存在下反应，生成氯乙烯。
反应机理如下：
1. 乙炔与氢氯酸发生加成反应，生成氯乙烯的中间体氯乙烯基氯化物。
HC≡CH + HCl →ClCH=CHCl
2. 氯乙烯基氯化物与水反应，生成氯乙烯和氢氯酸。
ClCH=CHCl + H2O →CH2=CHCl + HCl
二、反应条件
1. 反应物的选择：乙炔和氢氯酸。
2. 反应温度：一般在0-40℃之间。
3. 反应溶剂：水或乙醇。
4. 催化剂：无需催化剂。
三、反应特点
1. 乙炔氢氯化反应是一种加成反应，生成的产物为氯乙烯。
2. 反应速度较快，反应温度较低。
3. 该反应是一种重要的有机合成反应，可用于工业上的氯乙烯生产。
四、反应的应用
氯乙烯是一种重要的有机化学品，广泛应用于橡胶、塑料、涂料、合成纤维等领域。
乙炔氢氯化反应是氯乙烯的主要生产方法之一，具有反应速度快、反应条件温和等优点，因此在工业上得到了广泛应用。