氯乙烯的生产

K 1.318×1016 5.623×1016 2.754×109 4.677×108 4.266×107 1.289×107 因此在此温度范围内均可获得较高的氯乙烯平衡分压
动力学方程式为

pC2 H 2 pHCl pHCl
10 3 1.2 10 exp RT
C2H2:HCl=1:(1.05～1.1)
影响因素——空间速率（接触时间）
空间速率/h-1
18
25 97.46
50 97.40
75 96.06
100 94.55
125
乙炔转化率/% 98.85 93.66
a.当空间速率增加时，原料与催化剂层的接触时间减少， 乙炔的转化率随之降低。空速越大，生产能力增大的趋势 逐渐变小，空速过大时，终因转化率太低，原料来不及反 应就离开反应器，致使设备生产能力下降。 b.当空间速率降低时，乙炔转化率虽然提高，但由于乙炔 生成的高沸点副产物也随之增加，设备生产能力也会减少。 实际生产中由于受到热点温度的限制，以乙炔（标准态） 记得空速取30～60h-1
氯乙烯：无色、有醚香气味的气体。难溶于水，溶于乙醇、
乙醚、丙酮和二氯乙烷。分子量62.50，熔点-153.7℃，沸点 -13.3℃，气体密度2.15g/L，相对密度（水=1）0.91，相对 蒸气密度（空气=1）2.2，临界压力5.57MPa，临界温度 151.5℃，饱和蒸气压346.53kPa(25℃)，闪点-78℃，爆炸极 限3.6%～31.0%（体积比），自燃温度472℃，最大爆炸压力 0.666MPa。
乙炔：
理化性质：
无色无臭气体，易燃；经压缩或加热 可造成爆炸；
主要用途：是有机合成的重要原料之一。亦是合成橡胶、
合成纤维和塑料的原料，也用于氧炔焊割。
【急救措施】 • 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼 吸困难，给氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 【灭火方法】 • 切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。 喷水冷却容器，尽可能将容器从火场移至空旷处。 • 灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。 【泄漏应急处置】 • 消除所有点火源。根据气体的影响区域划定警戒区，无关人 员从侧风、上风向撤离至安全区。泄漏隔离距离至少为 100m。如果为大量泄漏，下风向的初始疏散距离应至少为 800m。
6
反应速率 反应速率常数 加成反应的 氯化氢在活性炭上吸附系数的倒数 速率随温度 乙炔分压、氯化氢分压 的升高而加快 pC2 H 2 、pHCl
温度/℃ K
100 329.6
140 722.2
181 1421
218 2297
四、CH2＝CHCl生产工艺流程、核心设备结构
影响因素——压力
a. 从化学平衡角度看，加压有利于平衡向产物——氯乙烯生 成的方向移动。 b. 从动力学方程看出，加压不仅可以提高原料乙炔和氯化氢 的分压，更可以提高化学反应速率。 c. 在反应适宜温度条件下，平衡常数均很高，采用加压来促 使平衡移动意义不大，重要的是高压下使用乙炔不安全， 对设备、材料要求也高，能力损耗大。而且常压下转化率 也相当高。 工业上采用常压操作，约为 100kpa
态的有机污染物转化为稳定、无害的物质，如H2O、CO2生物 法常用于废水的二级处理。
废渣处理
• (1)焚化法。废渣中有害物质的毒性是由物质的分子结构 造成的，而不是由所含元素造成的。对于这种废渣，一般 可采用焚化法分解其分子结构、例如，有机物经焚化后转 化为二氧化碳、水和灰分，以及少量含硫、氮、磷和卤素 的化合物等。 • (2)填埋法。掩埋有害废弃物，必须做到安全填埋。对被 处理的有害废弃物的数量、种类、存放位置等均应做出记 录．避免引起各种成分间的化学反应。对淋出液要进行监 测，对水溶性物质的填埋，要铺设沥青、塑料，以防低层 渗漏。安全填埋的场地最好选在干旱或半干旱地区。 • (3)化学处理法。通过化学反应使有毒废渣达到无毒或减 少毒性。采用的方法有酸碱中和法，氧化和还原法，化学 沉淀处理法。
影响因素——原料气纯度
原料气中含有一 些有害杂质和催化剂 毒物。所以必须进行 精制处理，除去催化 剂毒物磷、硫、砷的 化合物。
为了保证反应 的正常进行和 催化剂活性
游离氯含量：0.002%以下 水含量：0.03%以下 惰性气体（N2、CO）含量：2%以下
六、CH2＝CHCl生产涉及物质性质、安全使用及急救措施 理化性质：
无色非可燃性气体。有极刺激气味。在 空气中呈白色的烟雾。有强腐蚀性。可 与空气形成爆炸性混合物。 泄漏物处理须穿戴防毒面具与手套。将 地面洒上碳酸氢钠。用水冲洗。
氯化氢
泄漏处理：
急性吸入中毒：立即脱离现场,除去被污染的衣物注意保持呼吸道通畅。 盐酸烟雾所致急性气管炎时,可用4%碳酸氢钠溶液雾化吸入。必要时给氧。 误服中毒：严禁洗胃,也不可催吐,以免加重损伤或引起胃穿孔。可用 2.5%氧化镁溶液、牛奶、豆浆、蛋清、花生油等口服。 皮肤和眼的处理：脱去污染的衣服,立即用大量清水彻底冲洗,灼伤处用 5%碳酸氢钠液洗涤,溅入眼内,即以大量温水冲洗,尔后以2%碳酸氢钠或生 理盐水冲洗,
废水处理
物理法：利用物理作用将废水中呈悬浮状态的污染物分离出
来，在分离过程中部改变其化学性质。如沉降、气浮、过滤 、离心、蒸发、浓缩等。物理法常用于废水的一级处理
化学法：利用化学反应原理来分离、回收废水中各种形态的
污染物，如中和、凝聚、氧化、还原等。化学法常用于有害 、有毒废水的处理。
物理化学法：如吸附法、离子交换法和膜分离法等。 生物法: 利用微生物的代谢作用，使肺水中呈溶解和胶体状
废气处理——二氯乙烷
谢谢！
主要用途：主要用作塑料原料及用于有机合成，也用作冷冻剂
（急救措施、灭火方法、泄漏应急处置与氯化氢大致相同。）
七、CH2＝CHCl 生产环境污染与环境保护、三废治理
氯乙烯对环境的影响
健康危害：急性毒性表现为麻痹作用；长期接触可引起氯乙烯 病。 污染来源：氯乙烯为塑料工业的重要原料，主要用作制造聚氯 乙烯的单体，也可与醋酸乙烯、丁二烯、等制成共聚物，制 造合成纤维。也可用制造化学品中间体或溶剂。 危险特性：易燃，与空气混合能形成爆照性混合物。遇热源和 明火有燃烧爆炸的危险。 燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、氯化氢。
一、生产方法
① 乙炔法
② 乙烯法 ③ 烯炔法 ④ 乙烯氧化法
二、 氯乙烯的生产原料来源
石油
乙烯 氯乙烯 的生产原 料来源 乙炔
氧气
氯化氢
三、氯乙烯生产基本原理
1、（乙炔法）乙炔与氯化氢加成反应
CH≡CH+HCl→CH2＝CHCl+124.8kg/mol
2、反应特点 副反应比较少，选择性比较高。反应为放热反应。 3、热力学及动力学 表12-1 乙炔与氯化氢加成反应的平衡常数 温度/℃ 25 100 130 150 180 200
1、原料准备流程 原料气先要经过精制处理，除去有害杂质。 2、生产工艺流程图
核心设备结构
五、CH2＝CHCl生产工艺条件的选择与控制
主要影响因素
反应温度 压力 原料配比 空间速率 原料气纯度
影响因素 ——反应温度
a. 提高反应温度有利于加快氯乙烯合成的反应速率，获得比较高 的转化率。 反应温度/℃ 160 180 200
乙炔转化率/%
85.6
93.68
Hale Waihona Puke 98.83b. 但温度过高，会使生成二氯乙烷的副反应增加，选择性下降 ，乙炔聚合物还会沉积于催化剂表面，催化剂容易失活，缩 短其寿命。所以存在最适宜温度 适宜温度范围：130～180℃
c.反应温度与催化剂的活性有关
初期 中期 末期
活性强 130～150℃ 活性减弱 150～170℃ 维持活性 170～180℃
氯乙烯的生产
汇报时间：2013、12、18
目录：
一．生产方法 二．氯乙烯的生产原料来源 三．氯乙烯生产基本原理 四．CH2＝CHCl生产工艺流程、核心设备结构 五、CH2＝CHl生产工艺条件的选择与控制 六、CH2＝CHCl 生产涉及物质性质、安全使用及急救措施 七、CH2＝CHCl 生产环境污染与环境保护、三废治理
影响因素——原料配比（C2H2/HCl）
HCl过少时，过量的 C2H2会因为其还原性， 使活性组分HgCl2还 原成亚汞或金属汞， 使催化剂失去活性， 生成副产物 1,2-二氯乙烷。
HCl过量太多， 会使生成的氯乙 烯进一步加成生 成二氯乙烷等多 氯化物。
所以工业上采用乙炔与氯 化氢摩尔比为氯化氢稍微 过量一些。但由于受操作 等各种条件限制，工业生 产中通常控制氯化氢过量 5%～10% 即原料