氯乙烯精制
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氯乙烯操作规程
氯乙烯操作规程简介一、工作任务本工序主要任务是利用乙炔工序送来的精制乙炔气体及氯化氢工序送来的氯化氢气体，在转化器内通过氯化高汞触媒作用下，生成粗氯乙烯气体，经压缩和精馏得到精制的氯乙烯单体，输送至聚合工序作为原料。
二、生产原理1、混合气脱水利用氯化氢吸湿性质，预先吸收乙炔气中的部分水，生成40％左右的盐酸，降低混合气中的水分；利用冷冻方法使混合气体中残留水分冷却，进一步降低混合气中的水分；利用盐酸冰点低，将混合气体深冷，以降低混合气体中水蒸汽分压来降低气相中水含量。
在混合气冷冻脱水过程中，冷凝的40％盐酸，除少量是以液膜状自石墨冷却器列管内壁流出外，大部分呈极细微的“酸雾”悬浮于混合气流中，目前国内生产采用的除去酸雾的方法是过滤法，采用含氟硅油浸渍的玻璃纤维，由于含氟硅油通过Si—Cl键和玻璃表面的游离羟基反应，形成化学键，使玻璃表面完全由CF3基团整齐地覆盖起来，耐腐蚀性及脱水效果都很好，大部分雾粒被截留，在借重力向下流动的过程中液滴逐渐增大，最后滴落下来并排出。
2、氯乙烯合成一定纯度的乙炔气体和氯化氢气体按照1：1.05～1.1的比例混合后，在氯化高汞触媒的作用下，在100～180℃温度下反应生成氯乙烯。
反应方程式如下：C2H2+ HCl → C2H3Cl+124.8 KJ/mol3、粗氯乙烯的净化利用适当的液体吸收剂处理气体混合物，利用气体在吸收剂中溶解度的差异，使后者分离。
反应后的粗氯乙烯气体经水洗、碱洗至中性。
三、所接触物料的物化性质1、乙炔（C2H2）常温常压下是一种无色气体，有特殊的刺激性的臭味，属微毒类化合物，具有轻微的麻醉作用。
乙炔极易与氯气反应生成氯乙炔引起爆炸，乙炔与铜、汞、银、极易生成相应的乙炔铜、乙炔汞、乙炔银等金属化合物，后者在干态下受到微小震动即自行爆炸。
沸点：－83.66℃凝固点：－85℃临界温度：35.7℃临界压力：61.6绝对大气压（6.2Mpa）车间空气中乙炔气体最高允许浓度：500mg／m3乙炔中毒症状：轻微麻醉损害中枢神经，兴奋不安，沉睡，发晕。
乙炔法氯乙烯合成精制过程模拟
目录1题目：乙炔法氯乙烯合成精制过程模拟 (2)2物性方法以及模块选择依据 (2)3输入摘要 (2)4相关物性分析图表 (6)5计算结果 (9)6灵敏度分析 (10)7设计规定 (13)8热负荷 (13)9个人总结 (13)1题目：乙炔法氯乙烯合成精制过程模拟氯化氢、乙炔在25℃，1个大气压下混合，经预热器预热至175℃，送入反应器反应，反应温度180℃，压力1atm，生成氯乙烯时HCL的转化率为99%，副反应生成二氯乙烷，HCL的转化率为1%，反应产物在等压冷却器冷却至30℃，经压缩机压缩至5MPa，送入低沸塔分离出低沸物，塔板数58层，（要求塔顶乙炔回收率99.99%，氯乙烯回收率0.01%），塔顶产品引回混合器参与反应，塔釜产品经缓冲罐减压至3MPa后送入高沸塔以分离出二氯乙烷，塔板数48层，要求塔顶氯乙烯回收率99.99%，二氯乙烷回收率0.01%。
氯化氢与乙炔混合后进入反应器时要求其mol比为1：1.05。
起始计算按100：105kmol/h 计。
最终得到的氯乙烯mol纯度不低于99.99%。
总回收率不低于99.9%。
●选择合适物性方法●绘制工艺流程●绘制低沸塔、高沸塔在分离条件下的t-x-y图和x-y图●通过灵敏度分析，判断影响条件较明显的因素，通过设计规定以及约束变量，确定合理的进料位置和其他相关参数●确定反应器热负荷，精馏塔再沸器、冷凝器热负荷●整理报告：报告内容要求，作业题目、物性方法以及模块选择依据、输入摘要、相关物性分析图表、计算结果图表、灵敏度分析图表，重要结论、软件学习应用个人总结感想。
2物性方法以及模块选择依据物系中含有水、醇、醚选用NTRL、UNIFAC、WILSON。
NRTL的准确度高，常用。
Mixer：把多股物流混合成一股物流，适用混合三通型、物流混合操作、增加热流或增加功流的操作。
Compr：选用等熵模型—IsentropicDSTWU：是多组分精馏的简捷设计模块，针对相对挥发度近似恒定的物系开发，用于计算仅有一股进料和两股产品的简单精馏塔。
氯乙烯工序-混合脱水工序,合成转化,精馏
(4)精馏。由单压缩机出来的粗氯乙烯气体 进入全凝器，使大部分冷凝液化经低沸加料贮
槽，进入低沸塔，未凝聚气体进入尾气冷凝器，
其冷凝液全部进入低沸塔。低沸塔釜加热器将冷
凝液中低沸物蒸出，经塔顶冷凝器用 7℃水或者 5℃水控制回流比后，由塔顶汇入尾气冷凝器处
理，塔釜粗氯乙烯进入高沸塔，尾气冷凝器未冷
凝的气体经变压吸附回收大部分氯乙烯和乙炔
的高沸物进入残液槽，定期压送废液处理塔，将
残液中的二氯乙烷精制，包装外销，未凝 VC 其
它们是她的化身，在每一个夜晚，她都和它们约会，将那些悄悄话告诉它们
他回到气柜。
1cq0f5c9a
氯乙烯工序
(1)混合脱水工序。由乙炔工段送来的粗乙
炔气经砂封与来自 HCL 工序的 HCL 经缓冲罐通过
孔板流量计调节配比在混合器内充分混合，进入 石墨冷却器内在﹣35℃盐水下进行冷却到﹣
14℃±2℃，、HCL 混合气体在此温度下，
部分水份以 40%左右的酸雾析出，部分酸雾夹带
它们是她的化身，在每一个夜晚，她都和它们约会，将那些悄悄话告诉它们
于气相中进入多筒过滤器，由含氟硅油棉捕集分 离。然后，经二台石墨预热器预热后进入转化器。
(2)合成转化。干燥、预热后的混合气从转
化器上部进入，通过列管中装填的吸附于活性炭 上的触媒转化为粗氯乙烯，转化过程反应放热则
通过热水循环泵循环的热水移去。粗氯乙烯在高
温下带逸的升华物在填装活性炭的吸附器中脱
它们是她的化身，在每一个夜晚，她都和它们约会，将那些悄悄话告诉它们
除，然后进入精馏系统。
(3)水洗、碱洗、氯乙烯压缩。除贡后的粗
氯乙烯进入三合一水洗组合塔，经碱洗塔，出去
氯乙烯单体制备—氯乙烯精馏
CONTENTS
0℃ 盐 水
去吸附
－ 35℃
粗 VC自 压 缩 工 序
1a
1a
1b
1b
5a 5b
低沸塔除去乙炔、氮气、氧气
2
6
7
8
高沸塔除去二氯乙烷等
水
水
去聚合
97℃ 水
压料
3
产品：纯度99.95％的精制单体
97℃ 水
b-全凝器；2-水分离器；3-低沸塔；4-中间槽；5a,b-尾气冷凝器；
聚乙烯单体脱水法： ①机前预冷器冷凝脱水； ②全凝器后液相分层脱水； ③ 中间槽和尾气冷凝器分层脱水； ④液态氯乙烯冷碱（利用换热器降温）或固碱脱水； ⑤聚结器高效脱水。 ⑥气态氯乙烯借吸附法脱水干燥，如采用氯化钙、活性氧化铝、 3A分子筛等，VC水分可降至（20～40）×10-6mg/kg；
2 氯乙烯中乙炔的含量
（1）活性炭吸附法回收精馏尾气中氯乙烯流程
（2）膜分离法回收氯乙烯工艺
原理：膜法有机蒸气分离回收是基于溶解-扩 散机理，气体首先溶解在膜的表面，然后沿 着其在膜内的浓度梯度扩散传递，有机蒸气 分离膜具有溶解选择性控制功能。分子质量 大、沸点高的组分(如氯乙烯、丙烯、丁烷等) 在膜内的溶解度大，容易透过膜，在膜的渗 透侧富集，而分子质量小、沸点低的组分(如 氢气、氮气、甲烷等)在膜内的溶解度小，不 容易透过膜，在膜的截留侧富集。
6-水分离器；7-高沸塔；8-成品冷凝器；9-单体贮槽
（1）聚结器（水分离器）
高效率、大流量、连续
聚结器（水分离器）
（1）低沸塔
乙炔塔或初馏塔
不设精馏段只设提馏段
低沸塔结构图 1-塔顶冷凝器；2-塔盘；3-塔节
4-塔底；5-加热釜 ；
0℃ 盐 水
去吸附
－ 35℃
粗 VC自 压 缩 工 序
1a
1a
1b
1b
5a 5b
低沸塔除去乙炔、氮气、氧气
2
6
7
8
高沸塔除去二氯乙烷等
水
水
去聚合
97℃ 水
压料
3
产品：纯度99.95％的精制单体
97℃ 水
b-全凝器；2-水分离器；3-低沸塔；4-中间槽；5a,b-尾气冷凝器；
聚乙烯单体脱水法： ①机前预冷器冷凝脱水； ②全凝器后液相分层脱水； ③ 中间槽和尾气冷凝器分层脱水； ④液态氯乙烯冷碱（利用换热器降温）或固碱脱水； ⑤聚结器高效脱水。 ⑥气态氯乙烯借吸附法脱水干燥，如采用氯化钙、活性氧化铝、 3A分子筛等，VC水分可降至（20～40）×10-6mg/kg；
2 氯乙烯中乙炔的含量
（1）活性炭吸附法回收精馏尾气中氯乙烯流程
（2）膜分离法回收氯乙烯工艺
原理：膜法有机蒸气分离回收是基于溶解-扩 散机理，气体首先溶解在膜的表面，然后沿 着其在膜内的浓度梯度扩散传递，有机蒸气 分离膜具有溶解选择性控制功能。分子质量 大、沸点高的组分(如氯乙烯、丙烯、丁烷等) 在膜内的溶解度大，容易透过膜，在膜的渗 透侧富集，而分子质量小、沸点低的组分(如 氢气、氮气、甲烷等)在膜内的溶解度小，不 容易透过膜，在膜的截留侧富集。
6-水分离器；7-高沸塔；8-成品冷凝器；9-单体贮槽
（1）聚结器（水分离器）
高效率、大流量、连续
聚结器（水分离器）
（1）低沸塔
乙炔塔或初馏塔
不设精馏段只设提馏段
低沸塔结构图 1-塔顶冷凝器；2-塔盘；3-塔节
4-塔底；5-加热釜 ；
氯乙烯安全生产要点(新编版)
( 操作规程 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改氯乙烯安全生产要点(新编版)Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.氯乙烯安全生产要点(新编版)1工艺简述平衡氧氯化法制氯乙烯的生产工艺主要由直接氯化、氧氯化、二氯乙烷精馏、裂解、氯乙烯精馏等工序组成。
首先氯气和乙烯在直接氯化反应器中反应生成二氯乙烷，并剩有部分含乙烯、氧气的尾气。
二氯乙烷去二氯乙烷精制单元精制，除去其中的水、低沸物和高沸物。
精制后的二氯乙烷去二氯乙烷裂解单元，在裂解炉中于510℃、2.0MPa下进行热裂解，产生氯乙烯和氯化氢。
氯乙烯、氯化氢和未裂解的二氯乙烷一起进入氯乙烯精制单元进行分离，得到高纯度的氯乙烯。
分离出的氯化氢返回氧氯化反应器，与氧气、乙烯反应生成二氯乙烷，该二氯乙烷也进入二氯乙烷精制单元精制。
氯乙烯生产所用原料及产品（如乙烯、氯气、氯化氢、二氯乙烷、氯乙烯等）都是易燃、易爆有毒物质，工序属有毒生产作业岗位。
2重点部位2.1直接氯化单元该单元采用乙烯和氯气进行直接氯化反应。
由于隔膜法生产的氯气中含氧达4%，故反应后的尾气中有氧气存在，而直接氯化反应中为使氯气转化率尽可能提高，又采取了乙烯与氯气1.25：1克分子比，所以在尾气中氧气与乙烯共存，有形成爆炸性混合物的可能，一旦控制不好就有可能发生事故。
如某装置就曾出现过因操作工误关闭直接氯化反应乙烯阀门，造成尾气中氧含量增高，形成爆炸性混合物而发生闪爆的事故。
氯乙烯生产工艺简介
主要合成路线
（1）电石乙炔法 电石乙炔法是最早的生产方法。主要利用乙炔和氯 化氢为原料，用氯化汞作催化剂进行加成反应，生产氯 乙烯。该法设备、工艺简单，投资低，可以小规模经营， 但是电石耗电大，成本上升，反应中使用的催化剂污染 严重。在世界上先进国家和我国的先进PVC厂已逐渐将 其淘汰。反应路线为
乙烯直接氯化
对于乙烯，取代反应的机理是游离基取代机 理。氯分子在光、热或过氧化物的作用下首 先解离为两个氯原子游离基，然后Cl•从乙烯 中置换出一个氢游离基H• ，后者再与氯作用 H 又生成Cl•，形成链锁反应。
Cl2 → 2Cl •
光、热或过氧化物
CH 2 = CH 2+Cl • CH 2 = CHCl + H • → H • +Cl2 HCCl2 CH2Cl − CH2Cl + 210KJ / mol →
乙烯直接氯化 除目的产物EDC外，产物中一般都含有氯乙 烷、三氯乙烷、氯乙烯、四氯乙烯、四氯乙 烷等，只是随反应条件不同，这些副产物的 含量多少不同而已。
乙烯直接氯化
副产物不但使EDC的收率降低，还会影 响氯乙烯的质量和氯乙烯的聚合过程。 因此，应促进加成反应，抑制取代反应。 一般认为，乙烯和氯的加成机理是亲 电加成。在极性溶剂或催化剂等作用下， 氯分子发生极化或解离成氯正负离子， 氯正离子首先与乙烯分子中的π键结合， 经过活化配位化合物再与氯负离子结合 成二氯乙烷。
主要合成路线
1 240 CH 2 = CH 2 + 2 HCl + O2 220 ~ ℃→ CH 2Cl − CH 2Cl + H 2O 2 1 2CH 2 = CH 2 + Cl 2 + O2 2CH 2 = CHCl + H 2O → 2
氯乙烯安全生产要点
氯乙烯安全生产要点1工艺简述平衡氧氯化法治氯乙烯的生产工艺主要由直接氯化、氧氯化、二氯乙烷精馏、裂解、氯乙烯精馏等工序组成。
首先氯气和乙烯在直接氯化反应器中反应生成二氯乙烷，并剩有部分含乙烯、氧气的尾气。
二氯乙烷去二氯乙烷精制单元精制，除去其中的水、低沸物和高沸物。
精制后的二氯乙烷去二氯乙烷裂解单元，在裂解炉中于510℃、2.0MPa 下进行热裂解，产生氯乙烯和氯化氢。
氯乙烯、氯化氢和未裂解的二氯乙烷一起进入氯乙烯精制单元进行分开，得到高纯度的氯乙烯。
分开出的氯化氢返回氧氯化反应器，与氧气、乙烯反应生成二氯乙烷，该二氯乙烷也进入二氯乙烷精制单元精制。
氯乙烯生产所用原料及产品〔如乙烯、氯气、氯化氢、二氯乙烷、氯乙烯等〕都是易燃、易爆有毒物质，工序属有毒生产作业岗位。
2重点部位2.1直接氯化单元该单元采纳乙烯和氯气进行直接氯化反应。
由于隔膜法生产的氯气中含氧达4%，故反应后的尾气中有氧气存在，而直接氯化反应中为使氯气转化率尽可能提升，又采用了乙烯与氯气1.25：1克分子比，所以在尾气中氧气与乙烯共存，有形成爆炸性混合物的可能，一旦控制不好就有可能发生事故。
如某装置就曾出现过因操作工误关闭直接氯化反应乙烯阀门，造成尾气中氧含量增高，形成爆炸性混合物而发生闪爆的事故。
幸亏闪突发生在设备外，如发生在设备内部，后果不堪设想。
另外，该单元有部分尾气放空〔单独开车时，将全部放空〕，尾气中90%是乙烯，与空气接触时，假设碰到明火就会爆炸，所以放空是很危险的，特别是在雷雨天气时。
2.2氧氯化单元该单元所用原料有乙烯、氧气、氯化氢。
乙烯、氧气的共存本身就有爆炸的可能。
反应后产生的尾气中含有大量的乙烯和氧气，故在进料过程中必须合计乙烯、氧气、氯化氢的进料克分子比，使尾气中的氧含量控制在12.5%之内，控制失误将有爆炸危险。
2.3二氯乙烷裂解单元该单元是在高温、高压下使二氯乙烷在裂解炉中进行热裂解，裂解炉炉管长期处在高温、高压条件下，加之内部物料中含有氯化氢和微量水，会加速对炉管的腐蚀，故炉管长时间使用必将会出现腐蚀穿孔，物料泄漏入炉膛内而引起燃烧爆炸事故；另外，其它设备〔如急冷塔、换热器〕也有腐蚀的可能，因此，该单元的原料必须很好的控制，使之不含水，否则腐蚀会进一步加速。
氯乙烯生产工艺流程
氯乙烯生产工艺流程
氯乙烯是一种重要的有机化学品，广泛应用于塑料制造、橡胶工业、冶金等领域。
其生产工艺主要包括乙炔法和乙烯法两种，以下为氯乙烯生产工艺流程的具体介绍。
1. 乙炔法的生产工艺流程：
（1）原料准备：通过精炼过程，将石油原料脱除杂质，获得
纯净的液态乙烷。
（2）氯化反应：将乙烷与氯气在高温下进行氯化反应，生成
氯乙烯。
反应温度通常在400-600℃之间，反应产物经冷却、
凝固后得到氯乙烯。
（3）净化分离：将反应产物经过净化处理，去除杂质如氯乙烷、氯乙炔等，得到高纯度的氯乙烯。
2. 乙烯法的生产工艺流程：
（1）原料准备：乙烯和氯气作为原料通过精炼过程获得纯净
的乙烯和氯气。
（2）氯化反应：将乙烯和氯气在催化剂的作用下进行氯化反应，生成氯乙烯。
常用的催化剂有氯化铜、氯化钴等。
（3）净化分离：将反应产物经过净化处理，去除杂质如未反
应的乙烯、氯乙烷等，得到高纯度的氯乙烯。
以上是氯乙烯生产工艺流程的简要介绍，实际生产中还涉及到废气处理、回收再利用等环节。
随着技术的不断进步，氯乙烯生产工艺也在不断改进，以提高产量和降低能耗。
(聚)氯乙烯生产—石油乙烯法生产氯乙烯的工艺流程
Step3：EDC高温裂解得到VCM和HCl： 2Cl-CH2-CH2-Cl → 2CH2=CHCl+2HCl
总反应方程式： 2CH2=CH2+Cl2 +(1/2) O2 → 2CH2=CHCl+ H2O
当然，在以上每个有机反应过程，必然需要一定的条件，也会伴随 一些副反应，每一步得到的产物中会有副产物存在。因此，每个反应阶 段的中间产物，需要进行精制提纯处理。 乙烯平衡氧氯化工艺的关键是要掌握好HCl的平衡，即使1,2-二氯乙 烷裂解所生成的HCl恰好满足乙烯氧氯化所需的HCl。
石油乙烯法生产氯乙烯的工艺流程
• 石油乙烯法生产氯乙烯是以石油为原料生产乙烯，乙烯经过直接氯化或者 氧氯化反应生产氯乙烯的工艺。其中，乙烯平衡氧氯化工艺自工业化以来，工艺 不断改进、生产规模不断扩大，目前是氯乙烯工业化最先进的技术。 • 乙烯平衡氧氯化法是指在催化剂CuCl2的作用下，以氯化氢和氧气的混合物 与乙烯发生反应得到氯乙烯的反应，包含乙烯直接氯化、氧氯化和二氯乙烷裂解 三个环节，副反应主要是乙烯和氧气反应生成CO、CO2和三氯乙烷。在整个反 应过程中，氯化氢始终保持平衡，不需要补充及处理，因此称为平衡氧氯化法。
• 该方法具有工艺流程合理、适宜大型化规模生产等特点。我国目前 引进的乙烯法生产技术都是这种工艺。 • 下面学习乙烯平衡氧氯化法生产氯乙烯的工艺流程。
1,1-二氯乙烷 偕二氯乙烷
不对称异构体
1、二氯乙烷
C2H4Cl2
1,2-二氯乙烷 （EDC） 邻二氯乙烷 对称异构体
熔点-96.1℃ 沸点57.3℃
二氯乙烷精馏单元 流行：三塔、四塔；国内外有部分VCM厂采用五塔流程。 四塔流程：脱水塔、低沸塔、高沸塔和回收塔构成。
回收
总反应方程式： 2CH2=CH2+Cl2 +(1/2) O2 → 2CH2=CHCl+ H2O
当然，在以上每个有机反应过程，必然需要一定的条件，也会伴随 一些副反应，每一步得到的产物中会有副产物存在。因此，每个反应阶 段的中间产物，需要进行精制提纯处理。 乙烯平衡氧氯化工艺的关键是要掌握好HCl的平衡，即使1,2-二氯乙 烷裂解所生成的HCl恰好满足乙烯氧氯化所需的HCl。
石油乙烯法生产氯乙烯的工艺流程
• 石油乙烯法生产氯乙烯是以石油为原料生产乙烯，乙烯经过直接氯化或者 氧氯化反应生产氯乙烯的工艺。其中，乙烯平衡氧氯化工艺自工业化以来，工艺 不断改进、生产规模不断扩大，目前是氯乙烯工业化最先进的技术。 • 乙烯平衡氧氯化法是指在催化剂CuCl2的作用下，以氯化氢和氧气的混合物 与乙烯发生反应得到氯乙烯的反应，包含乙烯直接氯化、氧氯化和二氯乙烷裂解 三个环节，副反应主要是乙烯和氧气反应生成CO、CO2和三氯乙烷。在整个反 应过程中，氯化氢始终保持平衡，不需要补充及处理，因此称为平衡氧氯化法。
• 该方法具有工艺流程合理、适宜大型化规模生产等特点。我国目前 引进的乙烯法生产技术都是这种工艺。 • 下面学习乙烯平衡氧氯化法生产氯乙烯的工艺流程。
1,1-二氯乙烷 偕二氯乙烷
不对称异构体
1、二氯乙烷
C2H4Cl2
1,2-二氯乙烷 （EDC） 邻二氯乙烷 对称异构体
熔点-96.1℃ 沸点57.3℃
二氯乙烷精馏单元 流行：三塔、四塔；国内外有部分VCM厂采用五塔流程。 四塔流程：脱水塔、低沸塔、高沸塔和回收塔构成。
回收
氯乙烯生产工艺
6.废水处理（EDC回收）
废液、废气焚烧
VCM装置的废液、废气焚烧后回收HCl和热量。 下面是典型的废热回收流程：
氯乙烯生产工艺流程
氯代烃生产涉及的反应
加成氯化 氧氯化反应 取代氯化 氢氯化反应下氯乙烯(vinyl chloride，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爆炸。由于光和热可引发氯乙烯单体聚合，故储存时应避免日晒，常温下长时间储存应加入阻聚剂（如对苯二酚）防止其自聚，一般以液体状态储存和运输
裂解温度：500℃。 EDC预热器：170 ℃。 对流段预热：225 ℃。 急冷塔入口气温度270℃。
5.氯乙烯精制单元流程简易图
氯乙烯精制单元部分参数
HCl塔：塔板数 60；压力1.2MPa；塔顶温度-24 ℃；塔底温度110 ℃，设计回流比0.6。 作用：从VCM和EDC中分离出HCl。 VCM1# 塔：塔板数 80；压力0.55MPa；塔顶温度43℃；塔底温度163 ℃，设计回流比1.8。 作用：从EDC中分离出VCM。 VCM2# 塔：（填料塔）压力0.5MPa；塔顶温度40℃；塔底温度41 ℃。 作用：从VCM 中所含有的HCl汽提出来。
3. 二氯乙烷的精制流程简易图
脱水塔：塔底温度96 ℃，塔顶温度81 ℃。塔板数35。 脱轻塔（低沸塔）目的除去低沸物。塔板数65。回流比0.9。塔底温度100 ℃，塔顶温度80 ℃。 脱重塔（高沸塔）除去高沸物多氯化物。
二氯乙烷的精制流程节能技术改造
4.二氯乙烷的裂解流程简易图
二氯乙烷的裂解部分参数
氯乙烯的用途
氯乙烯在工业上的主要应用是生产聚氯乙烯树脂，故常称其为氯乙烯单体（vinyl chloride monomer，VCM）。目前用于制造聚氯乙烯树脂的氯乙烯约占其产量的96％，少量氯乙烯用于制备氯化溶剂，主要是1,1,1-三氯乙烷和1,1,2-三氯乙烷。
废液、废气焚烧
VCM装置的废液、废气焚烧后回收HCl和热量。 下面是典型的废热回收流程：
氯乙烯生产工艺流程
氯代烃生产涉及的反应
加成氯化 氧氯化反应 取代氯化 氢氯化反应下氯乙烯(vinyl chloride，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爆炸。由于光和热可引发氯乙烯单体聚合，故储存时应避免日晒，常温下长时间储存应加入阻聚剂（如对苯二酚）防止其自聚，一般以液体状态储存和运输
裂解温度：500℃。 EDC预热器：170 ℃。 对流段预热：225 ℃。 急冷塔入口气温度270℃。
5.氯乙烯精制单元流程简易图
氯乙烯精制单元部分参数
HCl塔：塔板数 60；压力1.2MPa；塔顶温度-24 ℃；塔底温度110 ℃，设计回流比0.6。 作用：从VCM和EDC中分离出HCl。 VCM1# 塔：塔板数 80；压力0.55MPa；塔顶温度43℃；塔底温度163 ℃，设计回流比1.8。 作用：从EDC中分离出VCM。 VCM2# 塔：（填料塔）压力0.5MPa；塔顶温度40℃；塔底温度41 ℃。 作用：从VCM 中所含有的HCl汽提出来。
3. 二氯乙烷的精制流程简易图
脱水塔：塔底温度96 ℃，塔顶温度81 ℃。塔板数35。 脱轻塔（低沸塔）目的除去低沸物。塔板数65。回流比0.9。塔底温度100 ℃，塔顶温度80 ℃。 脱重塔（高沸塔）除去高沸物多氯化物。
二氯乙烷的精制流程节能技术改造
4.二氯乙烷的裂解流程简易图
二氯乙烷的裂解部分参数
氯乙烯的用途
氯乙烯在工业上的主要应用是生产聚氯乙烯树脂，故常称其为氯乙烯单体（vinyl chloride monomer，VCM）。目前用于制造聚氯乙烯树脂的氯乙烯约占其产量的96％，少量氯乙烯用于制备氯化溶剂，主要是1,1,1-三氯乙烷和1,1,2-三氯乙烷。
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四．优化结果与结论 I. 进料位置的优化
适宜的进料位置决定了分离的效果。因此低， 适宜的进料位置决定了分离的效果。因此低，进料位置的选择至 关重要。沸塔塔釜出料即是高沸塔进料 因此用低沸塔塔釜出料中VC 关重要。沸塔塔釜出料即是高沸塔进料, 因此用低沸塔塔釜出料中 含量来衡量塔分离效果。 含量来衡量塔分离效果。下图是进料位置的优化 。
由上表数据可知在符合氯乙烯精馏工艺的精馏过程中， 由上表数据可知在符合氯乙烯精馏工艺的精馏过程中，低沸塔的总塔 板数为12块 在第 块板进料最合适 高沸塔的总塔板数为9块 在第6块 块板进料最合适。 板数为 块，在第8块板进料最合适。高沸塔的总塔板数为 块，在第 块 板进料最合适。 板进料最合适。 b. distillation严格 严
已知条件：年设计精馏能力 万吨 万吨。 已知条件：年设计精馏能力10万吨。要求工作时间按每年平 小时， 纯度为99.8%。进料组成如下： 均8000小时，产品 小时 产品VCL纯度为 纯度为 。进料组成如下： C2H2 (0.1311 )，VCL (0.8576 )，EDC (0.0053)，H2O ( 0.006)
、高
拟结果 拟结果 高沸塔（重量百分比） 塔顶 模拟值 控制指标 0.000 1.000 0.000 0.000 >0.99 塔底 模拟值 控制指标 0.000 0.863
模拟值 控制指标 0.142 0.851 0.000 0.007
<100PPM 0.137 0.000
严格模型模拟图
由上表可知模拟结果符合工艺要求
9.6 40E-1
1.0 05
CF
C- 2 F
9.6 30E-1
1.0 03
9.6 20E-1
1.0 01
C -F2
9.6 10E-1 0.9 99 9.6 00E-1 0.9 97 9.5 90E-1 0 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 0.9 95 0 2.0 4.0 6.0 8.0
拟
三． PRO/II对氯乙烯的模拟 对氯乙烯的模拟
2-6øA øA 低沸塔（重量百分比） 塔顶 组分 C2H2 VCL EDC H2O 塔底 模拟值 控制指标 0.000 0.933 0.067 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.000
S2 1 1 2 3 4 5 6 S1 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 8 T1 18 S3 V1 T2 9 S5 S4 7 6 5 4 3 2 S6
II.
回流比的优化
在实行优化的过程先对进料位置进行分析之后， 在实行优化的过程先对进料位置进行分析之后，在保持分离效果 一定的情况下，最佳进料位置对应的是最小回流比。 一定的情况下，最佳进料位置对应的是最小回流比。在塔板数和进料 位置不变的条件下， 位置不变的条件下，减少回流比会使得产品质量下降增大回流比会使 得产品质量上升，但是会使得塔顶冷凝量和塔釜加热量的增加 或者产 得产品质量上升，但是会使得塔顶冷凝量和塔釜加热量的增加(或者产 量的减少)，因此控制合适选定的回流比是至关重要的。 量的减少 ，因此控制合适选定的回流比是至关重要的。
-2.275E+00 3.859E+00 -1.224E+00 -8.033E-01 -5.534E-01 -3.667E-01 2.808E+00 2.387E+00 2.137E+00 1.951E+00
23.825 12.402 7.939 5.370 3.530
1.500 1.750 2.000 2.250 2.500
四．优化结果与结论 III. 结 论
(1)对于 对于VC 精馏系统的模拟 选用 NRTL方程计算其气液相行为 可 精馏系统的模拟, 方程计算其气液相行为, 对于 方程计算其气液相行为 以得到较好的模拟效果。 以得到较好的模拟效果。 (2)通过 通过PROⅡ对年产 万吨的氯乙烯进行模拟。得模拟结果：低沸 万吨的氯乙烯进行模拟。 通过 Ⅱ对年产10万吨的氯乙烯进行模拟 得模拟结果： 塔的塔顶温度、塔底温度分别是30.9℃,43℃，塔顶塔底压力（表压 塔的塔顶温度、塔底温度分别是 ℃ ℃ 塔顶塔底压力（ 分别为0.440Mpa,0.5Mpa，第六块板进料，最优回流比为 。高 ）分别为 ，第六块板进料，最优回流比为2.1。 沸塔的塔顶温度、塔底温度分别为14 沸塔的塔顶温度、塔底温度分别为 ℃,16 ℃，塔顶塔底压力分别 为0.2Mpa,0.323Mpa，第二块板进料，最优回流比为 0.05. ，第二块板进料， (3)通过的灵敏度分析等优化功能 分析了影响 通过的灵敏度分析等优化功能,分析了影响 生产的关键因素, 通过的灵敏度分析等优化功能 分析了影响VC 生产的关键因素 精馏合成操作的控制变量和调优变量, 作为 VC 精馏合成操作的控制变量和调优变量 为今后 VC 精馏系 统的优化提供了有效可靠的依据。 统的优化提供了有效可靠的依据。 （4）通过对氯乙烯精馏系统及高、低沸塔的操作参数进行优化， ）通过对氯乙烯精馏系统及高、低沸塔的操作参数进行优化， 在保证产品纯度的前提下， 在保证产品纯度的前提下，通过进料位置与回流比的优化使得氯乙 烯的产率达到了99.8%以上。 以上。 烯的产率达到了 以上
0. 94 9 0 0. 50 0 0. 00 1 0. 50 1 0. 00 2 0. 50 2
FEEDL OCATION
低沸塔回流比与塔釜 VC 含量关系图
高沸塔回流比与塔釜 VC 含量关系图
由上图可见，在固定进料位置不变时，低沸塔回流比在 时 塔釜VC 由上图可见，在固定进料位置不变时，低沸塔回流比在4时，塔釜 的含量最大为96%，保证了能量与效率的最优。而高沸塔回流比在0.05时， ，保证了能量与效率的最优。而高沸塔回流比在 的含量最大为 时 塔釜VC的含量最大为 塔釜 的含量最大为96%，保证了能量与效率的最优。 的含量最大为 ，保证了能量与效率的最优。
致谢 大学本科的学习生活即将结束。在此， 大学本科的学习生活即将结束。在此，我 要感谢所有曾经教导过我的老师和关心过 我的同学， 我的同学，要特别感谢各位的老师的关心 和帮助。 和帮助。 向所有关心和帮助过我的人表示真心的感 谢。 最后欢迎各位老师提问，请批评改正。 最后欢迎各位老师提问，请批评改正。
PRO/IIG 拟对实际 产 G 财 。
导
，节
、
二．氯乙烯精制的工艺流程简介 I. 氯乙烯的来源
是以经过混合脱水的乙炔和氯化氢， 是以经过混合脱水的乙炔和氯化氢，在汞触的作用下进行加成反 应得到氯乙烯。（电石乙炔法所采用的精馏工艺 应得到氯乙烯。（电石乙炔法所采用的精馏工艺 ） 。（ 2. 石油乙烯氧氯化法 目前以三步法技术最为成熟，即乙烯氯化得二氯乙烷、乙烯氧氯 目前以三步法技术最为成熟，即乙烯氯化得二氯乙烷、 化得二氯乙烷、二氯乙烷裂解脱氯化氢制得氯乙烯。 化得二氯乙烷、二氯乙烷裂解脱氯化氢制得氯乙烯。
1. 电石乙炔法
区别： 区别： 进料组成不同 精制功能的侧重点不同
二．氯乙烯精制的工艺流程简介 II. 精馏工艺流程及原理
氯乙烯精馏工艺流程
原理：液体混合物的精馏过程， 原理：液体混合物的精馏过程，是基于不同组成的不同 物质具有不同的挥发度 。
三． PRO/II对氯乙烯的模拟 对氯乙烯的模拟
I. 模拟精馏过程
年产10万吨氯乙烯精制工段的 年产 万吨氯乙烯精制工段的 设计
导教师：吴建 导教师：
工<3>‚ÕÕ 级： 工 ‚Õ ‚ 学 ：杨静 学号： 学号：12007240231
LOGO
设计的结构和主要内容
第一部分 氯乙烯的发展与意义 第二部分 氯乙烯精制的工艺流程简述 第三部分 PRO/II对氯乙烯的模拟 第四部分 优化结果与结论
意义
一．系统的背景及意义 PRO/IIn 个拥 n 拟软件 工 拟软件 复杂
1. 将精馏节能技术做到系统化、 将精馏节能技术做到系统化、 全面化、智能化。 全面化、智能化。 2. 为精馏工艺设计和选择、企 为精馏工艺设计和选择、 业的节能改造提供了有利的 条件。 条件。 3. 减少大量的实验工作，节省 减少大量的实验工作， 大量的人力、物力和财力， 大量的人力、物力和财力， 无论是经济效益还是社会效 益都是显著的。 益都是显著的。
C -F
FEED
FEEDL OCATION
进
与
vc* *
图
高沸塔进料位置与塔釜vc含量图 高沸塔进料位置与塔釜 含量图
四．优化结果与结论
由图可知低沸塔在进料是第2块板时，塔釜 的含量最大达到了 由图可知低沸塔在进料是第 块板时，塔釜VC的含量最大达到了 块板时 98%以上，所以，因选择第2块板中的一个进料。高沸塔在进料是第 以上，所以，因选择第 块板中的一个进料 高沸塔在进料是第3 块板中的一个进料。 以上 块板时，塔釜 的含量最大达到了 的含量最大达到了99%以上。所以，高沸塔的最佳进 以上。 块板时，塔釜VC的含量最大达到了 以上 所以， 料位置应为第3块塔板。 料位置应为第 块塔板。 块塔板
S4
SCD1
S3 V1 SCD2 S5
氯乙烯精馏shortcut简单模 型模拟图
拟结果
TOTAL TRAYS 7 8 9 11 12
FEED TRAY 7.60 8.79 9.97 11.16 12.34
R/R-MIN
M/M-MIN
REFLUX RATIO
DUTY,
M*KJ/HR
CONDENSER REBOILER
四．优化结果与结论
9 . 40E-1 6
1. 04 0
CR
HR-R
9 . 30E-1 6
1. 02 0
9 . 20E-1 6
1. 00 0
C -R
9 . 10E-1 6
H C -F
0. 98 9
9 . 00E-1 6