电石,乙炔,聚氯乙烯,生产工艺

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1、摘要：氯乙烯的生产方法有乙炔和氯化氢反应得氯乙稀、乙烯法、乙烷法。由于乙烯法成产成本比较高，所以乙烯法生产VCM是发达国家普遍采用的技术。我国的VCM生产技术主要致力于对乙炔法工艺进行改进，集中于改进传统生产工艺、解决汞催化剂污染、回收利用VCM尾气、降低能耗及节省资源等方面。关键词：电石、乙炔、聚氯乙烯、生产工艺.前言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

2、，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。氯乙烯可发生加成反应。在引发剂（如有机的过氧化物或偶氮化合物）作用下发生加聚反应，生成聚氯乙烯（PVC）塑料。还可以与某些不饱和化合物共聚成为改善

3、某些性能的改性品种。如与醋酸乙烯酯的共聚物，用于制造薄膜、涂料、塑料地板、唱片、短纤维等；又如与偏二氯乙烯CCl2=CH2的共聚物具有无毒、透明、防腐等特性，可用于制渔网，座垫织物、滤布、包装薄膜等，商品名莎纶、合成1，1，2-三氯乙烷等。工业上用乙炔与氯化氢于汞盐作用下加成，或由乙烯氯化后热解生成氯化氢和氯乙烯、二氯乙烷热裂解等方法制得。1概述1.1氯乙烯的性质氯乙烯的物理性质：氯乙烯的分子式为C2H3Cl3,结构式为CH2＝CHCl分子量为62.5在常温和常压下是一种无色有乙醚香味的气体，其冷凝点为-13.9℃，凝固点-159.7℃。它的临界温度为

4、142℃。临界压力为5.22MPa(52.2大气压)，因而，尽管它的冷凝点在-13.9℃但稍加压力就可以得到液体氯乙烯。氯乙烯的化学性质：氯乙烯有两个起反应部分：氧原子和双键。能进行的化学反应很多。但一般来讲，连接在双键上的氯原子不太活泼，所以有关双键的反应则比有关氯原子的反应多，氯乙烯的用途：氯乙烯的用途：车辆用氯乙烯系树脂组合物、作为非织造产品粘合剂用的醋酸乙烯酯/乙烯和氯乙烯聚合物共混物、卫浴洁具用晶须改性螺旋聚氯乙烯管材组合物及其管材制法和用途、抗菌螺旋增强聚氯乙烯组合物及其软管的制备方法和用途、聚氯乙烯泡沫、90℃丁腈复合特软护层级聚氯乙烯塑

5、料、105℃丁腈复合阻燃绝缘级聚氯乙烯塑料、电线电缆用阻燃抑烟聚氯乙烯组合物等。1.2氯乙烯的生产方法（1）乙烯法。该法首先由乙烯经氧氯化或直接氯化法制得二氯乙烷(EDC)，EDC再热解制得VCM。早期采用氧氯化法生产VCM，生产成本高，原料消耗和能耗大，乙烯与HCl氯化反应设备比较昂贵，生产过程排放的气体中VCM含量较高(>100μg/g)，污染大气，还会使裂解炉结焦。上世纪90年代，国外各大公司对EDC、VCM生产工艺进行改进，1990年后所有装置均采用直接氯化法制EDC和VCM工艺。（2）乙炔法。乙烯法生产VCM是发达国家普遍采用的技术，但我国仍

6、以乙炔法路线为主。我国的VCM生产技术主要致力于对乙炔法工艺进行改进，集中于改进传统生产工艺、解决汞催化剂污染、回收利用VCM尾气、降低能耗及节省资源等方面。（3）乙烷法。原料气乙烯在我国一直很短缺，但我国具有丰富的天然气和油气资源，其中乙烷含量很大，因此用乙烷法生产氯乙烯不但具有很大的潜力和竞争力，而且还为综合利用油气和天然气开辟了更广阔的途径，降低了VCM的生产成本。本文主要研究了乙炔法制氯乙烯的反应原理、工艺流程以及生产过程中工艺条件的控制等问题。2．乙炔法制氯乙稀乙炔与氯化氢在升汞催化剂存在下的气相加成反应式为：CH≡CH+HCl→CH2﹦CH

7、Cl+124.8KJ/mol（29.8kcal/mol）2.1乙炔的生产在湿式发生器中电石加入液相中即水解反应生成乙炔气体，其反应式如下：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH+130kJ/mol(31kcal/mol)该反应在工业产的应用已近80年的历史，但是却很少有人系统地研究过它的反应机理。有人仅仅假定反应的起始阶段是H2O与Ca2C晶格中的C2-结合“氢化”而生成C2H-和0H-。由于工业品电石含有不少的杂质，在发生器水相中也同时进行一些副反应，生成相应的磷化氢、硫化氢杂质气体，因此，发生器排出的粗乙炔气体中含有上述副反应产生的磷化氢、

8、硫化氢、氨等杂质气体。由于水解反应生成大量的氢氧化钙副产物，使系统呈碱性，上述水解反应不完全。