氯乙烯合成工艺设计VIP免费

氯乙烯合成工艺设计一、氯乙烯的性质与用途1.常温常压下，氯乙烯（vinylchloride，CH2=CHCl）是无色气体，具有微甜气味，微溶于水，溶于烃类，醇，醚，氯化溶剂和丙酮等有机溶剂中，氯乙烯沸点-13.9℃，易聚合，并能与乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯，偏二氯乙烯、丙烯腊、丙烯酸酯等单体共聚，而制得各种性能的树脂，加工成管材、面膜、塑料地板、各种压塑制品、建筑材料、涂料和合成纤维等[1]。氯乙烯的物理性质见下表[2]：性质相对分子质量熔点/K沸点(101.325)/K比热容/kJ/（Kg·K）20℃气体20℃液体CP/CV临界温度/K临界压力/mPa临界体积/（mol·cm3）偶极距/C.M融化潜热/（kJ//kg）蒸发潜热标准生成热kJ/mol标准生成自由能kJ/mol聚合热介电常数25.0℃闪点℃开杯闭杯在水中的溶解度（质量分数）0℃10℃20℃水在氯乙烯中的溶解度25℃数据62.5119.36259.250.851.351.1834325.671794.84*10-3075.9321.828.4541.9571.186.26-77.8-61.10.810.570.290.11性质密度-30.0℃-20.0℃1.3℃25.0℃48.2℃100℃蒸汽压/kPa-30℃-20℃-10℃0℃10℃20℃30℃40℃50℃粘度/mPa.S-40℃-30℃-20℃-10℃20℃自燃温度℃数据0.9990.9830.9440.9010.8560.74650.7781151642433334516007560.3450.3050.2720.2440.194722.氯乙烯是易燃易爆物质，与空气混合能形成爆炸性混合物，高温或遇明火能引起燃烧或无抑制剂时可发生剧烈聚合。在氯乙烯与空气的混合物中加入氮气或二氧化碳可使爆炸范围变窄，减少爆炸危险。危险性类别：第2.1类易燃气体，禁忌物是强氧化剂，灭火方式是切断电源，灭火剂用雾状水、二氧化碳、泡沫，泄漏应急处理：迅速撤离泄露污染区人员至上风处并进行隔离，严格限制出入，切断火源，应急处理人员戴好正压式呼吸器，尽可能切断泄漏源[3]。氯乙烯的爆炸范围见下表[2]：气氛爆炸极限（体积分数）空气4-22氮气20%4.2-17.140%4.8-8.220%4.5-11.8二氧化碳30%5.0-8.23.由于光和热可引发氯乙烯单体聚合，故存储时应避免日晒，常温下存储应加入阻聚剂（如对苯二酚）防止其自聚，一般以液体状态存储和运输[1]。4.氯乙烯在工业上的主要应用时生产聚氯乙烯树脂，故常称其为氯乙烯单体（VCM）所谓聚氯乙烯树脂是一类由氯乙烯单体衍生的均聚物和共聚物，其中氯乙烯占树脂组分质量的50%，因此VCM的生产质量和成本直接影响到聚氯乙烯树脂的质量和成本。目前用于制造聚氯乙烯树脂的氯乙烯约占其产量的96%，VCM的需求量和产量在很大程度上取决于聚氯乙烯树脂的需求量。聚氯乙烯为五大和成树脂之一，由于其价廉易得、应用广泛，因此需求量和产量逐年上升。氯乙烯是离分子材料工业的重要单体，产量很大，还可用于合成1,1,2-三氯乙烷和1,1-二氯乙烯等。故氯乙烯的生产在基本有机化学工业中占有重要的地位[7]。二、氯乙烯生产工艺简介氯乙烯是1835年由法国人V.Regnault首先在实验室中制得，他用氢氧化钾的乙醇溶液处理二氯乙烷得到了氯乙烯。1902年，Biltz将二氯乙烷进行热分解也可制得氯乙烷。1911年，kiatte和Rollett利用乙炔和氯化氢催化加成反应合成了氯乙烯。1913年，Griesheim-Elektron用氯化汞作催化剂，使氯乙烯合成技术进一步发展。1931年，德国首先实现了氯乙烯的工业化生产，原料是乙炔和氯化氢，催化剂是氯化汞。20世纪50年代以前，氯乙烯主要采用电石乙炔和氯化氢制得，即电石乙炔法。其生产流程简单，副反应少，产品纯度高。它具有设备、工艺简单，投资低，可以小规模经营的特点。但由于汞催化剂有毒，不利环境保护，且生产电石要消耗大量电能，以后由于电力和焦炭提价，电石价格大幅度提高，严重影响到氯乙烯的生产。之后出现了原料的部分转换，产生了联合法和烯炔法。石油化工的迅速发展给氯乙烯工业带来了重大影响。1955-1958年，道化学公司首先将以电石乙炔为原料的路线转变为以乙烯为原料的工艺路线，建成一套氧氯化法生产氯乙烯的工业装置。氧氯化法的成功，不仅使制造氯乙烯的原料从乙炔完全转变为乙烯，而且为平衡氧氯化法制造氯乙烯打下了基础[8]。2.1用乙烯和氯气为他原料合成氯乙烯，要经过两步反应，第一步是乙烯与氯气加成生成1，2-二氯乙烷（EDC），第二步是EDC裂解脱氯化氢生成氯乙烯。这...