工艺设计题目：氯乙烯生产工艺设计学院名称：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工094姓名：王强学号0940433指导教师：张亚静职称副专家定稿日期：年10月14日摘要早期，氯乙烯采用电石，乙炔与氯化氢催化加成的办法生产，简称乙炔法。后来，随着石油化工的发展，氯乙烯的合成快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。为了平衡氯气的运用，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正当。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办法，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办法，此法得到了快速发展。现在,世界上氯乙烯的生产技术重要电石乙炔法、乙烯法、乙炔-乙烯法和乙烷法[1]。本文通过对氯乙烯的多个生产工艺优缺点的分析，选出一种最适合当代社会合成氯乙烯的办法。核心词：氯乙烯；生产工艺；1前言氯乙烯(vinylchloridemonomer)简称VCM,可由乙炔氢氯化制得。在工业上,氯乙烯重要用于合成聚氯乙烯树脂(PVC)和偏二氯乙烯、冷冻剂等等。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。燃烧或无克制剂时可发生激烈聚合。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相称远的地方，遇火源会燃烧。2.1乙烯氧氯化法直接氯化过程与氧氯化过程均生成二氯乙烷，且都为放热反映,只是氧氯化反映有水生成,而直接氯化生成的二氯乙烷为无水EDC。平衡氧氯化法的直接氯化与氧氯化的生产能量大致相称,因此,用乙烯和氯化氢为原料生产氯乙烯的装置,可省掉直接氯化单元而分别设立新鲜氯化氢氧氯化单元和循环氯化氢氧氯化单元,而其它单元工艺可保持基本不变。用乙烯和氯化氢为原料生产氯乙烯的装置,可分别设立新鲜氯化氢氧氯化单元和循环氯化氢氧氯化单元,各一条线生产;在原料供应稳定可靠,装置长周期持续生产的状况下,EDc精制单元也可设立一条线;若原料供应不稳定,可考虑设立两条线生产,届时可降负荷生产开一条线或开两条线;考虑到裂解炉的烧焦和生产的灵活性,EDC裂解单元建议设立两台裂解炉和急冷塔;VCM精制单元按一条线设立。现在工业生产氯乙烯的重要办法。分三步进行。第一步乙烯氯化生成二氯乙烷，乙烯和氯加成反映在液相中进行：CH2＝CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl采用三氯化铁或氯化铜等作催化剂，产品二氯乙烷为反映中间物。反映热可通过冷却水或产品二氯乙烷汽化来移出。反映温度40～110℃，压力0.15～0.30MPa，乙烯的转化率和选择性均在99％以上。第二步二氯乙烷热裂解为氯乙烯及氯化氢：ClCH2CH2Cl─→CH2＝CHCl+HCl反映是强烈的吸热反映，在管式裂解炉中进行，反映温度500～550℃,压力0.6～1.5MPa；控制二氯乙烷单程转化率为50％～70％,以克制副反映的进行。重要副反映为：CH2＝CHCl─→HC≡CH+HClCH2＝CHCl+HCl─→CH3CHCl2ClCH2CH2Cl─→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映。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，塔底重组分重要为未反映的粗二氯乙烷,经精馏除去不纯物后,仍作热裂解原料。第三步乙烯、氯化氢和氧发生氧氯化反映生成二氯乙烷。主反映式为：H2C＝CH2+2HCL+O2→CLCH2CH2CL+H2O重要副反映为乙烯的深度氧化（生成一氧化碳、二氧化碳和水）和氯乙烯的氧氯化（生成乙烷的多个氯化物）。反映温度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。反映器有固定床和流化床两种形式，固定床惯用列管式反映器，管内填充颗粒状催化剂，原料乙烯、氯化氢与空气自上而下通过催化剂床层，管间用加压热水作热载体，以移走反映热，并副产压力1MPa的蒸汽。固定床反映器温度较难控制，为使有较合理的温度分布，常采用大量惰性气体作稀释剂，或在催化剂中掺入固体物质。二氯乙烷的选择性可达98％以上。在流化床反映器中进...
