电石法氯乙烯乙炔生产工艺（全版）
生产原理
电石水解反应原理
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2+130KJ/mol(31kcal/mol)
由于工业电石含有大量杂质,CaC2在水解反应的同时,还进行一些副反应,生成相应的杂质气体,其反应式如下:
CaO+2H2O→Ca(OH)2+63.6kJ/mol
CaS+2H2O→Ca(OH)2+H2S↑
Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3↑
Ca3N2+6H2O→3Ca(OH)2+2NH3↑
Ca2Si+4H2O→2Ca(OH)2+SiH4↑
Ca3As2+6H2O→3Ca(OH)2+2AsH3↑
清净原理:
上述水解反应中,生成的粗乙炔气中含有硫化氢、磷化氢等杂质气体,在清净时主要进行如下
化反应.
H2S+4NaClO→H2SO4+4NaCl
PH3+4NaClO→H3PO4+4NaCl
SiH4+4NaClO→SiO2+2H2O+4NaCl
AsH3+4NaClO→H3AsO4+4NaCl
上述反应生成的H2SO4 、H3PO4等酸类物质，部份夹带于气体中，进入中和塔，在塔与氢氧化钠进行中和反应，主要的反应式如下：
H3PO4+3NaO H→Na3PO4+3H2O
H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O
生成的盐类物质溶解于液相中，通过排碱时排放。
工序任务
将破碎好的电石加入发生器与水发生水解反应，按生产需要，调节电磁振荡器电流，维持气柜高度，生成的粗乙炔气进行冷却、压缩、清净（除去粗乙炔气中的H2S、PH3等杂质），使其纯度达到98%以上，满足合成工序流量要求。
工序岗位职责
熟悉本工序工艺流程，设备结构，物料性能，掌握操作法及基本生产原理，以及安全、消防环境保护要求。严格遵守岗位操作规程、交接班制度、安全生产制度、巡回检查制度、设备维护保养制度。
严格控制各项工艺控制指标，准确及时填写原始记录，做到无漏项，无涂改,无污迹,字体工整(要求用仿宋体)。
八小时工作负责处理和排除各种生产故障,保证实现优质、高产低消耗,同时保证设备卫生清洁和环境卫生。遵守劳动纪律、不串岗、不睡岗、不擅自离岗,有事离岗必须向班长请假。
服从班组长、工段长的领导和分厂、生产调度的指挥,接受安全巡岗检查。
工序原料质量要求
电石
电石质量应符合(表1)要求。
表1电石质量标准 GB/T10655-89
指标名称指标
优级品一级品二级品三级品
发气量,L/Kg
≥ 粒度,mm 81～150
51～80
2～50 305
305
300 295
295
290 280
280
275 255
255
250
乙炔中磷化氢，%（V）≤ 0.06 0.08 0.08 0.08
乙炔中硫化氢，%（V）≤ 0.10 0.10 0.15 0.15
电石粒度应符合(表2)要求。
表2电石粒度标准
粒度，mm 限度粒度，% 2mm筛下物，%
81～150 85以上≤3
51～81 85以上≤3
2～50 76（16mm以上）≤4
氮气
纯度: ≥97%
含氧: ≤3%
不含水
压力≥0.2MPa
碱液
Na(OH) ＞15%
NaCl＜5%
Na2CO3＜1%
氯气
纯度: ≥90%
含氢: ＞0.4%
含水: ＞0.03%
浓次氯酸钠
有效氯：≥10%
工序动力参数要求（表3）
表3工序动力参数
序号名称动力参数备注
1 电磁振荡器、仓壁振荡器220V
2 电动葫芦、压缩机、清净泵、洗涤泵、碱泵、搅拌电机、新鲜次钠泵等380V
3 工业水≥0.3MPa
4 循环水≥0.3MPa
5 上清液≥0.3MPa
6 凉水塔上清液温度≤40℃洗涤泵进口（上清液）温度
7 空气≥0.2MPa
8 氮气≥0.2MPa
9 +5℃水≤10℃
工序工艺流程概述(工艺流程图附后)
用电动葫芦将装有电石的吊斗提升到加料平台,地磅称量后加入第一、第二贮斗。第二贮斗的电石通过电磁振动给料器连续加入发生器，电石在发生器遇水反应生成的粗乙炔气体从顶部逸出，经洗泥桶正水封后进入发生器出口总管。再经过四台并联的洗涤塔，塔用废次钠液和补充的上清液作喷淋液，将上升的粗乙炔气洗涤、降温、塔顶出来的气体汇集在总管，总管一端联接1000m3乙炔气柜，另一端为压缩机进口管。发生器水解反应放出的热量和产生的渣浆，借废次钠泵注入的废次钠液维持发生器温度，稀渣浆由溢流管不断排出以维持发生器液位，电石渣由耙齿耙至发生器锥形底部，经排渣考克间歇排放。残渣与渣浆一起流至排渣场处理。
当发生器压力高时，乙炔气由安全水封自动排空；当压力过低时，气体由气柜经逆水封进入发生器，以保持发生器正压。
由总管来的乙炔气体，经SK-30、SKA-303压缩机或纳氏泵加压后进入机后冷却器，用工业水冷却后的乙炔气体，进入三组并联的清净系统（每组由两台清净塔，一台中和塔串联构成）在塔粗乙炔气与氢氧化钠溶液或NaClO溶液逆向接触反应，以除去粗乙炔气中的硫、磷等杂质气体。从中和塔塔顶出来的乙炔气体汇集在总管，通过乙炔预冷器用+5℃水冷却后又进入三台并联的固碱干燥器，脱水后的精乙炔气纯度达98%以上，送到合成工序使用。
由纯水工段送来的15%的碱液进入浓碱贮槽，定期用碱泵抽至中和塔循环使用。
由氯碱分厂送来的10%的浓次钠溶液进入浓次钠池澄清后，借用浓次钠泵送到浓次钠高位槽贮存供配制使用。
自浓次钠高位槽来的浓次钠，与氯水（或氯气）、水一起分别经流量计计量后进入混合器配制，配制好的新鲜次钠液流入配制槽，分析合格后，用新鲜次钠泵连续送到次钠高位槽供清净岗位使用，当高位槽液位低时，报警器启动，此时应加大高位槽次钠补充量；当液位过高时，则自动溢流回配制槽，以保持配制槽和高位槽的次钠量。
自次钠高位槽来的新鲜次钠液，经清净泵加压后送入2＃清净塔塔顶，经2＃清净塔底流出的次钠液再用清净泵加压后后送入1＃清净塔塔顶，经1＃清净塔底流出的浓度很低的次钠液，可部份回到2＃塔泵前进口，用泵继续送到2＃塔顶，循环使用，也可全部直接进入洗涤泵，与补充的上清液混合后送到洗涤塔顶，供洗涤塔喷淋使用。
工序工艺指标及控制点
序号控制点控制项目控制指标控制人备注
1 电石破碎机电石粒度20～30mm 破碎工
2 氮气
氮气总管氧气含量＜3% 分析工
氮气总管纯度＞97% 分析工
氮气总管压力≥0.2MPa 加料工
3 一贮斗加料排氮压力40～60mmHg 加料工
4 一贮斗加料前氮气置换时间≥2min 加料工
5 发生器中部发生器温度85～90℃发生工
6 发生器顶部发生器压力600～1000mmH2O 发生工
7 发生器发生器液位1/2～2/3 发生工
8 气柜气柜高度400～600m3 发生工
9 正水封正水封液位500mmH2O 发生工
10 逆水封逆水封液位600mmH2O 发生工
11 安全水封安全水封液位2000mmH2O 发生工
12 压缩机进口管压缩机进口温度＜40℃清净工
13 机后冷却器出口管机后冷却器出口温度＜40℃清净工
14 次钠贮槽次钠含有效氯0.06～0.12% 清净工
次钠贮槽pH值7～8 清净工
15 中和塔中和塔碱含量10～15% 清净工
中和塔Na2CO3 ＜10% （冬天＜8%) 清净工
16 洗涤塔洗涤塔液位1/2～2/3 清净工
17 清净塔清净塔1/2～2/3 清净工
18 中和塔中和塔液位1/2～2/3 清净工
19 乙炔总管乙炔含硫、磷无（AgNO3试纸不变色）清净工
20 乙炔总管乙炔预冷器出口温度＜15℃清净工
21 乙炔总管乙炔纯度≥98% 分析工
22 废次钠贮槽废次钠贮槽液位30%～78% 发生工
23 回收罐压缩机工作水回收罐液位1/3～3/4 清净工
岗位操作法
开车前准备：
加料岗位：
1.1.1.1检查本岗位设备、阀门、电气、仪表是否灵活好用，排空管是否畅通。
1.1.1.2蝶阀是否严密，不得有泄漏。
1.1.1.3检查氮气压力是否合格。
1.1.1.4通知分析工分析氮气纯度。
发生岗位：
1.1.1.5检查各设备、阀门、仪表是否灵活好用。
1.1.1.6系统无泄漏、传动设备正常，加足润滑油。
1.1.1.7气柜、发生器、安全水封、正、逆水封加水到规定位置。
1.1.1.8氮气置换：
1.1.1.8.1发生器系统局部置换则打开发生器和二贮斗排空阀，打开发生器及二贮斗氮气进口阀，控制发生器压力及液面，用合格的氮气置换至分析系统含氧气＜3%为合格，关闭相关阀门。
1.1.1.8.2系统置换则打开中和塔出口总管放空阀，关闭发生器排空阀、总管蝶阀、气柜大阀、自动排水阀，待清净系统各设备加好液位后，开通乙炔管径，从发生器加氮气置换系统，待分析合格后关闭相关阀口。
1.1.1.8.3气柜置换：
关闭气柜总管自动排水水封出口阀，打开氮气阀，待气柜升至适当高度，打开气柜放空阀将气柜放平后关闭排空阀，再将气柜升起，再放空直至取样分析合格。
1.1.1.8.4全系统置换：
与合成联系，由合成工段决定具体放空位置，待合成打开排空阀后，开通乙炔管径，从发生器加氮气开始置换，至分析合格后关闭相关阀门。
清净岗位：
1.1.1.9检查各设备、管道、电气、仪表是否正确完好。系统无泄漏，传动设备检查无误，转向正确，加足润滑油。
1.1.1.10将准备好的浓次钠液用泵送到浓次钠高位槽，并配制合格的新鲜次钠液，启动新鲜次钠泵将配制槽的新鲜次钠送到次钠高位槽备用。
1.1.1.11将贮存在碱贮槽的合格的碱液打到中和塔，待中和塔液位正常时关闭碱贮槽出口，中和塔打循环。
1.1.1.12冼涤塔、清净塔加液面到规定位置。
1.1.1.13将压缩机气水分离器及+5℃水热交换器加水到规定位置(+5℃水热交换器注满)。
1.1.1.14各自动排水水封加水到规定位置。
1.1.1.15开启机后冷却器、乙炔预冷器及压缩机+5℃水热交换器的冷却上水、回水阀，冷却水系统启动。
1.1.1.16系统置换:
系统置换由合成工段决定放空位置,待联系妥当后,关闭气柜大阀,各自动排水口阀门，根据具体情况从发生器或清净塔进口开氮气阀,并开通乙炔管线开始置换,至分析合格关闭氮气进口阀,通知合成关闭放空阀,乙炔总阀。
待全系统置换完华，与合成工序联系决定通乙炔时间，发生、加料岗位提前加料，将气柜升到适当高度（～500m3）待用。
正常开车:
加料岗位:
1.1.1.17电动葫芦提运电石
1.1.1.17.1移动电动葫芦将挂钩垂直放至提升井下，与破碎工密切配合挂好电石吊斗。
1.1.1.17.2当破碎工把吊斗挂牢于葫芦挂钩上,通知加料工提运后,向上点动葫芦,重斗试葫芦运行情况,确认葫芦正常后方可向上提料,至吊斗安全离开斗车后停顿,待破碎工把斗车移开后再继续向上提料。
1.1.1.17.3用地磅准确称量电石重量，确保一贮斗碟阀能关严。
1.1.1.18向一贮斗加料:
1.1.1.18.1检查第一贮斗的电石是否全部放完(第一次可略)。
1.1.1.18.2打开一贮斗排空阀、氮气进口阀，稳定排氮压力，置换贮斗，时间不少于2分钟。
1.1.1.18.3待一贮斗置换合格,关闭其氮气进口阀, 开启碟阀,加料口冲氮气。
1.1.1.18.4将计量好的电石吊斗慢慢放到加料口上。
1.1.1.18.5向贮斗加料,完毕后,关闭一贮斗蝶阀、氮气阀、排空阀,将吊斗放回提升井下。
1.1.1.18.6准确记录好每次加料的电石重量。
发生岗位:
1.1.1.19开车:
1.1.1.19.1将发生器正、逆、安全水封液面控制在正常围。
1.1.1.19.2打开气柜大阀.
1.1.1.19.3启动发生器搅拌。
1.1.1.19.4向第二贮斗放料。
a）检查发生器液位是否正常。
b）当一贮斗料加好后，确定二贮斗电石用完（第一次可略）。
c）通知发生操作室操作人员停电磁振荡器。
d）打开二贮斗蝶阀，使一贮斗电石加入二贮斗。
e）如电石粒度大卡住，用铜锤或仓壁振动器敲击一贮斗。
f）待向二贮斗加完电石后，关闭二贮斗蝶阀（需反复开关2～3次）。
g）通知加料工进行一贮斗加料。
1.1.1.19.5启动电磁振荡器,搅料时注意电磁振荡器的电流。
1.1.1.19.6打开带溢流水阀。
1.1.1.19.7当发生器温度达85℃,启动废次钠泵开始向发生器注水,并维持反应温度和发生器液面。
1.1.1.20正常操作:
1.1.1.20.1按生产需要,调节电磁振荡器电流,维持气柜高度。
1.1.1.20.2保持溢流畅通,维持发生器液面在液位计中部。
1.1.1.20.3维持发生温度在85--90℃。
1.1.1.20.4维持正、逆水封液位在规定位置。
1.1.1.20.5根据生产负荷定时排出电石渣，排渣时禁止向二贮斗放料。
a）停止向发生器加料。
b）打开发生器加水阀向发生器注水。
c）关闭带溢流水阀。
d）打开溢封水阀。
e）打开排渣考克进行排渣。
f）待发生器液位降至液面计1/3处时关闭排渣考克。
g）当发生器液位上升到液面计中部时，关闭发生器加水阀、溢封水阀，打开带溢流水阀。
h）启动电磁振荡器向发生器加料。
清净岗位:
1.1.1.21开车:
1.1.1.21.1启动相关清净泵,洗涤泵,并通过塔底出口阀,泵进、出口阀调节好塔液位。
1.1.1.21.2检查压缩机气水分离器液面,打开循环水进口阀,启动压缩机（压缩机开、停车顺序见本标准第
七、八页）。
1.1.1.21.3当配制槽液面降到1/2时,开始配制操作。
a）打开循环水阀。
b）打开浓次钠进口阀。
c）打开氯气或氯水进口阀。
d）及时分析新鲜次钠有效氯含量及pH值，确保在工艺指标围。
1.1.1.22正常操作:
1.1.1.2
2.1每小时分析一次中和塔碱液,当氢氧化钠或碳酸钠不符合工艺要求时及时换碱。
-- 稀碱液中总碱度测定
●用比重计测出碱液比重d。
●10ml试样于250ml溶量瓶中，稀释至刻度并摇匀。
●从稀液中取10ml于三角瓶中，用酚酞作指示剂，以0.1N的HCl滴至无色，耗HCl量V。则：
总碱度=（V×0.1×0.04×100×10-2）/（10/25）×10×d
= V/ d×10-2
若取d=1，则总碱度= V×10-2
-- 中和塔碱液NaCO3及Na2CO3含量的测定
●用比重计测出比重d，再取10ml试样于250ml溶量瓶中，稀释至刻度并摇匀。
●从稀液中取10ml于三角瓶中，用酚酞作指示剂，以0.1×10-2的酚酞作指示剂，以0.1的HCl滴至无色，记耗量V1。
●再加入0.05×10-2的甲基橙作指示剂，用0.1N的HCl继续滴至刚好转为橙色，记下第二次耗HCl量V2，则：
NaOH×10-2=（V1－V2）×0.1×0.04×100×10-2/d×10×（10/250）
= （V1－V2）×10-2/ d
Na2CO3×10-2=2 V1×0.1×0.×100×10-2/ d×10×（10/250）
=2.65 V2/ d×10-2
若取d=1，NaOH×10-2=（V1－V2）×10-2
Na2CO3=2.65 V2×10-2
1.1.1.2
2.2随时用硝酸银试纸测定清净效果,保持硝酸银试纸不变色。
1.1.1.2
2.3随时检查各塔塔底液位,控制在正常围。
1.1.1.2
2.4每半小时分析一次次钠有效氯含量及PH值,控制在工艺指标围。
a）准确吸取10ml次氯酸钠溶液于三角瓶中。
合肥工业大学 课程设计 设计题目： 5万吨/年电石法制氯乙烯 学院：化学与化工学院专业：化学工程与工艺班级： 学生：方柳陈志指导教师：张旭系主任: （签名） 一、设计要求： 1、根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，选定合理的流程方案和设备类型，并进行简要论述。（字数不小于8000字） 2、设计说明书内容：封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。 3、图纸要求：工艺流程图1张（图幅2号）；设备平面或立面布置图1张（图幅3号））。 二、进度安排： 三、指定参考文献与资料 《过程装备成套技术设计指南》（兼用本课程设计指导书）、《过程装备成套技术》、《化工单元过程及设备课程设计》
摘要 本次课程设计主要是设计氯乙烯的生产成套装置。氯乙烯是生产聚氯乙烯的主要原料，到目前为止，全球有93%以上的氯乙烯采用氧氯化法生产。在国内，考虑到石油资源不足，价格较高，而电石资源丰富，所以大部分工厂都采用电石法制取氯乙烯。本次主要介绍电石法制取氯乙烯。先后介绍了从原料气氯化氢、乙炔的制备到氯乙烯的合成、氯乙烯的精馏等一系列生产过程的工艺流程、工艺原理以及主要设备选型等问题。 关键词：氯乙烯；电石法；乙炔；氯化氢；工艺流程；精馏
一乙炔的制备 乙炔生产的工艺原理 （1）电石的破碎 通常厂家采购的电石都是大块的电石，而电石料块进入发生器的合理径为25~50mm，因此在进发生器前必须破碎，通常是将大块的电石放入颚式破碎机，粗破后料块直径为80~100mm，通过皮带机输入电石仓库，然后经过二次破碎，径粒达到25~50mm，破碎后料块通过皮带机径除铁器除铁后输入日料库，作为发生器的入料电石。进入破碎机的电石温度应≤130℃，否则会烫坏，烧坏皮带；进入发生器的电石温度应该≤80℃，否则对发生系统不安全。 （2）电石的除尘 化学工程里把气体与微粒子混合物中分离粒子的操作称作除尘。针对电石及其粉尘的特性，选用的除尘方法一般有以下几种。 ①旋风除尘。旋风除尘器对数微米以上的粗粉尘非常有效。采用简单的旋风除尘器和风机进行除尘，利用电石粉尘在风机的作用下，在除尘器内旋转所产生的离心力，将电石粉尘从气流中分离出来。这种方式结构简单，器身无运动部件，不需要特殊的附属设备，安装投资较少，操作、维护也方便，压力损失中等，动力消耗不大，运转维护费用低，也不受浓度、温度的影响。但由于电石粉尘比较细，用这种简单的除尘方式很难达到环保要求，除尘效率不高。 ②湿法除尘。湿法除尘具有投资少，结构简单，占地面积小，特别是对易燃易爆气体的除尘效果更好，在操作时不会产生捕集到的电石灰尘再飞扬。电石除尘通常采用旋风除尘和湿法的冲激式除尘器相结合。这种除尘方式虽然效率较高，但由于系统压力损失大，管道容易积灰。冬天用蒸汽时，积灰易受潮结块，造成管道堵塞，清理比较困难。除尘器内排出的电石渣水，多耗了水又易造成二次污染，除尘器排出的气体中水蒸气在寒冷的北方也容易结冰，因此这种除尘方式适合于气候湿润、冬天不冷的地方使用。 （3）袋式过滤除尘 布袋除尘室依靠编制的或毡织的滤布作为过滤材料来达到分离含尘气体中电石尘的目的，除尘效率一般可达99%。滤布在长期与粉尘的接触和反复清理的过程
文件编号：TP-AR-L4009 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 电石法制聚氯乙烯乙炔工段生产特点、常见事故及预防正式样本
电石法制聚氯乙烯乙炔工段生产特点、常见事故及预防正式样本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 电石与水反应生成乙炔，乙炔在常温下是气态。 乙炔气与空气混合，可形成易燃易爆气体，一旦遇上 火源、静电、局部高温、摩擦等就会发生爆炸。因 此，生产者都必须了解本工段原材料和产品的性能、 生产特点，确保本工段的安全操作。 易燃易爆，乙炔性质活泼，在高温、高压下具有 强烈的爆炸能力。乙炔与空气能在很宽的范围内，即 2.3—81%（其中7—13%最易爆炸，最适宜的混合比 为13%）形成爆炸混合物。它属快速爆炸混合物，其 爆炸延滞时间只有0.017秒。在电石加料中，如贮斗
内剩余的乙炔气用氮气未排尽，遇到明火或加料电石摩擦就会发生火烧爆炸。 乙炔与氯气反应生成氯乙炔会发生火烧爆炸。在生产中次氯酸钠配制槽的液面控制太低，碰到故障时会出现系统内乙炔气倒窜入文丘里的氯气管中，与氯气生成氯乙炔造成文丘里火烧爆炸的现象。 （二）有毒有害 l.乙炔 乙炔属微毒类化合物，具有轻微的麻醉作用。车间空气中最高允许浓度是500mg/m3。人体大量吸入乙炔气，初期表现为兴奋、多语、哭笑不安；后为眩晕、头痛、恶心和呕吐，共济失调、嗜睡；严重者昏迷、紫钳、瞳孔对光反应消失、脉弱而不齐。急救方法是迅速离现场至空气新鲜处，采取人工呼吸或输氧治疗。
第一部分氯乙烯的制备 工艺流程: 乙炔工段送来的精制乙炔气（纯度≥98.5%），经乙炔沙封后，与氯化氢工段送来的氯化氢（纯度≥93%，不含游离氯）在混合器以一定比例（1：1.05）混合后进入一级石墨冷却器，用－35℃冷冻盐水冷却至（2±4）℃,再经二级石墨冷却器用－35℃冷冻盐水间接冷却至（－14±2）℃左右，在这两级石墨设备内各依重力作用除去大部分冷凝液滴后依次进入一级酸雾过滤器、二级酸雾过滤器，由氟硅油玻璃棉过滤捕集除去少量粒径很小的酸雾，排出40%的盐酸送氯化氢脱吸或作为副产品包装销售。得到含水分≤0.06%的混合气依次进入石墨预热器，蒸气预热器预热至70～80℃温度送入串联的两段装有氯化高汞触媒的转化器，可分别由数台并联操作，反应生成粗氯乙烯，第一段转化器出口气体中尚有20%～30%的乙炔未转化，在进入第二段转化器继续反应，使其出口处的乙炔含量控制在3%以下。第二段转化器装填的是活性高的新催化剂，第一段转化器装填的则是活性较低的催化剂，即由第二段更换下来的旧催化剂。合成反应热，通过转化列管间的循环热水移支去。精氯乙烯经过装有活性炭填料的除汞器填料塔的稀酸及解吸后的稀酸吸收混合气中的大部分氯化氢气体，制得氯化氢含量为28%～30%的盐酸送氯化氢脱吸或作为副产品包装销售；经过吸收后的粗氯乙烯气体进入二级填料水洗塔二次清洗，水洗后含有极微量的氯化氢酸雾、二氧化碳及惰性气体，进入碱洗塔用8%～20%的NAOH溶液洗涤，净化后的气体经汽水分离器部分脱水后送入压缩工序。生产间的波动则由设置的氯乙烯气柜来实现缓冲。工艺原理: 混合气脱水:利用氯化氢吸湿性质，预先吸收乙炔气中的绝大部分水，生成40%左右的盐酸，降低混合气中的水分，利用冷冻方法混合脱水，是利用盐酸冰点低，盐酸上水蒸气分压低的原理，阄混合气体冷冻脱酸，以降低混合气体中水蒸气分压来降低气相中水含量，达到进一步降低混合气中的水分至所必需的工艺指标。在混合气冷冻脱水过程中，冷凝的40%的盐酸，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（≤2μm）的“酸雾”悬浮于混合气流中，形成“气溶胶”，该“气溶胶”无法依靠重力自然沉降，要采用浸渍3%～5%憎水性
电石法氯乙烯乙炔生产工艺（全版） 生产原理 电石水解反应原理 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2+130KJ/mol(31kcal/mol) 由于工业电石含有大量杂质,CaC2在水解反应的同时,还进行一些副反应,生成相应的杂质气体,其反应式如下: CaO+2H2O→Ca(OH)2+63.6kJ/mol CaS+2H2O→Ca(OH)2+H2S↑ Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3↑ Ca3N2+6H2O→3Ca(OH)2+2NH3↑ Ca2Si+4H2O→2Ca(OH)2+SiH4↑ Ca3As2+6H2O→3Ca(OH)2+2AsH3↑ 清净原理: 上述水解反应中,生成的粗乙炔气中含有硫化氢、磷化氢等杂质气体,在清净时主要进行如下 化反应. H2S+4NaClO→H2SO4+4NaCl PH3+4NaClO→H3PO4+4NaCl SiH4+4NaClO→SiO2+2H2O+4NaCl AsH3+4NaClO→H3AsO4+4NaCl 上述反应生成的H2SO4 、H3PO4等酸类物质，部份夹带于气体中，进入中和塔，在塔内与氢氧化钠进行中和反应，主要的反应式如下： H3PO4+3Na OH→Na3PO4+3H2O H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O 生成的盐类物质溶解于液相中，通过排碱时排放。 工序任务 将破碎好的电石加入发生器内与水发生水解反应，按生产需要，调节电磁振荡器电流，维持气柜高度，生成的粗乙炔气进行冷却、压缩、清净（除去粗乙炔气中的H2S、PH3等杂质），使其纯度达到98%以上，满足合成工序流量要求。 工序岗位职责 熟悉本工序工艺流程，设备结构，物料性能，掌握操作法及基本生产原理，以及安全、消防环境保护要求。严格遵守岗位操作规程、交接班制度、安全生产制度、巡回检查制度、设备维护保养制度。 严格控制各项工艺控制指标，准确及时填写原始记录，做到无漏项，无涂改,无污迹,字体工整(要求用仿宋体)。 八小时工作负责处理和排除各种生产故障,保证实现优质、高产低消耗,同时保证设备卫生清洁和环境卫生。遵守劳动纪律、不串岗、不睡岗、不擅自离岗,有事离岗必须向班长请假。 服从班组长、工段长的领导和分厂、生产调度的指挥,接受安全巡岗检查。 工序原料质量要求 电石 电石质量应符合(表1)要求。 表1电石质量标准 GB/T10655-89 指标名称指标 优级品一级品二级品三级品 发气量,L/Kg
电石法制聚氯乙烯乙炔工段生产特点、常见事故及预防 2009-06-26 13:32:07 作者：来源： 电石与水反应生成乙炔，乙炔在常温下是气态。乙炔气与空气混合，可形成易燃易爆气体，一旦遇上火源、静电、局部高温、摩擦等就会发生爆炸。因此，生产者都必须了解本工段原材料和产品的性能、生产特点，确保本工段的安全操作。 易燃易爆，乙炔性质活泼，在高温、高压下具有强烈的爆炸能力。乙炔与空气能在很宽的范围内，即2.3—81%（其中7—13%最易爆炸，最适宜的混合比为13%）形成爆炸混合物。它属快速爆炸混合物，其爆炸延滞时间只有0.017秒。在电石加料中，如贮斗内剩余的乙炔气用氮气未排尽，遇到明火或加料电石摩擦就会发生火烧爆炸。 乙炔与氯气反应生成氯乙炔会发生火烧爆炸。在生产中次氯酸钠配制槽的液面控制太低，碰到故障时会出现系统内乙炔气倒窜入文丘里的氯气管中，与氯气生成氯乙炔造成文丘里火烧爆炸的现象。 （二）有毒有害 l.乙炔 乙炔属微毒类化合物，具有轻微的麻醉作用。车间空气中最高允许浓度是500mg/m3。人体大量吸入乙炔气，初期表现为兴奋、多语、哭笑不安；后为眩晕、头痛、恶心和呕吐，共济失调、嗜睡；严重者昏迷、紫钳、瞳孔对光反应消失、脉弱而不齐。急救方法是迅速离现场至空气新鲜处，采取人工呼吸或输氧治疗。 2.氯气 氯气是窒息性的毒性很大的气体，对眼、呼吸系统粘膜有刺激作用，可引起迷走神经兴奋，反射性心跳骤停。氯气急性中毒轻度者出现粘膜刺激症状，眼红、流泪、咳嗽，中度者出现支气管炎和支气管肺炎、胸闷、头痛、恶心、干咳等；重度者出现肺水肿，可发生昏迷和休克。 3.氮气 氮气是窒息性气体，短时间内可使人窒息死亡，因为它属于无毒气体而常被人们所忽视。 进入排过氮气的发生器和气柜之前，应将人孔等打开，必要时用排风扇鼓风，使空气流通或水冲洗后经检测含氧量在18—21%时方能进行操作。 （三）易腐性
电石乙炔法合成氯乙烯工艺及设备 马晶，王硕，韩晓丽 摘要：电石与水反应生成乙炔，乙炔除杂质后与氯化氢混合后进入转化器进行反应，反 应在装有氯化汞和活性炭为催化剂的列管内进行。改进转化器列管内结构，使流体流动状态改变，管中心温度降低，提高触媒使用寿命，提高单台转化器生产能力。在我国目前很多用电石法制氯乙烯的厂家的情况下值得推广应用。 关键词：电石乙炔法; 氯乙烯；转化器；结构 随着我国经济的不断发展，各种新材料合成及其他相关领域的开发促使了氯产品和产业的快速发展，同时如何能达到更高的产量是人们关注的问题。氯乙烯是氯产品中比较基础的一种产品，又名乙烯基氯是一种应用于化工的重要的单体，可由乙烯或乙炔制得，为无色、易液化气体，沸点-13.9 ℃，临界温度142 ℃，临界压力5.22 MPa。氯乙烯有毒，与空气混合易形成爆炸物，爆炸极限4％～22％（体积分数）。其单体的生产方法主要分为乙炔法（电石法）、乙烯法、烯烃法、联合法、乙烯氧氯化法和乙烷一步氧氯化法。我国因石油资源相对较少，电石原料分布广泛，所以目前很多化工企业仍采用电石法制取氯乙烯。 1 电石法制氯乙烯主要化学反应 电石与水反应产生乙炔，除杂质后与氯化氢混合、干燥后进入转化器。反应在转化器管内进行，列管内内装入以活性炭为载体的氯化汞（含量一般为载体质量的10％）催化剂。常压下进行反应,反应为放热反应，管外用加压循环热水冷却，保证温度控制在100～180 ℃。乙炔转化率达99％,氯乙烯收率在95％以上。副产物是二氯乙烷（约1％），也有少量乙烯基乙炔、二氯乙烯、三氯乙烷等。 生产工艺中，乙炔和氯化氢在转化器内合成氯乙烯的反应： （1）在氯化汞催化剂存在下，乙炔与氯化氢加成直接合成氯乙烯。 原料乙炔和氯化氢制备方法 （2）电石气制备乙炔方法： （3）氯化氢的制备方法：氯碱车间的氯气和氢气通入合成炉。 2 影响反应转化率的因素 2.1 原料乙炔与氯化氢的配比 在反应中乙炔可与催化剂氯化汞反应生成氯化亚汞和单质汞，所以在实际生产中要使原料气中氯化氢过量以避免催化剂中毒，减少副反应的发生。在气体纯度稳定的情况下，乙炔和氯化氢摩尔配比一般应保证在1.05～1.10 之间。可通过测定转化器出口气体中的氯化氢含量(HCl 体积分数在3%～8%)控制原料气比例，净化泡沫塔的出口温度、酸浓度值也可作为控制配比的相关参考依据。但氯化氢过多，会生成多氯化物等副产物。乙炔和氯化
采用电石法生产聚氯乙烯(PVC)的上市公司一览◇电石法：利用电石（碳化钙CaC2），遇水生成乙炔（C2H2），将乙炔与氯化氢（HCl）合成制出氯乙烯单体（CH2CHCl），再通过聚合反应使氯乙烯生成聚氯乙烯—[CH CHCI]n—的化学反应方法。具体代表厂家为：新疆天业（600075）、中泰化学（002092）、青岛海晶等。 ◇乙烯法：从石油中提取乙烯（C2H4），让氯气与乙烯发生取代反应，制得氯乙烯单体，经聚合反应生成聚氯乙烯树脂。代表厂家为：齐鲁石化、上海氯碱等。 电石法比石油法成本低，但电石法生产的氯乙烯单体在质量上比石油法稍差（也就造成了石油法PVC稍优于电石法），且电石法造成的污染较大。但石油价格的持续走高，使电石法的生存空间和利润空间不断扩展。有相当多的企业或投资人正在进入这一行业，特别是西部企业，在资源（电石多由西部企业生产、煤矿也较丰富）、能耗（水电成本较低）、人力（人工成本低）等方面都具有优势。近两年内，西部将有几百万吨的电石法PVC投产，行业竞争将愈演愈烈。同时随着PVC出口退税的调整（从11%降至5%）以及国家对两高一资企业的限制（电石将极其紧张），国内市场将极其惨烈。 ◇西部电石法生产企业成本优势突出 在电力成本支撑电石价格难以下跌的情况下，拥有一体化优势的西部企业利用自备电厂或当地较为便宜的电石价格，拥有成竞争优势。自备电厂的发电成本仅为0.18-0.20 元/度，远低于0.37-0.39 元/度的电网电价；电石供应价格也在2400-2600 元/吨，低于内地电石价格200 元/吨以上。在市场价格偏低、行业内企业普遍开工不足的情况下，西部电石法PVC 生产企业依旧保持了较高的开工率和合理的库存水平，拥有自备电厂的企业，在目前的价格水平下依旧拥有较强盈利能力。英力特一季度开工率约为70%，随后逐步提高至二季度90%、三季度的100%；新疆天业也从一季度约80%开工率提升至三季度的100%；中泰化学更是一直保持了100%的满负荷生产。
乙烯氧氯化法生产氯乙烯 一、概述 1．氯乙烯的性质和用途 氯乙烯在常温常压下是一种无色的有乙醚香味的气体，沸点-13.9℃，临界温度142℃，临界压力为5.12MPa，尽管它的沸点低，但稍加压力，就可得到液体的氯乙烯。氯乙烯易燃，闪点小于-17.8℃，与空气容易形成爆炸混合物，其爆炸范围为4～21.7％(体积)。氯乙烯易溶于丙酮、乙醇、二氯乙烷等有机溶剂，微溶于水，在水中的溶解度是0.001g／L。氯乙烯具有麻醉作用，在20～40％的浓度下，会使人立即致死，在10％的浓度下，—小时内呼吸管内急动而逐渐缓慢，最后微弱以致停止呼吸。慢性中毒会使人有晕眩感觉，同时对肺部有刺激，因此，氯乙烯在空气中的允许浓度为500ppm。 氯乙烯是分子内包含氯原子的不饱和化合物。由于双键的存在，氯乙烯能发生一系列化学反应，工业应用最重要的化学反应是其均聚与共聚反应。 氯乙烯是聚氯乙烯的单体，在引发剂的作用下，易聚合成聚氯乙烯。氯乙烯也可以和其它不饱和化合物共聚，生成高聚物，这些高聚物在工业上和日用品生产上具有广泛的用途。因此，氯乙烯的生产在有机化工生产中占有重要的地位。 2．氯乙烯的生产方法
氯乙烯首先在工业上实现生产是在20世纪30年代，当时是使用电石水解成，乙炔和氯化氢进行加成反应得到的。其化学反应方程式为：CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 C2H2 + HCl CH2CHCl 50年代前，电石是由焦炭与生石灰在电炉中加热生成： CaO+3C CaC2 + CO 随着氮乙烯需求量的增加，人们致力于寻找生产氯乙烯更廉价的原料来源。在50年代初期，乙烯成为生产氯乙烯更经济、更合理的原料。实现了由乙烯和氯气生产氯乙烯的工业生产路线。该工艺包括乙烯直接氯化生产二氯乙烷及二氯乙烷裂解生产氯乙烯。 随后，人们注意到二氯乙烷裂解过程，除生成氯乙烯外还生成氯化氢。由此，工业界想到由氢化氢可以连同乙炔生产工艺一起生产氯乙烯。 CH 2＝CH2十C12 → CH 2C1—CH 2C1 CH 2C1—CH 2C1 → CH 2＝CHC1十HC1 十HCl → CH 2＝CHC1 50年代后期，开发出乙烯氧氯化工艺以适应不断增长的对氯乙烯的需求。 在这个过程中，乙烯、氧气和氯化氢反应生成二氯乙烷，和直接氯化过程结合在一起，两者所生成的二氯乙烷一并进行裂解得到氯乙烯，这种
聚氯乙烯生产工艺简介 PVC树脂是氯乙烯单体经聚合制得的一类热塑性高分子聚合物，分子式为: [ CH2—CHCl ]n，其中n表示聚合度，一般n=590～1500。 一、氯乙烯单体的制备 工业上制备氯乙烯的方法主要有：乙炔法、联合法、乙烯氧氯化法、乙烯平衡氧氯化法等。 1、乙炔法：乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯是最早实现工业化的方法，乙炔可由电石（碳化钙）与水作用制得。此法能耗大，目前用此法生产氯乙烯制造PVC树脂主要集中在我国，占我国PVC树脂总量的一半以上。 2、联合法：由石油裂解制得的乙烯经氯化后生成二氯乙烷，然后在加压条件下将其加热裂解，脱去氯化氢后得到氯乙烯，副产品氯化氢再与乙炔反应又制得氯乙烯。 3、乙烯氧氯化法：使用乙烯、氯化氢和氧气反应得到二氯乙烷和水，二氯乙烷再经裂解，生成氯乙烯。副产的氯化氢在回收到氧氯化工段，继续反应。 4、乙烯平衡氧氯化法：是将直接氯化和氧氯化工艺相结合。乙烯与氯反应生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解产生氯乙烯和氯化氢。氯化氢与乙烯和氧气反应又生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解再产生氯乙烯和氯化氢。氯化氢回收后，继续参与氧氯化反应。 进入90年代以后，国外先后开发了一些生产氯乙烯单体的新工艺。例如开发出不产生水的直接氯化/氯化氢氧化工艺；使用最便宜的乙烷作原料，直接氧氯化生产氯乙烯单体的技术；二氯乙烷/纯碱工艺生产氯乙烯单体的新技术路线等。 二、氯乙烯的聚合 在工业化生产氯乙烯均聚物时，根据树脂应用领域，一般采用5种方法生产，即本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、微悬浮聚合和溶液聚合。 1、本体聚合：一般采用“两段本体聚合法”，第一段称为预聚合，采用高效引发剂，在62～75℃温度下，强烈搅拌，使氯乙烯聚合的转化率为8%时，输送到另一台聚合釜中，再加入含有低效引发剂的等量新单体，在约60℃温度下，慢速搅拌，继续聚合至转化率达80%时，停止反应。 本体聚合氯乙烯单体中不加任何介质，只有引发剂。因此，此法生产的PVC树脂纯度较高，质量较优，其构型规整，孔隙率高而均匀，粒度均一。但聚合时操作控制难度大，PVC树脂的分子量分布一般较宽。 2、悬浮聚合法：液态氯乙烯单体以水为分散介质，并加入适当的分散剂和不溶于水而溶于单体的引发剂，在一定温度下，借助搅拌作用，使其呈珠粒状悬浮于水相中进行聚合。聚合
氯乙烯的生产方法、生产原理
氯乙烯的生产方法、生产原理 1生产方法 按其所用原料可大致分为下列几种： ⑴乙烯法 此法系以乙烯为原科，可通过三种不同途径进行，其中两种是先以乙烯氯化制成二氯乙烷：C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2 然后从二氯乙烷出发，通过不同方法脱掉氯化氢来制取氯乙烯；另一种则直接从乙烯高温氯化来制取氯乙烯。现分述如下： ①二氯乙烷在碱的醇溶液中脱氯化氢(也称为皂化法) C2H4Cl2+ NaOH → C2H3Cl + NaCl + H2O 此法是生产氯乙烯最古老的方法。为了加快反应的进行，必须使反应在碱的醇溶液小进行。这个方法有严重的缺点：即生产过程间歇，并且要消耗大量的醇和碱，此外在生产二氯乙烷时所用的氯，最后成为氯化钠形式耗费了，所以只在小型的工业生产中采用。 ②二氯乙烷高温裂解 C2H4Cl2→ C2H3Cl + HCl 这个过程是将二氯乙烷蒸气加热到600℃以上时进行的，与此同时，还发生脱掉第二个氯化氢生成乙炔的反应，结果使氯乙烯产率降低。为了提高产率，必须使用催化剂。所用的催化剂为活性炭、硅胶、铝胶等，反应在480～520℃下进行，氯乙烯产率可达85%。 ③乙烯直接高温氯化 这一方法不走二氯乙烷的途径，直接按下式进行： C2H4 +Cl2→ C2H3Cl + HCl 由上式可以看出这一反应是取代反应，但实际上乙烯与氯在300℃以下主要是加成反应，生成二氯乙烷。要想使生成氯乙烯的取代反应成为唯一的反应，则必须使温度在450℃以上，而要避免在低温时的加成过程，可以采用将原科单独加温的方法来解决，但在高温下反应激烈，反应热难以移出，容易发生爆炸
一、工业生产方法、原理和发展历程 聚氯乙烯（PVC）是全球五大热塑性合成树脂之一，产量仅次于聚乙烯，约占世界合成树脂总消费的30%。PVC树脂价格低廉，其制品广泛应用于工农业建设和人民的日常生活。从整个世界PVC市场的地区分布情况来看，当前，北美洲和亚洲是世界最大的PVC消费市场；未来十几年间，拉美和中国将成为PVC消费增长最快的地区、因此，伴随我国经济的长期持续发展，PVC生产企业降存在着较大的利润空间。 1.1 PVC的发展历程 1835年法国人V.勒尼奥用氢氧化钾在乙醇溶液中处理二氯乙烷首先得到氯乙烯。20世纪30年代，德国格里斯海姆电子公司基于氯化氢与乙炔加成，首先实现了氯乙烯的工业生产。初期，氯乙烯采用电石，乙炔与氯化氢催化加成的方法生产，简称乙炔法。以后，随着石油化工的发展，氯乙烯的合成迅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。为了平衡氯气的利用，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合法。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方法，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方法， 1 此法得到了迅速发展。乙炔法、混合烯炔法等其他方法由于能耗高而处于逐步被淘汰的地位。 氯乙烯可发生加成反应。在引发剂（如有机的过氧化物或偶氮化合物）作用下发生加聚反应，生成聚氯乙烯（PVC）塑料。还可以与某些不饱和化合物共聚成为改善某些性能的改性品种。如与醋酸乙烯酯的共聚物，用于制造薄膜、涂料、塑料地板、唱片、短纤维等；又如与偏二氯乙烯CCl2=CH2的共聚物具有无毒、透明、防腐等特性，可用于制渔网，座垫织物、滤布、包装薄膜等，商品名莎纶、合成1，1，2-三氯乙烷等。工业上用乙炔与氯化氢于汞盐作用下加成，或由乙烯氯化后热解生成氯化氢和氯乙烯、二氯乙烷热裂解等方法制得。 1.2 PVC生产方法及原理 PVC的生产工艺有多种，根据其单体氯乙烯的不同，生产工艺主要分为电石法制PVC和乙烯法制PVC两种。 电石法制PVC是一条煤化工路线，首先用生石灰和以焦炭为主的碳素原料生产电石，在利用电石与
、填空题 1、乙炔属微毒类化合物，具有轻微的作用。 2、乙炔发生器总加水量与电石用量之比称为。 3、乙炔为色气体，极易，与空气混合有的危险。 4、与作用生成乙炔气。 5、工业用乙炔气主要含有和等杂质。 6混料槽中搅拌的型式是和的组合。 7、乙炔与氯化氢在升汞催化剂存在下的气相加成反应实际上是非均相的，分五 个步骤进行，其中反应为控制阶段。 8、气体经绝热压缩后和升高，体积。 9、工业上用合成法生产氯化氢时，氯气与氢气的物质的量比通常控制在 Cl2：H2=，燃烧时氯气通入燃烧器的管，氢气通入燃烧器 的管，反应时火焰颜色通常为色。 10、合成炉的作用是把与燃烧反应生成气体。 11、文丘里管是由、、等四部分组成。 12、次氯酸钠溶液有效氯控制在，pH值左右。 13、水环泵在正常操作中要控制好和。 14、压缩机的工作过程分为、和三个步骤。 15、点炉时若炉内有残留的氢气易使爆破。 16、生产中乙炔和氯化氢的配比要求不过量，过量。 17、低沸物主要指的是。高沸物主要指的是、等。 18、聚氯乙烯的外观是色粉末，当温度高于100C时开始分解放出。 19、对于PVC生产来说，聚合温度越低，其树脂粘度，聚合度是由决定的，而空 隙率与成反比。 20、精馏就是利用物质的沸点不同，在一定范围内的温度下，经过 多次蒸发和冷凝而分离出不同纟组分物质的过程。 21、生产工艺中采用台泡沫水洗塔，连接工艺为形式。
22、悬浮法生产PVC时，由于采用的分散剂种类不同，产品有型和型之分。 23、转化用触媒是以为载体，以为催化剂。 24、有机类引发剂能溶于或类中，所以称为油溶性引发剂，而无机类引发剂则溶于，属于水溶性。悬浮和本体聚合选用引发剂，而乳溶聚合则选用引发剂。微悬浮聚合两类引发剂都适用。 25、氯乙烯聚合用引发剂种类较多，根据其在60r时的半衰期长短，可将引发 剂分为活性引发剂、活性引发剂、活性引发剂。 26、氯乙烯悬浮聚合的机理可分为、、和四个阶段，其中是聚合的控制步骤。 27、终止剂双酚A 是色针状结晶，其结构式是。 28、聚氯乙烯在火焰上能燃烧并降解，放出、和等，但离开火焰即自熄。 29、乙炔发生后，发生器排掉的渣水主要成分是，分子式。 30、湿式立式乙炔发生器的电石加料操作，应严格按照向和贮斗顺序排置换， 然后将吊斗内的电石加入的操作顺序。 31、乙炔能与、、等金属生成炔金属，稍受震动即会爆炸。 32、影响精馏的主要因素有、、 33、电石粒度越小，与水的接触面积越，反应速度也越。通常，电石加入发生器的粒度控制在mm 以下。 34、在氯氢合成工艺中，合成炉火焰过黄或黄色，是由于过量的缘故；系统停车，原则上是先断后断。 35、正常生产时乙炔总管压力氯化氢压力，以防氯化氢倒入乙炔工段腐蚀设备。 36、单台转化器出口含乙炔，i组，n组。 37、氯化汞分子式，别名，， 38、生产聚氯乙烯的主要原料为，其化学式为，式量为。 39、聚氯乙烯的工业生产方法目前有种，他们是、40、对于PVC生产来说，聚合温度越低，其树脂粘度，聚合度是由决定的，而空 隙率与成反比。 41、有机类引发剂又可分为和化合物。工业上引发剂的活性常以来表示。 42、氯乙烯聚合用引发剂种类很多，根据60 r半衰期的长短，可将引发剂分成 三类： (1)引发剂，t < 1h
一、概述 1．氯乙烯的性质和用途 氯乙烯在常温常压下是一种无色的有乙醚香味的气体，沸点-13.9℃，临界温度142℃，临界压力为5.12MPa，尽管它的沸点低，但稍加压力，就可得到液体的氯乙烯。氯乙烯易燃，闪点小于-17.8℃，与空气容易形成爆炸混合物，其爆炸范围为4～21.7％(体积)。氯乙烯易溶于丙酮、乙醇、二氯乙烷等有机溶剂，微溶于水，在水中的溶解度是0.001g／L。 氯乙烯具有麻醉作用，在20～40％的浓度下，会使人立即致死，在10％的浓度下，—小时内呼吸管内急动而逐渐缓慢，最后微弱以致停止呼吸。慢性中毒会使人有晕眩感觉，同时对肺部有刺激，因此，氯乙烯在空气中的允许浓度为500ppm。 氯乙烯是分子内包含氯原子的不饱和化合物。由于双键的存在，氯乙烯能发生一系列化学反应，工业应用最重要的化学反应是其均聚与共聚反应。 氯乙烯是聚氯乙烯的单体，在引发剂的作用下，易聚合成聚氯乙烯。氯乙烯也可以和其它不饱和化合物共聚，生成高聚物，这些高聚物在工业上和日用品生产上具有广泛的用途。因此，氯乙烯的生产在有机化工生产中占有重要的地位。 2．氯乙烯的生产方法 氯乙烯首先在工业上实现生产是在20世纪30年代，当时是使用电石水解成，乙炔和氯化氢进行加成反应得到的。其化学反应方程式为： CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 C2H2 + HCl CH2CHCl 50年代前，电石是由焦炭与生石灰在电炉中加热生成： CaO+3C CaC2 + CO 随着氮乙烯需求量的增加，人们致力于寻找生产氯乙烯更廉价的原料来源。在50年代初期，乙烯成为生产氯乙烯更经济、更合理的原料。实现了由乙烯和氯气生产氯乙烯的工业生产路线。该工艺包括乙烯直接氯化生产二氯乙烷及二氯乙烷裂解生产氯乙烯。 随后，人们注意到二氯乙烷裂解过程，除生成氯乙烯外还生成氯化氢。由此，工业界想到由氢化氢可以连同乙炔生产工艺一起生产氯乙烯。 CH 2＝CH2十C12→ CH2C1—CH 2C1 CH 2C1—CH 2C1→ CH2＝CHC1十HC1 十HCl → CH2＝CHC1 50年代后期，开发出乙烯氧氯化工艺以适应不断增长的对氯乙烯的需求。 在这个过程中，乙烯、氧气和氯化氢反应生成二氯乙烷，和直接氯化过程结合在一起，两者所生成的二氯乙烷一并进行裂解得到氯乙烯，这种生产方法称为平衡法。 至今世界上虽仍有少量的氯乙烯来自于电石乙炔及乙炔—乙烯混合法，而绝大部分氯乙烯是通过基于乙烯和氯气的平衡过程生产。平衡氧氯化生产工艺仍是已工业化的、生产氯乙烯单体最先进的技术，在世界范围内，93％的聚氯乙烯树脂都采用由平衡氧氯化法生产的氯乙烯单体聚合而成。该法具有反应器能力大、生产效率高、生产成本低、单体杂质含量少和可连续操作等特点。 二、反应原理 乙烯氧氯化法生产氯乙烯，包括三步反应：
电石法生产氯乙烯
合肥工业大学 课程设计 设计题目： 5万吨/年电石法制氯乙烯 学院：化学与化工学院专业：化学工程与工艺班级： 2012.2 学生：方柳陈志指导教师：张旭系主任: （签名） 一、设计要求： 1、根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，选定合理的流程方案和设备类型，并进行简要论述。（字数不小于8000字） 2、设计说明书内容：封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。 3、图纸要求：工艺流程图1张（图幅2号）；设备平面或立面布置图1张（图幅3号））。 二、进度安排：
三、指定参考文献与资料 《过程装备成套技术设计指南》（兼用本课程设计指导书）、《过程装备成套技术》、《化工单元过程及设备课程设计》 摘要 本次课程设计主要是设计氯乙烯的生产成套装置。氯乙烯是生产聚氯乙烯的主要原料，到目前为止，全球有93%以上的氯乙烯采用氧氯化法生产。在国内，考虑到石油资源不足，价格较高，而电石资源丰富，所以大部分工厂都采用电石法制取氯乙烯。本次主要介绍电石法制取氯乙烯。先后介绍了从原料气氯化氢、乙炔的制备到氯乙烯的合成、氯乙烯的精馏等一系列生产过程的工艺流程、工艺原理以及主要设备选型等问题。 关键词：氯乙烯；电石法；乙炔；氯化氢；工艺流程；精馏
一乙炔的制备 1.1 乙炔生产的工艺原理 （1）电石的破碎 通常厂家采购的电石都是大块的电石，而电石料块进入发生器的合理径为25~50mm，因此在进发生器前必须破碎，通常是将大块的电石放入颚式破碎机，粗破后料块直径为80~100mm，通过皮带机输入电石仓库，然后经过二次破碎，径粒达到25~50mm，破碎后料块通过皮带机径除铁器除铁后输入日料库，作为发生器的入料电石。进入破碎机的电石温度应≤130℃，否则会烫坏，烧坏皮带；进入发生器的电石温度应该≤80℃，否则对发生系统不安全。 （2）电石的除尘 化学工程里把气体与微粒子混合物中分离粒子的操作称作除尘。针对电石及其粉尘的特性，选用的除尘方法一般有以下几种。 ①旋风除尘。旋风除尘器对数微米以上的粗粉尘非常有效。采用简单的旋风除尘器和风机进行除尘，利用电石粉尘在风机的作用下，在除尘器内旋转所
氯乙烯的生产方法、生产原理 1生产方法 按其所用原料可大致分为下列几种： ⑴乙烯法 此法系以乙烯为原科，可通过三种不同途径进行，其中两种是先以乙烯氯化制成二氯乙烷：C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2 然后从二氯乙烷出发，通过不同方法脱掉氯化氢来制取氯乙烯；另一种则直接从乙烯高温氯化来制取氯乙烯。现分述如下： ①二氯乙烷在碱的醇溶液中脱氯化氢(也称为皂化法) C2H4Cl2+ NaOH → C2H3Cl + NaCl + H2O 此法是生产氯乙烯最古老的方法。为了加快反应的进行，必须使反应在碱的醇溶液小进行。这个方法有严重的缺点：即生产过程间歇，并且要消耗大量的醇和碱，此外在生产二氯乙烷时所用的氯，最后成为氯化钠形式耗费了，所以只在小型的工业生产中采用。 ②二氯乙烷高温裂解 C2H4Cl2→ C2H3Cl + HCl 这个过程是将二氯乙烷蒸气加热到600℃以上时进行的，与此同时，还发生脱掉第二个氯化氢生成乙炔的反应，结果使氯乙烯产率降低。为了提高产率，必须使用催化剂。所用的催化剂为活性炭、硅胶、铝胶等，反应在480～520℃下进行，氯乙烯产率可达85%。 ③乙烯直接高温氯化 这一方法不走二氯乙烷的途径，直接按下式进行： C2H4 +Cl2→ C2H3Cl + HCl 由上式可以看出这一反应是取代反应，但实际上乙烯与氯在300℃以下主要是加成反应，生成二氯乙烷。要想使生成氯乙烯的取代反应成为唯一的反应，则必须使温度在450℃以上，而要避免在低温时的加成过程，可以采用将原科单独加温的方法来解决，但在高温下反应激烈，反应热难以移出，容易发生爆炸的问题。目前一般用氯化钾和氯化锌的融熔盐类作裁热体，使反应热很快移出。 此法主要的缺点是副反应多，产品组成复杂，同时生成大量的炭黑，反应热
PVC的生产工艺 聚氯乙烯是由氯乙烯通过自由基聚合而成的。 有悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法，以悬浮聚合法为主，约占PVC总产量的80％左右。 单体的来源：乙烯法、石油法和电石法。 我国的方法：主要还是电石法。 树脂的质量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表观密度、孔隙度、鱼眼、热稳定性、色泽、杂质含量及粉末自由流动性等性能来表征。 （1）悬浮聚合法使单体呈微滴状悬浮分散于水相中，选用的油溶性引发剂则溶于单体中，聚合反应就在这些微滴中进行，聚合反应热及时被水吸收，为了保证这些微滴在水中呈珠状分散，需要加入悬浮稳定剂，如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等。引发剂多采用有机过氧化物和偶氮化合物，如过氧化二碳酸二异丙酯过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈等。聚合是在带有搅拌器的聚合釜中进行的。聚合后，物料流入单体回收罐或汽提塔内回收单体。然后流入混合釜，水洗再离心脱水、干燥即得树脂成品。 （2）乳液聚合法最早的工业生产PVC的一种方法。在乳液聚合中，除水和氯乙烯单体外，还要加入烷基磺酸钠等表面活性剂作乳化剂，使单体分散于水相中而成乳液状，以水溶性过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂，还可以采用“氧化-还原”引发体系，聚合历程和悬浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化稳定剂，十二烷基硫醇作调节剂，碳酸氢钠作缓冲剂的。聚合方法有间歇法、半连续法和连续法三种。聚合产物为乳胶状，乳液粒径0.05～2μm，可以直接应用或经喷雾干燥成粉状树脂。乳液聚合法的聚合周期短，较易控制，得到的树脂分子量高，聚合度较均匀，适用于作聚氯乙烯糊，制人造革或浸渍制品。 （3）本体聚合法聚合装置比较特殊，主要由立式预聚合釜和带框式搅拌器的卧式聚合釜构成。聚合分两段进行。单体和引发剂先在预聚合釜中预聚1h，生成种子粒子，这时转化率达8％～10％，然后流入第二段聚合釜中，补加与预聚物等量的单体，继续聚合。待转化率达85％～90％，排出残余单体，再经粉碎、过筛即得成品。树脂的粒径与粒形由搅拌速度控制，反应热由单体回流冷凝带出。此法生产过程简单，产品质量好，生产成本也较低。 PVC发明小故事 一些德国企业认为乙炔气是一个很大的市场，就投资制造了大量的乙炔气。可就在大量的乙炔被生产出来时，新型发电机被发明了。随之而来的是电价的大幅度下降，从此再没有人用乙炔气灯了。这样一来，大量的乙炔气就没用了。PVC的发明过程很有意思。这要
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 电石法制聚氯乙烯乙炔工段生产特点、常见事故及 预防(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-7053-23 电石法制聚氯乙烯乙炔工段生产特点、常见事故及预防(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 电石与水反应生成乙炔，乙炔在常温下是气态。乙炔气与空气混合，可形成易燃易爆气体，一旦遇上火源、静电、局部高温、摩擦等就会发生爆炸。因此，生产者都必须了解本工段原材料和产品的性能、生产特点，确保本工段的安全操作。 易燃易爆，乙炔性质活泼，在高温、高压下具有强烈的爆炸能力。乙炔与空气能在很宽的范围内，即2.3—81%（其中7—13%最易爆炸，最适宜的混合比为13%）形成爆炸混合物。它属快速爆炸混合物，其爆炸延滞时间只有0.017秒。在电石加料中，如贮斗内剩余的乙炔气用氮气未排尽，遇到明火或加料电石摩擦就会发生火烧爆炸。 乙炔与氯气反应生成氯乙炔会发生火烧爆炸。在
概述 氯乙烯又名乙烯基氯（Vinyl chloride）是一种应用于高分子化工的重要的单体，可由乙烯或乙炔制得。为无色、易液化，有醚样气味的气体。分子式： C2H3Cl，结构式： CHCl=CH2 ，爆炸上限%(V/V)：31.0 ，爆炸下限%(V/V)： 3.6 沸点-13.9℃，临界温度142℃，临界压力5.22MPa。相对密度(水=1)：0.91，相对蒸气密度(空气=1)：2.15。氯乙烯是有毒物质，肝癌与长期吸入和接触氯乙烯有关。它与空气形成爆炸混合物，爆炸极限4％～22％（体积），在压力下更易爆炸，贮运时必须注意容器的密闭及氮封，并应添加少量阻聚剂。 氯乙烯是塑料工业的重要生产原料，用途非常广泛.主要用于以下几个方面: 1.主要用以制造聚氯乙烯的均聚物和共聚物。也可与乙酸乙烯酯、丁二烯等共聚，还可用作染料及香料的萃取剂。用作多种聚合物的共聚单体，塑料工业的重要原料，也可用作冷冻剂等 2.塑料工业的重要原料，主要用于生产聚氯乙烯树脂。与醋酸乙烯、偏氯乙烯、丁二烯、丙烯腈、丙烯酸酯类及其他单体共聚生成共聚物，也可用作冷冻剂等。 3.主要用于制造聚氯乙烯。也可与乙酸乙烯酯、丁二烯、丙烯腈、丙烯酸酯、偏氯乙烯等共聚，制造胶黏剂、涂料、食品包装材料、建筑材料等。还可用作染料及香料的萃取剂。 用电石法生产氯乙烯的主要工艺为：以电石为原料制乙炔，在以活性炭为载体氯化汞催化剂存在下，与氯化加成而得。我国具有丰
富廉价的煤炭资源,用煤炭和石灰石生成碳化钙(电石)、然后电石加水生成乙炔的VCM生产路线具有明显的成本优势 1.电石与水反应得乙炔 CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2 2.乙炔和氯化氢反应得氯乙稀 C2H2+HCL=C2H3Cl 赔料摩尔比为：乙炔：氯化氢=1：(1.08-1.1)。乙炔和氯化氢按上述配比混合物后进行列管装有催化剂，借列管外的循环冷却水带走。反应气体中还含有未反应的氯化氢、乙炔和生成的乙醛、1，1-二氯乙烷及顺二氯乙烯、反二氯乙烯等化合物。反应后的粗氯乙烯气体，经水洗塔、碱洗塔，洗去气体中氯化氢及二氧化碳。碱洗后气体，通过干燥塔进行压缩全凝、液化，液体氯乙烯分别送入低沸点塔及高沸点塔，去除高、低沸点物即得聚合级氯乙烯单体。 在通常条件下，乙炔与氯化氢加成合成氯乙烯的气相反应速率比较慢，常采用金属氯化物为催化剂，如氯化汞，载体为活性炭，催化反应条件为：温度130~180℃，绝对压力为0.12~0.15mpa,乙炔空速为：30~60/h。由于氯化汞易挥发，直接影响乙炔的转化率和氯乙烯的收率，而温度太低催化反应速率太低，因此工业上一般控制在 168~180℃。 氯乙烯的合成过程:HCL—→HCL缓冲罐—→HCL预冷器+乙炔沙封—→混合器—→石墨冷却器—→多孔过滤器—→预热器—→转化器 →除汞器—→冷却器—→水洗组合塔—→碱洗塔—→汽水分离器
电石法制聚氯乙烯乙炔工段生产特点、常见事故及预防电石与水反应生成乙炔，乙炔在常温下是气态。乙炔气与空气混合，可形成易燃易爆气体，一旦遇上火源、静电、局部高温、摩擦等就会发生爆炸。因此，生产者都必须了解本工段原材料和产品的性能、生产特点，确保本工段的安全操作。 易燃易爆，乙炔性质活泼，在高温、高压下具有强烈的爆炸能力。乙炔与空气能在很宽的范围内，即2.3—81%（其中7—13%最易爆炸，最适宜的混合比为13%）形成爆炸混合物。它属快速爆炸混合物，其爆炸延滞时间只有0.017秒。在电石加料中，如贮斗内剩余的乙炔气用氮气未排尽，遇到明火或加料电石摩擦就会发生火烧爆炸。 乙炔与氯气反应生成氯乙炔会发生火烧爆炸。在生产中次氯酸钠配制槽的液面控制太低，碰到故障时会出现系统内乙炔气倒窜入文丘里的氯气管中，与氯气生成氯乙炔造成文丘里火烧爆炸的现象。 （二）有毒有害 l.乙炔 乙炔属微毒类化合物，具有轻微的麻醉作用。车间空气中最高允许浓度是500mg/m3。人体大量吸入乙炔气，初期表现为兴奋、多语、哭笑不安；后为眩晕、头痛、恶心和呕吐，共济失调、嗜睡；严重者昏迷、紫钳、瞳孔对光反应消失、脉弱而不齐。急救方法是迅速离现场至空气新鲜处，采取人工呼吸或输氧治疗。 2.氯气 氯气是窒息性的毒性很大的气体，对眼、呼吸系统粘膜有刺激作用，可引起迷走神经兴奋，反射性心跳骤停。氯气急性中毒轻度者出现粘膜刺激症状，眼红、流泪、咳嗽，中度者出现支气管炎和支气管
肺炎、胸闷、头痛、恶心、干咳等；重度者出现肺水肿，可发生昏迷和休克。 3.氮气 氮气是窒息性气体，短时间内可使人窒息死亡，因为它属于无毒气体而常被人们所忽视。 进入排过氮气的发生器和气柜之前，应将人孔等打开，必要时用排风扇鼓风，使空气流通或水冲洗后经检测含氧量在18—21%时方能进行操作。 （三）易腐性 1.氢氧化钠 氢氧化钠对皮肤有腐蚀和刺激作用。高浓度时引起皮肤及眼睛等灼伤或溃烂。操作或检修时必须戴涂胶手套、防护眼镜或面罩。如溅入皮肤或眼睛，应立即用大量水反复冲洗，或用硼酸水（3%）或稀醋酸（2%）中和，必要时用敷软膏。 2.次氯酸钠 次氯酸钠对皮肤和眼睛有严重腐蚀和刺激作用，高浓度液体引起皮肤灼伤及眼睛失明。 操作或检修时应戴涂胶手套和防护眼镜。如溅在皮肤上可用稀的苏打水或氨水洗涤，或用大量水冲洗。 （四）易烫伤 乙炔工段排渣经常发生烫伤事故。造成烫伤原因是电石中混入电石桶盖、角铁、大块矽 铁等导致排渣不畅通，此时操作者用铁管通排渣口，使大量80℃左右的电石渣液向外排，接触皮肤造成烫伤事故。