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1、行業(yè)文檔(word可編輯版)知識目標(biāo) l 了解氯乙烯產(chǎn)品規(guī)格、性質(zhì)、用途和工業(yè)生產(chǎn)方法l 了解氯乙烯生產(chǎn)中主要設(shè)備結(jié)構(gòu)、控制方法及三廢治理、安全衛(wèi)生防護l 理解氯乙烯生產(chǎn)過程的原理及工藝參數(shù)條件分析方法l 掌握氯乙烯生產(chǎn)工藝過程分析及工藝流程圖的閱讀分析能力目標(biāo)l 能夠進(jìn)行氯乙烯生產(chǎn)工藝條件的分析、判斷和選擇l 能閱讀氯乙烯生產(chǎn)設(shè)備布置圖和主要設(shè)備裝配圖l 能閱讀和繪制氯乙烯生產(chǎn)工藝流程圖l 能進(jìn)行氯乙烯生產(chǎn)過程中有關(guān)物料、熱量衡算及原材料消耗、生產(chǎn)能力等工藝計算能力。第十二章 氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)第一節(jié) 概 述一、氯乙烯的性質(zhì)、產(chǎn)品規(guī)格及用途查一查氯乙烯的性質(zhì)、產(chǎn)品規(guī)格和用途氯乙烯(ch2=chc
2、l)常溫常壓下為無色有乙醚香味的氣體,易溶于丙酮等,容易燃燒,與空氣形成爆炸性混合物,空氣中允許濃度為0.05mgl。二、生產(chǎn)方法簡介氯乙烯的生產(chǎn)基本原料來源主要是石油和煤,因此其生產(chǎn)方法可分為電石路線和石油路線。石油路線又分為乙炔法、乙烯法、聯(lián)合法和氧氯化法。在氯乙烯的各種生產(chǎn)方法中,原料均是由乙烯、乙炔、氯氣、氯化氫、氧氣按不同方式組合而成,同時也就有了各種不同的氯乙烯單體的生產(chǎn)方法。 1乙炔與氯化氫加成制取氯乙烯如果使用很純的反應(yīng)物,氯乙烯的收率可高達(dá)9599。2乙烯經(jīng)兩步反應(yīng)制取氯乙烯乙烯首先氯化制取1,2-二氯乙烷,然后經(jīng)熱裂解反應(yīng)生成氯乙烯,并副產(chǎn)氯化氫。 該法生產(chǎn)氯乙烯,其氯化劑
3、只有半數(shù)用于生產(chǎn)氯乙烯,另一半生成了氯化氫,消耗了氯,而氯化氫的用途用量有限。因此為了有效地應(yīng)用氯化氫,出現(xiàn)了平衡法生產(chǎn)氯乙烯的工藝。 3乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯氧氯化法是以氧氯化反應(yīng)為基礎(chǔ)的方法,氧氯化反應(yīng)就是在催化劑氯化銅的作用下,以氯化氫和氧的混合物作為氯源進(jìn)行的氯化反應(yīng)。也即是說,在催化劑存在下,將氯化氫的氧化和烴的氯化一步進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)過程。目前廣泛采用的方法是乙烯三步氧氯化法,由氯化、熱裂解和氧氯化三部分組成:第一步:乙烯和氯氣直接氯化生成1,2-二氯乙烷第二步:1,2-二氯乙烷熱裂解生成氯乙烯,同時生成氯化氫第三步:乙烯、氯化氫和氧氣在催化劑作用下生成1,2-二氯乙烷知識鏈接氯乙烯
4、對環(huán)境的影響 健康危害:急性毒性表現(xiàn)為麻醉作用;長期接觸可引起氯乙烯病。 污染來源:氯乙烯為塑料工業(yè)的重要原料,主要用作制造聚氯乙烯的單體,也可與醋酸乙烯、丁二烯、丙烯腈、丙烯酸酯類等制成共聚物,制造合成纖維。也用作制造化學(xué)品中間體或溶劑以及生產(chǎn)偏氯乙烯、塑料、樹脂等。也用于冷藏中作冷凍劑等。危險特性:易燃,與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。燃燒或無抑制劑時可發(fā)生劇烈聚合。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方,遇明火會引著回燃。 燃燒(分解)產(chǎn)物:一氧化碳、二氧化碳、氯化氫。氯乙烯應(yīng)急處理處置方法1.泄漏應(yīng)急處理 迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處,并進(jìn)行隔離,嚴(yán)
5、格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護服。盡可能切斷泄漏源。用工業(yè)覆蓋層或吸附/吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方,防止氣體進(jìn)入。合理通風(fēng),加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構(gòu)筑圍堤或挖坑收容產(chǎn)生的大量廢水。如有可能,將殘余氣或漏出氣用排風(fēng)機送至水洗塔或與塔相連的通風(fēng)櫥內(nèi)。漏氣容器要妥善處理,修復(fù)、檢驗后再用。 廢棄物處置方法:用焚燒法。廢棄物和其它燃料混合焚燒,燃燒要充分,防止生成光氣。焚燒爐排出的鹵化氫通過酸洗滌器除去。2.防護措施呼吸系統(tǒng)防護:空氣中濃度超標(biāo)時,佩戴過濾式防毒面具(半面罩)。緊急事態(tài)搶救或撤離時,建議佩戴空氣呼吸器。眼睛防護:戴化學(xué)安全防護眼鏡。
6、身體防護:穿防靜電工作服。手防護:戴防化學(xué)品手套。其它:工作現(xiàn)場嚴(yán)禁吸煙。實行就業(yè)前和定期體檢。進(jìn)入罐、限制性空間或其它高濃度區(qū)作業(yè)須有人監(jiān)護。急救措施皮膚接觸:立即脫去被污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。就醫(yī)。眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。滅火方法:切斷氣源。若不能立即切斷氣源,則不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳。4烯炔法烯炔法也稱乙烯和乙炔混合氣為原料的改進(jìn)平衡法,該法一般是將石腦油裂解氣分離,得
7、到含有基本上等摩爾的乙烯和乙炔的碳二餾分混合物先與氯化氫化合,乙炔幾乎都能反應(yīng)生成氯乙烯,且比較容易被分離出來。余下的氣體繼續(xù)與氯氣直接氯化生成1,2-二氯乙烷,經(jīng)分離精制后,裂解生成產(chǎn)物氯乙烯,副產(chǎn)氯化氫。該種工藝的生產(chǎn)過程與第一種平衡法(方法3)相同,但方法3中乙烯與乙炔分離的費用很昂貴,而該種工藝從氣體物流中分離氯乙烯與1,2-二氯乙烷很容易。第二節(jié) 乙炔法合成氯乙烯 一、工藝原理1乙炔與氯化氫加成反應(yīng)原理 乙炔與氯化氫在催化劑hgcl2存在下氣相加成的主要反應(yīng)為2反應(yīng)特點副反應(yīng)比較少,選擇性比較高。主要副反應(yīng)的產(chǎn)物是1,1-二氯乙烷及少量1,2-二氯乙烷以及乙醛等。反應(yīng)為放熱反應(yīng)。3熱
8、力學(xué)及動力學(xué)分析加成反應(yīng)在熱力學(xué)上是很有利的,不同溫度下的熱力學(xué)平衡常數(shù)值如表12-1所示。雖然值隨溫度的上升而下降,但在25200范圍內(nèi),值均比較高,因此在此溫度范圍內(nèi)均可獲得較高的氯乙烯平衡分壓。表12-1 乙炔與氯化氫加成反應(yīng)的平衡常數(shù)溫度25 100 130 150 180 2001.3181016 5.6231010 2.754109 4.677108 4.266107 1.289107反應(yīng)按一般非均相反應(yīng)的外擴散、內(nèi)擴散及表面反應(yīng)步驟進(jìn)行,其中表面反應(yīng)為控制步驟,故為動力學(xué)控制過程。動力學(xué)方程式為式中 反應(yīng)速度; 反應(yīng)速度常數(shù); 氯化氫在活性炭上吸附系數(shù)的倒數(shù);、乙炔分壓、氯化氫分
9、壓。 反應(yīng)速度常數(shù)的實驗數(shù)值如表12-2所示,也可用下式計算從表12-2的數(shù)據(jù)可以看出加成反應(yīng)的速度隨溫度的升高而加快。表12-2 加成反應(yīng)的速度常數(shù)溫度100 140 181 218329.6 722.2 1421 2297 實驗證明,純的氯化高汞對合成反應(yīng)并無催化作用,純的活性炭也只有較低的催化活性。而當(dāng)氯化高汞吸附于活性炭表面后,會有很強的活性。催化劑中適當(dāng)?shù)膆gcl2含量,可以提高催化劑的活性,但反應(yīng)過于劇烈也容易發(fā)生過熱現(xiàn)象。工業(yè)生產(chǎn)上使用的催化劑是以3mm6mm顆粒狀活性炭為載體,浸漬吸附812左右的氯化高汞制備而成。 催化劑性能的改進(jìn)研究工作主要從兩方面著手,一是提高活性炭載體的
10、性能和制備方法,以提高催化劑的機械強度,減少汞的升華,延長催化劑使用壽命;二是在高汞溶液中加入某些化合物,如氯化鉀、氯化鋇等氯化物,配制成復(fù)方汞催化劑以防止局部過熱和降低升華損失;此外關(guān)于非汞催化劑的試驗報道有氯化鉍、氯化銅、氯化錫、氯化鉑、氯化銀、氯化鋅等化合物的三元復(fù)方配制的非汞催化劑,不僅制備過程復(fù)雜,效果也不顯著,仍不及汞催化劑。故目前使用較少。 二、工藝條件的選擇和控制 乙炔和氯化氫在hgci2活性炭作用下生成氯乙烯的反應(yīng)是氣體反應(yīng)物在固體催化劑表面進(jìn)行的氣-固相催化化學(xué)反應(yīng)。影響反應(yīng)的主要工藝條件有反應(yīng)溫度、壓力、空間速度、原料配比、原料氣純度等。 1反應(yīng)壓力 該反應(yīng)是摩爾數(shù)減少的
11、氣相反應(yīng),從化學(xué)平衡的角度看,加壓有利于平衡向產(chǎn)物氯乙烯生成的方向移動;從動力學(xué)方程看出,加壓不僅可以提高原料乙炔和氯化氫的分壓,更可以提高化學(xué)反應(yīng)速度,所以加壓有利于產(chǎn)物氯乙烯的生成。但是,在反應(yīng)適宜溫度條件下,平衡常數(shù)均很高,采用加壓的方法來促使平衡移動意義不大,更重要的是高壓下使用乙炔不安全,對設(shè)備、材料要求也高,能量損耗大,而且常壓下轉(zhuǎn)化率也相當(dāng)高,因此工業(yè)上采用常壓操作,約為100kpa,能克服流程阻力即可。 2反應(yīng)溫度 表12-3 反應(yīng)溫度對乙炔轉(zhuǎn)化率的影響反應(yīng)溫度160 180 200 乙炔轉(zhuǎn)化率85.6 93.68 98.83 溫度對氯乙烯合成有較大影響,提高反應(yīng)溫度有利于加快
12、氯乙烯合成的反應(yīng)速度,獲得比較高的轉(zhuǎn)化率(見表12-3)。但是溫度過高,不僅使生成二氯乙烷的副反應(yīng)增加,選擇性下降,而且還會出現(xiàn)乙炔聚合物沉積于催化劑表面的現(xiàn)象,高溫條件下更會致使氯化高汞升華被氣流帶走以及高汞被還原為亞汞或汞,同時生成二氯乙烷。因此,高溫條件下催化劑容易失活,縮短其壽命,故操作溫度不宜做一做結(jié)合氯乙烯生產(chǎn)溫度的選擇,對化工生產(chǎn)過程工藝參數(shù)之一的溫度條件選擇依據(jù)做一小結(jié)過高,氯乙烯合成反應(yīng)的適宜溫度范圍是130180。反應(yīng)溫度與催化劑的活性有關(guān)。在催化劑使用初期,催化活性很強,反應(yīng)溫度控制在130150,以減少hgci2的升華損失,隨著催化劑的使用,其活性逐漸下降,反應(yīng)溫度逐漸
13、升高,以維持催化劑活性,中期150170,末期170180。3原料配比想一想乙炔過量有何不利?原料配比的選擇需要考慮哪些因素? 在工業(yè)生產(chǎn)中,乙炔與氯化氫的配比控制很嚴(yán)格。氯化氫比例過少時,過量的乙炔會因為其還原性,使活性組分hgcl2還原成亞汞或金屬汞,因而催化劑失去活性,并生成副產(chǎn)物1,2-二氯乙烷。如果氯化氫過量太多,會使生成的氯乙烯進(jìn)一步加成生成二氯乙烷等多氯化物。所以,工業(yè)上采用乙炔與氯化氫摩爾比為氯化氫稍微過量一些,好處在于:可以確保乙炔反應(yīng)完全,避免乙炔過量造成催化劑中毒;氯化氫價格比乙炔便宜,且過量部分容易經(jīng)水洗、堿洗除掉;氯乙烯中含乙炔對聚合的影響比含氯化氫更為有害。從理論上
14、說,氯化氫過剩量愈少愈好,這對提高氯乙烯收率、提高單體質(zhì)量、降低原料消耗和降低成本都有好處。但由于受操作等各種條件限制,工業(yè)生產(chǎn)中通??刂坡然瘹溥^量510,即原料摩爾比為c2h2hcl = 11.051.1,隨著操作技術(shù)和儀表性能的提高,氯化氫過剩量正逐步減少。實際生產(chǎn)中,是借助于合成氣中未轉(zhuǎn)化的氯化氫及乙炔含量分析測定值來控制原料摩爾比(因為副反應(yīng)很少)。4原料氣純度為了保證反應(yīng)的正常進(jìn)行和催化劑活性,在原料中不能含有一些有害雜質(zhì)和催化劑毒物。首先,原料乙炔氣必須經(jīng)凈制處理,除去催化劑毒物磷、硫、砷的化合物;原料氯化氫中應(yīng)控制游離氯含量在0.002以下,以免游離氯與乙炔激烈反應(yīng)生成氯乙炔而引
15、起爆炸危險,游離氯的存在還會增加多氯化物副產(chǎn)物的生成;原料氣中不能含有氧氣,否則不僅影響安全生產(chǎn),并會與炭生成co和co2,造成后分離困難,使干燥塔內(nèi)的固堿生成碳酸鈉的硬殼,影響固堿的脫水作用。此外,原料氣中含水和惰性氣體含量愈低愈好,水份存在不僅增加了生成乙醛的可能性,而且會形成鹽酸腐蝕設(shè)備和管道,由此生成的氯化鐵還會堵塞設(shè)備和管道;原料氣含水又會造成催化劑粘結(jié),使其活性下降,壽命縮短。一般要求原料含水在0.03以下,惰性氣體(n2、co等)含量在2以下。 5空間速度或接觸時間空間速度對氯乙烯的產(chǎn)率有一定影響??臻g速度對乙炔轉(zhuǎn)化率的影響見表12-4表12-4 空間速度對乙炔轉(zhuǎn)化率的影響空間速
16、度h-118 25 50 75 100 125乙炔轉(zhuǎn)化率 98.85 97.46 97.40 96.06 94.55 93.66想一想空間速度或停留時間對生產(chǎn)的影響主要體現(xiàn)在哪些方面?實際生產(chǎn)中如何選擇確定。當(dāng)空間速度增加時,原料與催化劑層的接觸時間減少,乙炔的轉(zhuǎn)化率隨之降低。但由于原料投料量增加,設(shè)備生產(chǎn)能力是隨空速的增加而增大??账僭酱?,生產(chǎn)能力增大的趨勢逐漸變小,而當(dāng)空速過大時,終因轉(zhuǎn)化率太低,即原料來不及反應(yīng)就離開反應(yīng)器,致使設(shè)備生產(chǎn)能力下降;反之,當(dāng)空間速度降低時,乙炔轉(zhuǎn)化率雖然提高,但由于乙炔生成的高沸點副產(chǎn)物也隨之增加,設(shè)備生產(chǎn)能力也會減少。實際生產(chǎn)中由于受到熱點溫度的限制,以乙
17、炔(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))計的空速取3060 h1。三、工藝流程 1乙炔氣相法合成氯乙烯的工藝流程圖想一想為什么要對原料氣乙炔與氯化氫進(jìn)行脫水?圖12-1乙炔加氯化氫制氯乙烯的工藝流程如圖12-1所示。經(jīng)凈制處理的干燥精乙炔通過砂封1與干燥的氯化氫氣體在混合器2中混合均勻,進(jìn)入反應(yīng)器3,在催化劑氯化汞的作用下進(jìn)行加成反應(yīng)。反應(yīng)后的氣體先經(jīng)過水洗塔4除去氯化氫,再經(jīng)過堿洗塔5除去殘余的氯化氫和二氧化碳,然后在預(yù)冷器6中用水間接降溫,可將水冷凝分離出來,其余氣體在全凝器7中用鹽水間接降溫使氯乙烯和二氯乙烷等全部冷凝。凝液送入低沸塔8使乙醛等低沸物及乙炔等氣體從塔頂蒸出,釜液送入氯乙烯塔9,塔頂餾出液為精氯乙烯
18、單體,釜液是二氯乙烷等高沸物,可另再回收。2原料準(zhǔn)備流程在原料準(zhǔn)備流程中,原料氣體不能含有或盡量少含對安全生產(chǎn)和催化劑活性不利的有害雜質(zhì),如游離氯、氧氣、磷、硫、砷的化合物和水份。因此,原料氣氯化氫和乙炔在進(jìn)入合成工序之前都要經(jīng)過精制處理,除去有害雜質(zhì)。圖12-2原料準(zhǔn)備工藝流程如圖122,自乙炔站來的乙炔經(jīng)沙封阻火器1和裝有三甲酚磷酸酯的液封2,與來自氯化氫工段經(jīng)鹽酸分離器3的氯化氫以11.051.10比例,分別進(jìn)入脫水混合器4混合。乙炔氣中的部分水分被hc1吸收形成鹽酸霧滴,借氣體回轉(zhuǎn)運動而產(chǎn)生的離心力甩向四壁,凝聚后順器壁落下?;旌虾蟮臍怏w沿中央氣體排出管上升至頂部擴大室,室內(nèi)裝有活性炭
19、以除去hc1中所含的游離氯,然后進(jìn)入兩個串聯(lián)的石墨冷卻器51、52。用-35冷凍鹽水將混合氣間接冷卻到-10左右。冷卻后的混合氣經(jīng)旋風(fēng)分離器6和酸霧過濾器7除去所夾帶的酸滴和酸霧,再經(jīng)預(yù)熱器8預(yù)熱后進(jìn)入轉(zhuǎn) 圖123轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)1錐形底蓋;2瓷磚;3隔板:4外殼;5列管;6冷卻水出口;7大蓋:8、11熱電偶插孔;9手孔;10氣體進(jìn)口;12氣體分配板;13支撐管;14冷卻水進(jìn)口;15填料;16手孔;17下花板;18合成氣出口;19防腐襯里化器111、122(參見圖12-5),進(jìn)行加成反應(yīng)。3反應(yīng)過程(1)反應(yīng)器及溫度的控制乙炔和氯化氫的加成反應(yīng)是在催化劑存在下進(jìn)行的放熱反應(yīng),反應(yīng)設(shè)備為氣固相固定床反
20、應(yīng)器通稱為轉(zhuǎn)化器,轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)如圖123所示。一般氯乙烯合成系統(tǒng)多數(shù)都有多臺反應(yīng)器(又稱轉(zhuǎn)化器)靈活地串聯(lián)或并聯(lián)連接(按生產(chǎn)能力確定)起來,或采用既可串聯(lián),又可并聯(lián),有一臺可作備用的形式,以備更換催化劑或發(fā)生故障時切換使用。轉(zhuǎn)化器是一個圓柱形的列管式反應(yīng)器,上下蓋為錐形,外殼由鋼板焊接而成。圓柱部分有規(guī)格為57mm3.5mm的列管數(shù)百根,用脹管法固定于兩端花板上。管內(nèi)裝催化劑,管間有兩塊花板將整個圓柱部分隔為三層,每層均有冷卻水進(jìn)出口用以通冷卻水帶走反應(yīng)熱。上蓋有一氣體分配盤,使原料氣體均勻分布。下蓋內(nèi)襯瓷磚,以防鹽酸腐蝕,其內(nèi)自下而上充以瓷環(huán),活性炭作為填料,支撐列管內(nèi)的催化劑,防止催化劑粉塵
21、進(jìn)入管道。圖12-4 生產(chǎn)上應(yīng)盡可能將合成反應(yīng)的溫度控制在適宜范圍。列管式固定床反應(yīng)器一般都存在徑向與軸向的溫度分布,這不僅指一根列管內(nèi)反應(yīng)溫度沿列管橫截面存在管中心部位溫度最高,而管壁處最低的徑向分布,而且也存在沿軸向不同催化床層深度的分布。生產(chǎn)上為了有效的控制床層溫度,在總長度3m的列管上不同高度,以及在沿反應(yīng)器各橫截面上不同的位置分為1012個區(qū)段,分別借多點式熱電偶測量各區(qū)段的溫度,并可作圖得到轉(zhuǎn)化器內(nèi)反應(yīng)溫度沿軸向分布的曲線,如圖124所示。由圖可見,熱點溫度隨催化劑使用時間的增加而向下移動;溫度分布曲線的形狀又隨催化劑使用時間的增加而由陡峭變得平坦。在催化劑使用前期(使用時間在10
22、00h以內(nèi)),由于是新催化劑活性高,反應(yīng)集中在列管上端(見曲線1),熱點溫度位于催化劑最上層。此時常將列管外、中、下層冷卻水關(guān)閉,而只開通上層冷卻水(實際為近沸騰的熱水)散熱。這一時期通入催化劑層的乙炔流量也應(yīng)控制低一些,以免反應(yīng)過于激烈而使溫度超過180,甚至出現(xiàn)250300的飛溫現(xiàn)象,從而發(fā)生“燒壞催化劑”及損壞轉(zhuǎn)化器的危險。催化劑使用效率的最好時期見曲線2,反應(yīng)帶很寬,乙炔流量可達(dá)最高值,中、下層冷卻水也可全部通入,這一階段的反應(yīng)溫度取決于乙炔流量。后期(3000h以后)則是催化劑的“衰老期”,溫度分布平坦(曲線3),也無明顯的熱點溫度,且反應(yīng)溫度較前二個時期低,表示催化劑活性下降,此時
23、即使再增加乙炔通入量也不能使反應(yīng)溫度回升,原料轉(zhuǎn)化率也逐漸下降,生產(chǎn)上應(yīng)考慮更換催化劑。在串聯(lián)使用的轉(zhuǎn)化器中,第組高活性催化劑使用后期翻換下來的催化劑可作第1組轉(zhuǎn)化器使用。原料配比及空間速度則是根據(jù)催化劑使用情況所需適宜的乙炔流量,并按c2h2hcl= 11.051.1的摩爾比計算出氯化氫的流量,分別用流量計及調(diào)節(jié)閥控制送入轉(zhuǎn)化器。(2)反應(yīng)工藝圖12-5反應(yīng)工藝流程如圖12-5。想一想粗氯乙烯凈化的目的是什么合成反應(yīng)在1301 80的高溫條件下進(jìn)行,為了安全生產(chǎn),在乙炔氣進(jìn)入合成工序時,須先經(jīng)過砂封(阻火器)之后再與氯化氫混合。由于乙炔單程轉(zhuǎn)化率可達(dá)99左右,所以未反應(yīng)的乙炔和氯化氫很少,原
24、料氣不必循環(huán)使用。兩臺轉(zhuǎn)化器串聯(lián)使用,第一臺轉(zhuǎn)化器使用活性已衰老的催化劑,第二臺轉(zhuǎn)化器使用新催化劑。反應(yīng)過程中所放出的熱量,由列管外的冷卻水帶走。冷卻水由熱水貯槽9用水泵10打至轉(zhuǎn)化器111、112各分三路進(jìn)入,分別調(diào)節(jié)各段的反應(yīng)溫度。4產(chǎn)物分離過程圖12-7圖12-6反應(yīng)后的粗氯乙烯氣體中除含有氯乙烯外, 還含有510的氯化氫,少量未反應(yīng)乙炔和混入的氮氣、氫氣、二氧化碳、惰性氣體以及副反應(yīng)生成的乙醛、二氯乙烯、二氯乙烷(生成量約為1左右)等。為了生產(chǎn)適合于聚合級純度的單體氯乙烯, 減少hcl在分離過程中對設(shè)備的腐蝕,這些雜質(zhì)將通過水洗、堿洗、精餾等方法除去。hcl易溶于水可用水洗除去,再用1
25、0的氫氧化鈉水溶液洗滌除去殘余的hcl和co2。然后用兩個精餾塔就可除去反應(yīng)產(chǎn)物中的低沸點和高沸物,得到精制的氯乙烯單體。產(chǎn)物分離過程工藝流程如圖125127。粗氯乙烯氣體首先進(jìn)入水洗塔12(圖125),由水泵13向塔內(nèi)噴水,將粗氯乙烯中大部分氯化氫、乙醛溶解下來,洗滌水由水封排出。40時1m3水能溶解385.7m3氯化氫。經(jīng)水洗后的合成氣再進(jìn)入堿洗塔16,由堿液泵15向塔內(nèi)噴堿液,吸收殘余的氯化氫和二氧化碳。查一查生產(chǎn)過程中水洗塔或堿洗塔的作用、洗滌原理和洗滌過程;洗滌水用量或洗滌堿濃度大小對生產(chǎn)的影響。經(jīng)堿洗后的合成氣一部分進(jìn)入氣柜17貯存(圖126)。氣柜起平衡和緩沖作用。另一部分去預(yù)冷
26、器18,用5冷卻到10左右,大部分水分在預(yù)冷器中被冷凝下來,可以減輕后面干燥塔的負(fù)荷。經(jīng)預(yù)冷后的合成氣進(jìn)入干燥塔19,用固堿吸附殘留的水分(因在采用加壓分餾時,水分經(jīng)壓縮,有一部分水冷凝下來,在氣缸中會造成水沖擊,損壞氣缸)。除水后的合成氣進(jìn)入加壓分餾部分。因為加壓下,物質(zhì)的沸點提高,如氯乙烯加壓到表壓0.5mp時,其沸點就提高到40左右,這樣就可以在常溫下進(jìn)行蒸餾,操作便利。合成氣進(jìn)入壓縮機20經(jīng)二段壓縮,壓縮到表壓 0.5mp,在油分離器21中除去氣缸油,除油后的合成氣進(jìn)入全凝器22內(nèi)(圖127),用0鹽水間接冷卻液化,經(jīng)水離器23除去游離水后,進(jìn)入低沸點塔25進(jìn)行分餾,以除去其中沸點比氯
27、乙烯低的餾分。餾出的低沸點物由塔頂逸出,匯同來自全凝器22的不凝氣體進(jìn)入兩個串聯(lián)的尾氣冷凝器261、262,用35鹽水間接冷卻,以回收其中夾帶的氯乙烯。不凝氣體排出,凝液流回低沸點塔25。塔釜物料借低沸點塔和高沸點塔的壓力差克服位差,進(jìn)入高沸點塔28,精餾以除去高沸點物。高純度氯乙烯氣體由塔頂逸出經(jīng)氯乙烯冷凝器29,冷凝后進(jìn)入高位貯槽,高沸點物由塔底流入殘液貯槽。第三節(jié) 乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯氧氯化法制備氯乙烯是目前氯乙烯生產(chǎn)中較先進(jìn)合理的方法,具有原料單一、價格便宜、工藝流程合理等優(yōu)點,適宜大規(guī)模生產(chǎn)。目前為世界各國所廣泛采用,技術(shù)上成熟的是三步氧氯化法。我國目前采用乙烯法生產(chǎn)氯乙烯也是按三
28、步氧氯化法方案進(jìn)行,即從原料到目的產(chǎn)品的化學(xué)反應(yīng)分三步完成。全套裝置由七個工序組成:直接氯化、氧氯化、二氯乙烷精餾、二氯乙烷裂解、氯乙烯精餾、廢水處理、殘液焚燒等。 一、二氯乙烷生產(chǎn)(一)乙烯氧氯化反應(yīng)原理及特點乙烯氧氯化反應(yīng)以乙烯、氯化氫、氧(或空氣)為原料,工業(yè)上采用金屬氯化物為催化劑,其中cucl2活性最高。在催化劑作用下,生成二氯乙烷的主反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 乙烯氧氯化過程的主要副反應(yīng)有:乙烯的氧氯化反應(yīng)機理,國內(nèi)外都作了很多研究工作,但未取得一致看法,較多的認(rèn)為在氯化銅催化劑上,按氧化一還原機理進(jìn)行,反應(yīng)歷程包括下列三步反應(yīng):吸附的乙烯與cucl2作用生成二氯乙烷,并使cucl2還原為c
29、u2c12。cu2c12被氧化為兩價銅,并生成包含有cuo的絡(luò)合物。 絡(luò)合物被hcl作用,分解為cucl2和水 反應(yīng)的控制步驟是第一步,乙烯濃度對反應(yīng)速度影響最大。從反應(yīng)歷程可看出,氯化劑是氯化銅而不是氯化氫,催化劑中的氯消耗以后,用空氣和氯化氫經(jīng)過氧氯化反應(yīng)連續(xù)再生。 (二)熱力學(xué)和動力學(xué)分析乙烯氧氯化反應(yīng)為摩爾數(shù)減少的氣固相催化反應(yīng),據(jù)研究,在230、cucl2a12o3催化劑上,反應(yīng)的速度方程為式中 氧氯化反應(yīng)速度; 反應(yīng)速度常數(shù);c2h4、hcl乙烯、氯化氫的濃度。 從反應(yīng)速度方程式可見,反應(yīng)速度只與乙烯和氯化氫濃度有關(guān),而與氧的濃度無關(guān)。 工業(yè)上使用的氧氯化反應(yīng)催化劑可分為單銅催化劑
30、、二組分催化劑、多組分催化劑以及非銅催化劑等。 單銅催化劑一般含銅312,最好是2.57。載體為微球形氧化鋁凝膠,含a12o3 9697,其余為水。該種催化劑的缺點是容易流失、磨損大(正常生產(chǎn)中每24h被反應(yīng)氣流帶出的催化劑粉末不超過開始裝入催化劑的0.5)、氯化氫轉(zhuǎn)化率低以及由此會引發(fā)設(shè)備腐蝕。 為了提高單銅催化劑的活性和熱穩(wěn)定性,采用的方法是添加堿金屬或堿土金屬的氯化物(如氯化鉀等),從而降低熔點,增加氯的吸附能力及對二氯乙烷的選擇性,抑制完全氧化反應(yīng)。同時降低反應(yīng)溫度,也可以抑制催化劑的升華及中毒,延長其壽命。 為了尋找低溫高活性的催化劑,發(fā)展趨勢是采用多組分催化劑,即以氯化銅-堿金屬氯
31、化物一稀土金屬氯化物組成的催化劑,其活性非常高,在反應(yīng)溫度下,cucl2幾乎不揮發(fā)、不腐蝕,選擇性也高。 非銅催化劑可選用pt、mo、w催化劑以及teo2、tecl4、teocl2等,其中有的已工業(yè)化使用,有的在試驗之中。 工業(yè)生產(chǎn)上,氧氯化反應(yīng)較多使用的催化劑活性組分是cucl2,載體是高純度a12o3,其中cu含量(50.5),具有高選擇性、多孔,不易中毒等性能。 (三)氧氯化反應(yīng)的工藝條件選擇圖12-8 1反應(yīng)壓力圖12-9作為氣固相催化反應(yīng),提高壓力有利于摩爾數(shù)減少的氧氯化反應(yīng)的平衡移動,也可以提高化學(xué)反應(yīng)速度,但卻使選擇性下降。從圖128壓力對選擇的影響所示曲線可見,壓力增加,生成1
32、,2一二氯乙烷的選擇性下降,故壓力不宜過高。一般氧氯化反應(yīng)常壓或加壓皆可,壓力的高低根據(jù)反應(yīng)具體情況即以能克服流體阻力而確定。當(dāng)采用空氣為氧化劑時,存在大量惰性氣體,為使反應(yīng)氣體保持相當(dāng)?shù)姆謮?,常采用加壓操作,流化床反?yīng)器正常控制壓力為0.32 mpa。當(dāng)降低生產(chǎn)負(fù)荷時應(yīng)相應(yīng)降低反應(yīng)器頂部壓力,以便有效地控制旋風(fēng)分離器的正常工作,保持床層的流化速度和旋風(fēng)的切線速度在理想的狀態(tài)下操作。 2反應(yīng)溫度圖12-11圖12-10乙烯氧氯化是強放熱反應(yīng),因此溫度控制十分重要。首先氧氯化反應(yīng)速度隨溫度的變化而變化,如圖12-9所示。在2702 80時有極大值,可獲得最大反應(yīng)速度。又如溫度對二氯乙烷的選擇性影
33、響(如圖12-10),也存在極大值,在230250時,二氯乙烷的選擇性最高,低于230時生成大量氯乙烷,高于250時,除有較多的三氯乙烷生成外,還生成二氯乙烯、氯乙烯等。此外,由圖12-11溫度對乙烯燃燒反應(yīng)的影響可見,低于250時,幾乎不發(fā)生乙烯燃燒反應(yīng),高于250以后,乙烯燃燒明顯增加。圖1291211是在cu含量為12(質(zhì)量)的cucl2a12o3催化劑上以純氧為氧化劑的實驗結(jié)果。若以純氧為氧源時,未反應(yīng)的乙烯可循環(huán)使用,在近于230時二氯乙烷選擇性高,乙烯的燃燒率可忽略不計。此外,溫度高,催化劑活性組分cucl2流失快,壽命縮短。所以一般在保證hcl接近全部轉(zhuǎn)化的前提下,反應(yīng)溫度低一些
34、為好。原料在進(jìn)入反應(yīng)器之前要預(yù)熱到150以上,以免可能有hcl-水冷凝液出現(xiàn)而腐蝕設(shè)備。適宜的反應(yīng)溫度與催化劑活性有關(guān),當(dāng)采用高活性的cucl2 /a12o3催化劑時,不論是用空氣或純氧作氧化劑,適宜溫度范圍均約為220230。 3原料配比按乙烯氧氯化反應(yīng)方程式的計量關(guān)系,原料摩爾配比的理論值為c2h4hclo2=120.5。由二氯乙烷生成的速度方程可知,氧氯化反應(yīng)速度與乙烯的濃度成正比,而與hcl濃度的0.3次方成正比,所以乙烯分壓大,二氯乙烷生成的速度也快。在實際生產(chǎn)中若乙烯對氯化氫的配比過低,會造成流化床反應(yīng)不穩(wěn)定,有可能造成催化劑凝結(jié),旋風(fēng)分離器大量帶出催化劑等危害。其原因是hcl過量
35、則吸附在催化劑表面,使催化劑顆粒脹大,密度減小所致。若采用乙烯稍微過量,能使hcl接近全部轉(zhuǎn)化。但若乙烯過量太多,又會使烴類的燃燒反應(yīng)增多,尾氣中co、co2含量增加,因而選擇性下降。實際生產(chǎn)中,正常情況下控制乙烯略為過量,主要依據(jù)尾氣中的乙烯含量在0.71為準(zhǔn),若操作得好,還可以進(jìn)一步將尾氣中乙烯含量降到0.5。圖12-12氧氣的消耗量,其理論值是每2 mol氯化氫消耗0.5 mol的氧。一般情況下,氧氣過量對反應(yīng)的穩(wěn)定性是有益的,但過量太多,會造成二氯乙烷損失過多和乙烯在反應(yīng)器中的燃燒反應(yīng)增加,從而乙烯消耗量增大。而氧氣不足則會消耗催化劑本身的化學(xué)結(jié)合氧,導(dǎo)致產(chǎn)生貧氧催化劑的接觸面,從而喪
36、失其優(yōu)良的流化特性,還會產(chǎn)生局部過熱,而hcl又反應(yīng)不完全,co2生成量減少而co生成量增加的后果。原料氣的配比必須在爆炸極限以外。實際生產(chǎn)中當(dāng)以空氣為氧化劑時控制氧氯化反應(yīng)器中氧氣過量30 %100 %。原料摩爾配比以滿足尾氣中乙烯含量為0.71,氧含量為69來調(diào)節(jié),一般控制c2h4hclo2=1.051.120.651。若以純氧為氧化劑時,原料的摩爾配比為c2h4hclo2惰性氣體=1.61.720.60.72。 4空速或接觸時間 圖12-12為乙烯氧氯化反應(yīng)接觸時間對hcl轉(zhuǎn)化率的影響。由圖中曲線可以看出,要使hcl接近全部轉(zhuǎn)化,必須有較長的接觸時間,但也不宜過長,否則hcl的轉(zhuǎn)化率反而
37、下降。此現(xiàn)象很可能是由于接觸時間過長而發(fā)生了連串副反應(yīng),產(chǎn)物二氯乙烷裂解產(chǎn)生了hci,故反應(yīng)應(yīng)該控制在最適宜的接觸時間,即要有適宜的空速。不同的催化劑有不同的最適宜空速,一般活性較高的催化劑,最適宜空速高一些;活性低的催化劑,則最適宜空速較低。通常氧氯化反應(yīng)是在較低空速下操作,生產(chǎn)上??刂苹旌蠚怏w空速(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)在250350 h-1。 5原料氣純度想一想在化工生產(chǎn)中反應(yīng)器的選擇主要考慮哪些因素?圖12-13流化床乙烯氧氯化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖1乙烯和氯化氫入口;2空氣入口;3板式分布器;4管式分布器;5催化劑人口;6反應(yīng)器外殼;7冷卻管組;8加壓熱水入口;9、1 3、14-第三、二、一級旋風(fēng)分
38、離器;10反應(yīng)氣體出口;11、12凈化空氣入口;15人孔;16高壓水蒸氣出口烷烴、n2等惰性氣體的存在對反應(yīng)并無不良影響,且有利于帶走熱量,使溫度易于控制,所以氧氯化反應(yīng)可以用濃度較?。ㄈ?0左右)的原料乙烯。但乙烯氣中乙炔、c3和c4烯烴含量必須嚴(yán)格控制,因為這些雜質(zhì)的存在不僅使氧氯化產(chǎn)品二氯乙烷的純度降低,而且對二氯乙烷的裂解過程會產(chǎn)生不良影響。乙炔的存在會因發(fā)生乙炔氧氯化反應(yīng)生成四氯乙烯、三氯乙烯等,這些雜質(zhì)存在于二氯乙烷成品中,在加熱氣化時易引起結(jié)焦;丙烯也會發(fā)生氧氯化反應(yīng)生成1,2一二氯丙烷,它對二氯乙烷的裂解有強抑制作用。原料hcl的純度也很重要,由二氯乙烷裂解得到的hcl,很可能
39、含有乙炔,須經(jīng)加氫精制處理,使乙炔含量低于0.002。(四)氧氯化反應(yīng)器乙烯氣相氧氯化反應(yīng)采用流化床反應(yīng)器,流化床具有保持任何部位的溫度都均勻的優(yōu)點。由于催化劑在反應(yīng)器內(nèi)處于沸騰狀態(tài),床層內(nèi)又有換熱器,可以有效地引出反應(yīng)熱,因此完全消除了熱點,反應(yīng)溫度容易控制,流化床適用于大規(guī)模生產(chǎn)。流化床氧氯化反應(yīng)器是不銹鋼或鋼制圓柱形容器,高度約為直徑的10倍左右,其構(gòu)造如圖1213所示。在氧氯化反應(yīng)器底部水平插入空氣進(jìn)料管至中心處。管上方設(shè)置一向下彎的拱形板式分布器。此分布器上有許多個噴嘴,每個噴嘴由下伸的短管及其下端開有小孔的蓋帽所組成,用以均勻分布進(jìn)入的空氣。在分布板上方又有乙烯和hcl混合氣的進(jìn)入
40、管,此管連接一套具有同樣多個噴嘴的管式分布器,其噴嘴恰好插入空氣板式分布器的噴嘴內(nèi),如圖12-14所示。這樣就能使兩股進(jìn)料氣體在進(jìn)入催化劑床層之前瞬間在噴嘴內(nèi)部混合均勻。此反應(yīng)器采取空氣與乙烯一氯化氫氣分別進(jìn)料的方式,可防止在操作失誤時有發(fā)生爆炸的危險。在分布器上方至總高度35處的一段筒體內(nèi),存放cucl2a12o3催化劑,在原料氣流的作用下呈沸騰狀,為流化床反應(yīng)器的流化段。在流化段內(nèi)設(shè)置了一定數(shù)量直立冷卻管組,管內(nèi)通入加壓熱水,借水的汽化移出反應(yīng)熱,并產(chǎn)生相當(dāng)壓力的水蒸氣。圖12-14在氧氯化反應(yīng)器的上部空間內(nèi)設(shè)置三個互相串連的內(nèi)旋風(fēng)分離器,用以分離回收反應(yīng)氣體所夾帶的催化劑。自第三級分離器
41、出來的熱反應(yīng)氣體中已基本上不含催化劑,殘留于氣體中的只是少量極細(xì)小的催化劑粉末。催化劑的磨損量每天約為0.1,需補充的催化劑自氣體分布器上方用壓縮空氣送入反應(yīng)器內(nèi)。由于氧氯化過程有水生成,如果反應(yīng)器的一些部位保溫不好,溫度過低,當(dāng)達(dá)到露點溫度時,水會凝結(jié),將使設(shè)備遭受嚴(yán)重腐蝕,因此反應(yīng)器各部位的溫度必須保持在露點以上。(五)工藝流程以用空氣作氧源的古德里奇技術(shù)為例,乙烯氣相氧氯化制二氯乙烷的工藝流程如圖12-15所示。圖12-15原料乙烯經(jīng)預(yù)熱器加熱至130左右,從裂解得到的氯化氫加熱到170,與氫氣一起送入脫炔反應(yīng)器1,將氯化氫中所含乙炔選擇加氫生成乙烯。脫炔反應(yīng)器出來的氯化氫與原料乙烯混合
42、后,進(jìn)入氧氯化反應(yīng)器2。氧氯化反應(yīng)器內(nèi)有附截于微球氧化鋁上的氯化銅催化劑。氣態(tài)乙烯、氯化氫與空氣中的氧氣在氯化銅催化劑的作用下,于190240的反應(yīng)溫度及250300 h-1的空速下進(jìn)行反應(yīng),生成二氯乙烷、水和其它少量的氯化烴類。反應(yīng)所放出的熱量由反應(yīng)器冷卻管內(nèi)的水直接發(fā)生蒸汽而帶出。從氧氯化反應(yīng)器出來的高溫氣體,從底部進(jìn)入驟冷器3,經(jīng)耐腐蝕的分布器均勻分布。水從塔頂自上而下與進(jìn)塔的氣體逆流接觸,從氣體中吸收氯化氫,分離掉夾帶的催化劑粉末。塔底水溶液含酸約0.51.0(質(zhì)量)去中和槽用堿液中和后,送往廢水處理工序,以回收二氯乙烷。從驟冷塔頂部出來含二氯乙烷和水的氣體,進(jìn)入粗二氯乙烷冷凝器,大部
43、分二氯乙烷被冷凝,液體收集在粗二氯乙烷分層器4中。從粗二氯乙烷分層器頂部出來的氣體,在冷凝冷卻器中降溫,進(jìn)入氣液分離器5,冷凝的二氯乙烷經(jīng)氣液分離返回粗二氯乙烷分層器4,氣體進(jìn)入二氯乙烷吸收塔6。氣體由塔底部進(jìn)入,與塔上部加入的溶劑逆流相遇,二氯乙烷被溶劑(煤油)吸收,吸收塔頂出來的氣體基本上不含二氯乙烷,從吸收塔頂部排入大氣。從吸收塔底部出來含二氯乙烷的富溶劑,經(jīng)過溶劑熱交換器7加熱,送入二氯乙烷解吸塔8。二氯乙烷解吸塔在負(fù)壓下操作,用再沸器加熱。塔頂獲得不含溶劑的二氯乙烷蒸氣,經(jīng)二氯乙烷解吸塔冷凝器冷凝,凝液一部分作回流送回解吸塔,一部分送至粗二氯乙烷分層器4。解吸塔底的貧溶劑含二氯乙烷低
44、于0.01,與二氯乙烷吸收塔底部出來的富溶劑間接換熱而被初步冷卻,再進(jìn)一步降溫后進(jìn)吸收塔循環(huán)使用。氯乙烯合成崗位主要職責(zé) 氯乙烯合成操作是氯乙烯生產(chǎn)的主體作業(yè)。它包括兩種氣體的流量和轉(zhuǎn)化溫度的凋節(jié),并進(jìn)行觀察、檢查、判斷、記錄,協(xié)調(diào)崗位之間、工種內(nèi)外之間工作等。它兼管乙炔、氯化氫兩種氣體的混合、冷卻、除霧、預(yù)熱、氯乙烯合成氣的凈化(除汞、水洗、堿洗)和壓縮等進(jìn)程。氯乙烯合成崗位主要技能要求1熟練掌握崗位的正常操作和開、停車,并使各項指標(biāo)達(dá)到先進(jìn)水平,崗位生產(chǎn)過程的分析、判斷能力,對檢修后設(shè)備能進(jìn)行試車、試生產(chǎn)操作等工藝操作能力。2正確判斷崗位的異常情況并及時處理等應(yīng)變和事故處理能力。3正確使用
45、、維護崗位所用的機、泵、電器和儀表,有參加檢修、驗收和試車、開車等設(shè)備及儀表使用維護能力能力。4進(jìn)行崗位主要設(shè)備的物料計算等工藝計算能力。5能看懂本裝置的帶控制點的工藝流程圖、設(shè)備平面布置圖;繪制本裝置的工藝流程簡圖等識圖制圖能力。粗二氯乙烷分層器中的液體二氯乙烷,經(jīng)堿洗、水洗后送入貯槽,在二氯乙烷精制系統(tǒng)精制分離后,可得精二氯乙烷。空氣為氧源的氧氯化法排出以氮氣為主的大量尾氣,增加了對環(huán)境的污染。為了減少物料損失,要用吸收解吸的聯(lián)合操作來回收尾氣中夾帶的二氯乙烷,為此所增加的投資和能耗必將提高產(chǎn)品成本。相比之下從日本三井東亞引進(jìn)的氧氯化技術(shù),以高濃度氧為氧源,不僅惰性氣體少,乙烯濃度高,反應(yīng)
46、速度快,而且過剩的乙烯可循環(huán)使用,系統(tǒng)中積累的惰性氣體部分放空,對同一生產(chǎn)規(guī)模來說,尾氣排空量只有空氣法的百分之一,減少了對環(huán)境的污染,同時對尾氣作焚燒處理所耗用的輔助燃料量也減少了很多。但是純氧法需要空分裝置,制備純氧也會增加成本,而且純氧法不如空氣法安全穩(wěn)定,需要嚴(yán)格控制操作條件。所以氧氯化法采用空氣法還是純氧法要根據(jù)具體情況來確定。二、二氯乙烷裂解制氯乙烯(一)二氯乙烷裂解反應(yīng)原理及特點二氯乙烷加熱至高溫條件下,能脫去hcl而生成氯乙烯。該反應(yīng)是可逆的吸熱反應(yīng),一般用燃料煤氣燃燒提供大量熱能,迅速、均勻地通過裂解管管壁傳給管內(nèi)物料,使裂解反應(yīng)能夠正常進(jìn)行。在二氯乙烷裂解生成氯乙烯主反應(yīng)進(jìn)
47、行的同時,還有多種平行和連串副反應(yīng)可能發(fā)生,所以裂解反應(yīng)是一個復(fù)雜的過程。主要副反應(yīng)如下:圖12-16 (二)二氯乙烷裂解的工藝條件從二氯乙烷裂解原理可知裂解過程的反應(yīng)是復(fù)雜的,所以選擇裂解反應(yīng)適宜工藝條件的原則除了有較好的轉(zhuǎn)化率和選擇性指標(biāo)外,應(yīng)重點考慮減少結(jié)焦和延長清焦周期。1反應(yīng)溫度提高溫度對二氯乙烷裂解反應(yīng)的化學(xué)平衡和反應(yīng)速度都有利,當(dāng)溫度低于450時,轉(zhuǎn)化率很低,溫度升高到500以上時,裂解反應(yīng)速度顯著加快,二氯乙烷的轉(zhuǎn)化率與裂解溫度的關(guān)系如圖12-16所示。但隨反應(yīng)溫度的升高,副反應(yīng)速度也隨之加快,當(dāng)溫度高于600以上時,尤其是深度裂解為乙炔、氯化氫和碳等副反應(yīng)速率將大于主反應(yīng)速率,選擇性大為下降。所以適宜的反應(yīng)溫度范圍,應(yīng)綜合二氯乙烷的轉(zhuǎn)化率和選擇性等因素來選擇,一般大約是500550。2反應(yīng)壓力提高壓力從化學(xué)平衡角度不利于分解反應(yīng)的進(jìn)行。但實際生產(chǎn)中常采用加壓操作,原因是為了保證物流暢通無阻,維持適宜
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