10kta氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书.docx

上传人:b****3 文档编号:27463797 上传时间:2023-07-01 格式:DOCX 页数:82 大小:386.98KB
下载 相关 举报
10kta氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书.docx_第1页
第1页 / 共82页
10kta氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书.docx_第2页
第2页 / 共82页
10kta氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书.docx_第3页
第3页 / 共82页
10kta氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书.docx_第4页
第4页 / 共82页
10kta氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书.docx_第5页
第5页 / 共82页
点击查看更多>>
下载资源
资源描述

10kta氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书.docx

《10kta氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《10kta氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书.docx(82页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。

10kta氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书.docx

10kta氯乙烯合成工段的工艺设计毕业设计说明书

湖南化工职业技术学院

毕业设计(论文)

 

题目

10kt/a氯乙烯合成工段的工艺设计

系别

化学工程系

班级

姓名

学号

指导教师

 

摘要

本设计是年产1万吨氯乙烯合成工段车间初步设计。

本文对氯乙烯的研究,生产和应用进行了详细的概述,阐述了其在化学工业中的作用和地位。

并介绍了氯乙烯的制备方法和确定了氯乙烯的生产工艺。

在确定氯乙烯生产工艺的基础上进行了物料衡算,热量衡算,设备选型和车间设计等过程。

关键词:

氯乙烯,电石,乙炔,反应器选型

 

Abstract

Thisdesignisanannualoutputof10000tonsvinylchloridesynthesissectionworkshopofpreliminarydesign.Thevinylchlorideresearch,productionandapplicationaresummarizedinthechemicalindustry,expoundstheroleandstatusof.Andintroducesthepreparationmethodofvinylchlorideanddeterminationofvinylchlorideproductionprocess.Inthedeterminationofvinylchlorideproductionprocessonthebasisofthematerialbalance,heatbalance,equipmentselectionandworkshopdesignprocess.

Keywords:

vinylchloride,calciumcarbide,acetylene,reactortypeselection

 

 

第一章总论

1.1概述

1.1.1聚氯乙烯简单介绍

聚氯乙烯(polyvinylchloride,简称PVC)是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。

是氯乙烯的均聚物。

氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。

PVC为无定形结构的白色粉末,支化度较小。

工业生产的PVC分子量一般在5万~12万范围内,具有较大的多分散性,分子量随聚合温度的降低而增加;无固定熔点,80~85℃开始软化,130℃变为粘弹态,160~180℃开始转变为粘流态;有较好的机械性能,抗张强度60MPa左右,冲击强度5~10kJ/m2;有优异的介电性能。

但对光和热的稳定性差,在100℃以上或经长时间阳光曝晒,就会分解而产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,物理机械性能也迅速下降,在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。

PVC很坚硬,溶解性也很差,只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中,对有机和无机酸、碱、盐均稳定,化学稳定性随使用温度的升高而降低。

聚氯乙烯溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮-苯混合溶剂中,用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维,称氯纶,具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨的特性并具有较好的保暖性和弹性。

氯乙烯单体是聚氯乙烯聚合成的原料,聚氯乙烯工艺的发展带动了氯乙烯生产工艺的发展。

早在1835年,法国人Regnauk就发现了氯乙烯,直到1912-1913年,德国化学家F.Klate和E.Zacharis才发现了氛乙烯和聚氯乙烯的工业生产方法,较大规模的乳液聚合则到1935年才由Bitterfeld实现。

1940年,美国的古德里奇公司创建了悬浮聚合,从此以后,聚氯乙烯工业开始发展,1940年,全世界产量为1.1万吨,1950年为22万吨,1960年达145万吨,1970年600万吨,2001年全球具有聚氯乙烯生产能力3310万吨/年(企业180余家)。

目前世界上聚氯乙烯生产能力年均增速为4.4%。

按生产工艺看,乙烯石油路线占93%,电石工艺占7%左右。

现在,美国生产能力最大,为720万吨/年(有生产能力企业14家、工厂27个)。

其次是中国大陆,生产能力为360万吨/年,再者是日本,生产能力260万吨/年。

世界聚氯乙烯生产能力整体增速是在减缓,其中欧洲、美洲、大洋洲增长转为缓慢,相反发展中国家却增长较快,尤其是近几年,亚非地区表现明显,需求量巨大。

作为热塑性塑料的原料之一的聚氯乙烯树脂,在世界各国合成树脂的生产、品种及消费上均处领先地位。

我国也是如此,聚氯乙烯塑料制品居于各树脂及加工制品之主。

这主要由于以下原因:

(1)聚氯乙烯材料制品性能优良。

有独特的使用功能。

(2)基础原料资源广,为聚氯乙烯树脂生产发展奠定了物质基础。

(3)以聚氯乙烯制取的合成材料可代替钢铁和木材使用,而且节能显著,每生产1立方米。

通用塑料,其能耗为148.6千焦,而生产1立方米钢材能耗为356.7×106千焦。

(4)用于农业生产,如地膜、大棚等,为农业生产提供保障。

(5)聚氯乙烯塑料不仅在建筑、农业及包装工业上有着广泛的用途,在电子器件、交通运输、机械和人民生活等各方面,也均得到重用。

聚氯乙烯树脂由于其优良的性价比,在树脂中PVC年产量仅次于聚乙烯,列第二位。

目前世界人均消费PVC树脂达4.1kg,发达国家人均PVC消耗量多在12~16kg,而我国人均消费量约3.4kg,增长空间巨大。

我国PVC生产厂家现有130多家,总生产能力达到1800万t。

2010年我国PVC实际产量达到约1000万t,随着我国城镇化进程的加快,我国PVC表观需求量预计仍将保持两位数的高速增长,2015年表观需求量有望达到1500万t以上。

因此,我国PVC市场潜力巨大。

1.1.2PVC应用

聚氯乙烯是一种重要的热塑性树脂,它经过成形加工、改性可以制成软质、硬质、泡沫、纤维等塑料制品。

性能优良、广范用于塑料管、板、模、片型材、人造革、电缆、绝缘带、地板砖、门框、窗框、玩具、唱片、电器材料及其它日用品。

根据国家发展规划,今后的聚氯乙烯制品将在农业、建筑、包装、汽车、机电等领域有较多的发展。

1.1.2.1聚氯乙烯异型材

型材、异型材是我国PVC消费量最大的领域,约占PVC总消费量的25%左右,主要用于制作门窗和节能材料,其应用量在全国范围内仍有较大幅度增长。

在发达国家,塑料门窗的市场占有率也是高居首位,如德国为50%,法国为56%,美国为45%。

1.1.2.2聚氯乙烯管材

在众多的聚氯乙烯制品中,聚氯乙烯管道是其第二大消费领域,约占其消费量的20%。

在我国,聚氯乙烯管较PE管和PP管开发早,品种多,性能优良,使用范围广,在市场上占有重要位置。

1.1.2.3聚氯乙烯膜

PVC膜领域对PVC的消费位居第三,约占10%左右。

PVC与添加剂混合、塑化后,利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜,用这种方法加工薄膜,成为压延薄膜。

也可以通过剪裁,热合加工包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。

宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。

经双向拉伸的薄膜,所受热收缩的特性,可用于收缩包装。

1.1.2.4PVC硬材和板材

PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料,经混炼后,用挤出机可挤出各种口径的硬管、异型管、波纹管,用作下水管、饮水管、电线套管或楼梯扶手。

将压延好的薄片重叠热压,可制成各种厚度的硬质板材。

板材可以切割成所需的形状,然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、风道及容器等。

1.1.2.5PVC一般软质品

利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等;利用注射成型机配合各种模具,可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。

1.1.2.6聚氯乙烯包装材料

聚氯乙烯制品用于包装主要为各种容器、薄膜及硬片。

PVC容器主要生产矿泉水、饮料、化妆品瓶,也有用于精制油的包装。

PVC膜可用于与其它聚合物一起共挤出生产成本低的层压制品,以及具有良好阻隔性的透明制品。

聚氯乙烯膜也可用于拉伸或热收缩包装,用于包装床垫、布匹、玩具和工业商品。

1.1.2.7聚氯乙烯护墙板和地板

聚氯乙烯护墙板主要用于取代铝制护墙板。

聚氯乙烯地板砖中除一部分聚氯乙烯树脂外,其余组分是回收料、粘合剂、填料及其它组分,主要应用在机场候机楼地面和其它场所的坚硬地面。

1.1.2.8聚氯乙烯日用消费品

行李包是聚氯乙烯加工制作而成的传统产品,聚氯乙烯被用来制作各种仿皮革,用于行李包,运动制品,如篮球、足球和橄榄球等。

还可用于制作制服和专用保护设备的皮带。

服装用聚氯乙烯织物一般是吸附性织物(不需涂布),如雨披、婴儿裤、仿皮夹克和各种雨靴。

聚氯乙烯用于许多体育娱乐品,如玩具、唱片和体育运动用品,聚氯乙烯玩具和体育用品增长幅度大,由于其生产成本低、易于成型而占有优势。

1.1.2.9PVC涂层制品

有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上,然后在100℃以上塑化而成。

也可以先将PVC与助剂压延成薄膜,再与衬底压合而成。

无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软制薄片,再压上花纹即可。

人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的坐垫等,还有地板革,用作建筑物的铺地材料。

1.1.2.10PVC泡沫制品

软质PVC混炼时,加入适量的发泡剂做成片材,经发泡成型为泡沫塑料,可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料。

也可用挤出机基础成低发泡硬PVC板材和异型材,可替代木材使用,是一种新型的建筑材料。

1.1.2.11PVC透明片材

PVC中加冲击改性剂和有机锡稳定剂,经混合、塑化、压延而成为透明的片材。

利用热成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包装,是优良的包装材料和装饰材料。

1.1.2.12其他

门窗有硬质异型材料组装而成。

在有些国家已与木门窗铝窗等共同占据门窗的市场;仿木材料、代钢建材(北方、海边);中空容器。

PVC(PermanentVirtualCircuit)永久虚电路:

两台计算机通过面向连接网络的连接。

PVC能经受计算机的重新自举或电源的波动,从这个意义上说它是永久的;PVC是虚拟的,因为它是将路径放在路由表中,而不是建立物理连接。

虚电路是分组交换网络提供的服务之一(另一种是数据报服务),简单地说,就是通过网络内部的控制机制,在用户主机之间建立虚拟的逻辑连接,并且保证在其上传送信包的正确性和顺序性,通信前后要进行虚电路的建立和拆除。

永久虚电路是一种在网络初始化时建立的虚电路,并且该虚电路一直保持。

X.25网络和B-ISDN都提供PVC服务。

PVC胶袋一般是禁用的。

表1.2质量标准GB5761-93

型号

平均聚合温度/℃

粘数

/(ml/g)

K值

聚合度/P

参考用途

SG-1

482

154~144

77~75

1800~1650

高级电绝缘材料

SG-2

505

143~136

74~73

1650~1500

电绝缘材料,一般软制品

SG-2

530

135~127

72~71

1500~1350

电绝缘材料,农膜,塑料鞋

SG-4

565

126~119

70~69

1250~1150

一般薄膜,软管,人造革,高强度硬管

SG-5

580

118~107

68~66

1100~1000

透明硬制品,硬管,型材

SG-6

618

106~96

64~63

950~850

唱片,透明片,硬板,焊条,纤维

SG-7

655

95~87

62~60

850~750

吹塑瓶,透明片,管件

SG-8

685

86~73

59~55

750~650

过氯乙烯树脂

1.1.3氯乙烯的概述

氯乙烯又名乙烯基氯,是一种应用于高分子化工的重要的单体,为无色、易液化气体,是塑料工业的重要生产原料,是生产聚氯乙烯塑料的单体;或与醋酸乙烯、丙烯腈制成共聚物,用作粘合剂、涂料、绝缘材料和合成纤维,也用作化学中间体或溶剂。

目前世界上用于制造聚氯乙烯树脂的乙烯单体量约占氯乙烯总产量的96%氯乙烯的聚合物广泛用于工业、农业、建筑以及人们的日程生活中。

1.1.3.1氯乙烯的性质

1、物理性质

氯乙烯在通常情况下为无色、易燃、有特殊香味的气体,稍加压力条件下,可以很容易地转变为液体。

氯乙烯稍溶于水,在25℃时100g水中可溶解0.11g氯乙烯;水在氯乙烯内的溶解度在-15℃时,100g氯乙烯可溶解0.03g水。

氯乙烯可溶于烃类、丙酮、乙醇、含氯溶剂如二氯乙烷及多种有机溶剂内。

氯乙烯有较好的机械强度,优异的电介性能,但对光和热的稳定性差,其化学式为CH2=CHCl,分子量为62.499,熔点为-153.8,沸点-13.4,临界压力为5.60Mpa,临界温度为156.6℃,气化热为330J/g,与空气形成爆炸性混合物,其爆炸浓度范围为4%~22%(体积比)。

(1)氯乙烯的蒸汽压

氯乙烯蒸汽压力和温度的关系:

表1.3氯乙烯的蒸汽压表

温度/℃

压力/mmHg

温度/℃

压力/mmHg

-28.37

395.6

16.21

2258

-23.02

513.0

25.72

3027

-16.61

677.6

33.53

3789

-13.61

767.5

39.72

4492

-8.32

949.0

39.72

4500

-1.57

1224.8

46.80

5434

4.01

1490.6

54.87

6676

5.53

158.2

60.34

7586

 

(2)液体氯乙烯的密度

液体氯乙烯的密度与温度的关系:

表1.4液体氯乙烯的密度

温度/℃

密度/g•ml-1

温度/℃

密度/g•ml-1

-12.96

0.9692

39.57

0.8733

1.32

0.9443

48.20

0.8555

13.49

0.9223

59.91

0.8310

28.11

08955

(3)氯乙烯的潜热

潜热即蒸发或冷凝1g氯乙烯所需的热量,其与温度关系如下:

表1.5氯乙烯的潜热

温度/℃

潜热/cal•g-1

温度/℃

潜热/cal•g-1

-20

85.7

20

80.2

-10

84.1

30

78.5

0

83.0

40

76.6

10

81.7

50

74.4

(4)氯乙烯的溶解度

氯乙烯在水中的溶解度如下:

表1.6常压下氯乙烯在水中的溶解度

温度/℃

溶解度/m3•m-3水

0

0.808

10

0.572

15

0.433

20

0.292

28

0.100

2、化学性质

氯乙烯分子有两个重要组成部分。

既氯原子和双键,分子中的氯原子不太活泼,但近来的研究表明,在钯和其他过度金属的存在下,可将氯原子迅速交换。

氯乙烯具有双键,在自由基引发剂的存在下易进行聚合和共聚合反应,生成聚氯乙烯和氯乙烯共聚物,这也是氯乙烯最重要的反应。

(1)聚合反应

氯乙烯分子中C=C双键极易发生聚合反应,是氯乙烯极其重要的化学性质,聚合可在光、热、偶氮化合物、过氧化物、氧化还原系统化合物的引发下以游离基方式进行。

工业上常用的聚合方法有悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合和溶液聚合。

其中以悬浮聚合为主。

占生产总量的85%左右。

常用的聚合引发剂为偶氯二异庚晴、偶氮二异丁晴、过氧化二碳酸二叔丁基环已酯、过氧十二烷酰、过氧化特戊酸叔丁酯、乙酰基过氧化环已烷磺酰等。

(2)共聚合反应

氯乙烯还可以和相当多的其他单体组成双组分、三组分、四组分共聚物。

①双组分共聚

氯乙烯和一些重要的第二单体共聚,如丁二烯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯晴、醋酸乙烯等化合物进行共聚。

②三组分共聚  

与氯乙烯共聚的其他组分有丙烯酸和丙烯腈、丙烯腈和氯醋酸乙烯酯、丙烯腈和偏氯乙烯、顺式丁烯二酸二丁酯和四氢酞酸半酪酯、十八烷基和八烷基乙烯基醚、五氯苯乙烯和苯乙烯、醋酸乙烯酯和顺式丁烯二酸酐等。

③四组分共聚  

氯乙烯可与丙烯酸乙酯、顺式丁烯二酸酐和偏氯乙烯进行四组分共聚。

(3)加成反应

①氯乙烯与氯化氢作用生成1,2-二氯乙烷

CH2=CHCl+HCl→CH2Cl-CH2Cl

②氯乙烯与酰基氯乙烷加成生成二氯化酮,后者失去HCl生成氯乙烯基酮

CH2=CHCl+RCOCl→RCOCH2CHCl2→RCOCHCHCl+HCl

(4)取代反应

①氯乙烯与氟化氢作用生成氟乙烯

CH2=CHCl+HF→CH2=CHF+HCl

②氯乙烯与乙醇钠反应生成乙烯基乙基醚

CH2=CHCl+C2H5ONa→CH2=CHOC2H5+NaCl

(5)裂解反应

对于热裂解来说,氯乙烯比饱和氯代烷烃更稳定。

当将氯乙烯加热至175~450℃时产生少量的乙炔。

即使是在525~575℃下,氯乙烯转化率仍然很小,形成的主要产物是氯丙烯和乙炔。

在裂解氯乙烯时,引入氯化氢可以使氯丙烯的生成量减少。

(6)氧化反应

在气相中,氯乙烯氧化得到74%(体积)的ClCHO和25%(体积)的CO,其转化率为30%~32%。

在高氧氯比条件下。

在-15℃~20℃,紫外线照射下,氯乙烯和氧反应生成过氧化物;加热到35℃,这个过氧化物分解成甲醛、CO和HCl。

1.1.3.2氯乙烯的生产方法

氯乙烯是一种非常重要的化工原材料,主要用来制备聚氯乙烯(简称PVC)树脂,也用于制备偏二氯乙烯、冷冻剂等。

全世界9%的氯乙烯单体都用于生产聚氯乙烯,我国目前没有专门的氯乙烯生产企业,所有的氯乙烯装置均与聚氯乙烯装置配套建设,完全一体化。

氯乙烯的生产工艺经历了多年的工业生产和工艺改造后,形成了4种主要的生产方法:

电石乙炔法、二氯乙烷法、乙烯氧氯化法和平衡氧氯化法。

五十年代以前,聚氯乙烯的原料主要是电石乙炔,战后二十年电石产量有较大增长,到1965年,全世界电石产量达到760万吨,以后由于聚氯乙烯原料的转换,产量降到400余万吨。

在原料变换初期,曾出现了联合法和烯炔法,联合法以1,2一二氯乙烷(EDC)裂解制取氯乙烯并副产氯化氢,然后以氯化氢与电石乙炔再合成氯乙烯,两种粗氯乙烯经精制得出聚合用的单体,此法优点在于能利用己有的电石资源和乙炔及合成装置,能够迅速的提高生产能力,缺点则还需利用大量高价电石,因此不能持久。

烯炔法即是以石脑油裂解得出乙烯、乙炔裂解气,不经分离即直接氯化制取氯乙烯,此法比较起来投资较大,工艺复杂,成本也较高,存在也不久。

第一套乙烯氧氯化装置是1964年美国肯塔基州建成的古得里奇工艺,由于此工艺成本较低,生产能力强大,得以迅速推广。

当时出现的乙烯氯化工艺,主要为古得里奇的沸腾床法,美国斯托弗公司的固定床法。

美国的氯乙烯原料变换到1969年基本完成,这几年中氯乙烯的生产量几乎增大了一倍,日本的原料变换开始于1965年,1972年电石乙炔法基本停止生产。

此后,出现了以纯氧为原料的氧氯化法,如日本三井东压技术,直接氯化,在沸点下于EDC液相中反应,生成的EDCnyw气相排出,简化了分离、洗涤工艺,热能得以充分利用。

氧氯化以纯氧为原料,成本比较低,生产装置产量的伸缩性也较大。

乙烷的一步氧氯化制取氯乙烯工艺己在美国进行了工业性试验,乙烷价格比较低,报道的成本比乙烯氧氛化法还要低,被认为是有广阔前途的工艺。

但迄今为止,尚未见有大型生产装置建成投产的报道。

1、电石乙炔法

电石乙炔法是以来自食盐电解的氢与氯气,经过合成炉混合燃烧反攻得到干燥氯化氢,再与净化和脱水后乙炔进行加成反应即得粗氯乙烯,经过精制后获得纯氯乙烯单体。

反应以HgCl2为催化剂,于120~180℃下进行:

主反应  CH≡CH+HCl→CH2=CHCl+124.8kJ/mol

副反应  当HCl过量时:

CH2=CHCl+HCl→CH3CHCl2

而当乙炔过量时,易使催化剂中升汞还原为甘汞和水银,使催化剂失活。

电石乙炔法历史悠久,是最早工业化的。

反应器采用列管式,分成两组,催化剂是氯化高汞,载体是活性炭,一般HgCl2的含量为10%~20%。

第一组装入使用过的催化剂,第二组装入新催化剂。

操作条件为:

温度120~180℃,绝对压力0.12~0.15MPa,原料气配比C2H2∶HCl=1∶1.05~1.10(摩尔),乙炔空速为30~60h-1。

催化剂HgCl2是易挥发的物质,直接影响乙炔的转化率和氯乙烯的收率。

当温度高达200℃时,会有大量的HgCl2升华而使催化剂活性下降;而温度太低时其反应速率太慢。

据研究当温度<140℃时,其催化剂活性是稳定的,工业上一般将反应温度控制在120~180℃。

也有使用氯化汞—氯化钡载于活性炭的催化剂,据报道该复合催化剂的活性和选择性较高,可以减少HgCl2的升华,稳定性得到改善。

乙炔法生产氯乙烯的技术比较成功,流程简单,副产物少,产品纯度高。

但因乙炔是由CaC2与H2O反应生成,而电石制取耗电大,成本高,存在环境污染,一些氯乙烯主要生产国均不采用此法,该法目前逐渐被新工艺所取代。

2、二氯乙烷法

1,2–二氯乙烷脱氯化氢制得氯乙烯,其反应式为

C2H4Cl2→CH2=CHCl+HClΔH=79.5kJ/mol

该反应是可逆的吸热反应,同时发生平行反应相连串反应,副产乙炔、二氯乙烷和一些聚合物。

1,2–二氯乙烷热裂解分气相法和液相法两种,工业上常用气相非催化裂解法。

采用箱式裂解炉,用燃气加热,箱内有U型裂解管,非催化的气相热裂解反应,按一级自由基链式反应的机理分以下4步进行:

引发:

  CH2ClCH2Cl→CH2ClCH-+Cl-

增长:

  Cl-+CH2ClCH2Cl→CH2ClCHCl•+HCl

CH2ClCHCl-→CH2=CHCl+Cl-

终止:

  Cl•+CH2ClCH2•→CH2=CHCl+HCl

反应终止的方式有两种,即构成引发反应逆反应重新组合或通过与器壁的碰撞使反应终止。

1,2–二氯乙烷裂解时受原料纯度、裂解温度、压力和停留时问的影响。

当原料中1,2–二氯丙烷的含量达0.1%~0.2%时,就会使1,2–二氯乙烷的裂解转化率下降,多氯化物的存在也会起抑制作用,铁离子的存在会加速副反应的发生,水分腐蚀设备。

提高裂解温度对1,2–二氯乙烷裂解反应的平衡和反应速率都有利,但当裂解温度高于600℃时,副反应速率将大于主反应速率,故需从转化率和选择性两方面考虑裂解温度。

提高压力对裂解平衡不利,但可提高氧乙烯的选择性,有利于产物的冷凝回收,低压法一般为0.6MPa,中压法为1.0MPa,高压法大于1.5MPa。

停留时间增长,1,2–二氯乙烷转化率可提高,但连串反应增多,选择性下降,一般以10s左右为宜,1,2–二氯乙烷的转化率为50%~60%,氯乙烯的选择性为97%左右。

3、乙烯氧氯化法

图1.2乙烯氧氯化制氯乙烯流程

乙烯氧氯化法生产氯乙烯,包括三步反应:

(1)乙烯直接氯化

主反应:

CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl△H=-201KJ/mol

该反应可以在气相中进行,也可以在溶剂中进行。

气相反应由于放热大,散热困难而不易控制,因此工业上采用在极性溶液存在下的液相反应,溶剂为二氯乙烷。

副反应:

CH2ClCH2Cl+Cl2→CH2ClCHCl2+HCl

CH2ClCHCl2+Cl2→CHCl2CHCl2+HCl

主要生成多氯乙烷。

乙烯中的少量甲烷和微量丙烯亦可发生氯代和加成反应形成相应的副产物。

(2)二氯乙烷裂解

主反应:

C

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 高中教育 > 高考

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1