《氯乙烯的制备及发展方向》.doc

1、中国石油大学胜利学院专科毕业设计(论文) 题 目： 氯乙烯的制备及发展方向 摘 要近年我国PVC树脂产量远远不能满足市场的需求，这与我国大部分生产厂家工艺技术落后，VC原料短缺有直接关系。我国相关技术也基本处于比较落后的水平，且相关资源也不够丰富，致使我国有相当一部分生产氯乙烯厂家还是使用的比较落后的乙炔法。乙炔法合成氯乙烯曾为我国聚氯乙烯工业的发展做出巨大贡献，至今仍约占我国氯乙烯总生产能力的2/3、产量的1/2以上。目前我国以电石乙炔为原料的聚氯乙烯生产厂共76家，总生产能力124万吨/年。在能源成本愈来愈高以及国内外竞争日益激烈的今天，建立在高能耗电石基础上的乙炔法聚氯乙烯工业正面临严峻

2、考验。关键词：乙炔；氯乙烯；聚氯乙烯ABSTRACTIn recent years, Chinas PVC resin production can not meet the needs of the market, this with our country most manufacturers backward technology, shortage of raw materials has a direct relationship with VC. Related technologies in China is relatively backward in the level, a

3、nd related resources are rich enough, cause our country a considerable part of the production of vinyl chloride manufacturers still use backward acetylene method, but this method for the present condition of our country still has considerable adaptability. Vinyl chloride synthesized from acetylene p

4、rocess for China PVC industry made great contributions to the development of our country, still accounts for vinyl chloride the total production capacity of 2/3, 1/2 more yield. At present our country with calcium carbide acetylene as raw material of PVC production plant a total of 76, the total pro

5、duction capacity of 1240000 tons / year. The energy cost is higher and higher as well as the domestic and international competition is increasingly intense today, established in the high energy consumption of stone on the basis of the PVC industry is facing a severe test.Keywords：Acetylene ;Vinyl Ch

6、loride ;PVC 目 录 前言.1第一章 氯乙烯的理化性质.21.1 氯乙烯的理化性质 .21.2 氯乙烯的制备及化学性质.2第二章 生产方法的选择32.1 电石乙炔法 .32. 2 二氯乙烷法 .32. 3 乙烯氧氯化法 .42. 4 乙炔法合成氯乙烯介绍 .4第三章 工艺流程的设计与绘制63.1 反应热及时移出 .63.2 反应器型式 .63.3 管外用加压的循环热水进行冷却 .63.4 发挥催化剂床层的效率，提高处理量 .63.5 工艺流程叙述 . 6第四章 氯乙烯合成岗位应用及操作. 8 4.1 氯乙烯合成岗位工艺指标.84.2 氯乙烯合成岗位开停车操作 .94.2.1 正常开车

7、车前准备.94.2.2 开车操作步骤104.2.3 系统正常操作124.2.4 系统正常停车操作124.3 合成岗位的主要设备 124.4 氯乙烯合成岗位不正常情况及处理方法 .124.5 物料衡算.13第五章 氯乙烯发展展望 155.1 生产现状. 155.2 前景展望. 15参考文献. 17致谢. 18 前 言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。由于传统的电石乙炔法制氯乙烯需要消耗大量电能，对环境造成了严重

8、的污染, 我国在几家较大的氯乙烯生产厂引进了日本、欧洲的平衡氧氯化生产工艺，该工艺由于具有成本低、质量高、污染小、易于大规模生产等优点，是目前世界上比较通用的氯乙烯生产工艺。但是，平衡氧氯化法生产氯乙烯需要大量消耗石油中的乙烯，随着石油资源的日益短缺和对氯乙烯供不应求矛盾的日益尖锐, 这一工艺也暴露出它的弊端。作者研究开发了乙烷在较低温度下，高转化率、高选择性脱氢氧化氯化生成氯乙烯的新催化剂及相应的工艺过程。该过程一旦开发成功，可为炼气厂、油田气中乙烷生产氯乙烯提供了一条新的技术路线。最初的氯乙烯生产全部以乙炔为原料。60年代后期，随着乙烯装置大型化及乙烯氧氯化技术的成熟，乙烯法在经济和环保等

9、方面占有明显的优势，在世界范围内乙炔法迅速被乙烯法取代。迄今为止，全世界氯乙烯装置93%以上采用乙烯法，在工业发达国家如日本，以全部淘汰了乙炔法，仅在我国及其它发展中国家仍占有相当比重1。第一章 氯乙烯的理化性质1.1氯乙烯的物理性质 氯乙烯是无色有醚样气味的气体，沸点-13.9，熔点-160.0，闪点-17.8，冷凝点-159.7，相对密度（水=1）：0.91，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多数有机溶剂。1.2氯乙烯的制备及化学性质乙炔和氯化氢在氯化汞催化剂作用下生成氯乙烯，反应式如(1-1)：CHCH+HClCH2=CHCl+124.8KJ/mol (1-1) 氯乙烯化学性质如下：(1)

10、 氯乙烯易燃易爆，与空气混合能形成爆炸性混合物。气体比空气重，可沿地面流动，可能造成远处着火，有湿气存在时，腐蚀铁和钢。 (2) 燃烧（分解）产物燃烧时，分解生成氯化氢和光气等有毒和腐蚀性烟雾。(3) 避免接触条件避免受热、光照和接触空气与潮气2。第二章 生产方法的选择 目前，从国内十大PVC 生产商的工艺和原料路线的现状分析，我国PVC 生产中乙烯法、电石法和EDC/ VCM 法基本各占1/ 3 ，呈现三足鼎立之势，是世界各大PVC 生产国中仅有的兼有乙烯法、电石法、EDC/ VCM 法3种装置共存的国家。电石法PVC 在中国能够生存是有其深刻的历史和现实原因的。由于目前中国PVC 生产的原

11、料路线、资源分布和环境要求的不同,尤其是电石法PVC 的工艺技术已十分成熟，资源有保证。近几年以来，特别是美国9.11 事件以来，随着国际局势的紧张，国际原油、天然气价格暴涨，导致了以乙烯工艺路线的PVC 成本增加，从而突显了我国电石法PVC 的成本优势。2004 年我国的电石法PVC 主导了全国的PVC 市场，出现了一个暴利时代。于是国内再度掀起了电石法PVC 的投资与装置改扩建的热潮。在目前电石法PVC 利润空间比较大的时候，新建装置一定要防止低水平的重复建设，要广泛吸收同行业的先进技术和经验，真正做到高起点、高水平3。 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

12、)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 种主要的生产工艺：电石乙炔法、二氯乙烷法、乙烯氧氯化法和平衡氧氯化法4。2.1电石乙炔法电石乙炔法是最早的氯乙烯生产方法。它主要利用乙炔和氯化氢为原料，用氧化汞做催化剂进行加成反应，生成氯乙烯。 CHCH+HCl CH2=CHCl (2-1)其优点是工艺成熟简单，设备投资低，但由于采用电石作为原料，需要消耗大量电能，使氯乙烯成本上升，反应中所用的催化剂对环境

13、的污染严重。电石乙炔法在世界上已基本被淘汰，但这是我国目前主要的氯乙烯生产方法。2. 2二氯乙烷法二氯乙烷法是以乙烯为原料与氯气反应生成二氯乙烷( EDC) ，然后由二氯乙烷热裂化制备氯乙烯的方法。该法的副产物是HCl ，如果不加以利用，生产成太高。与电石乙炔法联合起来可以解决HCl 问题。但这种方法既不能完全向石油天然气化工方向转化，又不能完全摆脱电石乙炔法，所以没有发展前途。2. 3乙烯氧氯化法氧氯化法是对利用氯化氢合成有机物的这一类反应的总称。乙烯氧氯化法的化学反应方程式为： CH2= CH2+Cl2 CH2ClCH2Cl (2-2) ClCH2CH2Cl CH2=CHCl+HCl (2

14、-3)这种方法是目前缺少氯气的地区采用的方法5。这三种氯乙烯生产工艺中，除了第一种生产工艺走的是电石路线外，后三种生产工艺均属于石油路线( 即以石油或石油产品为原材料生产氯乙烯) 。目前在我国，除齐鲁石化、上海氯碱总厂、北京化工二厂和天津大沽化工厂四家较大的聚乙烯生产企业采用了以乙烯为原料的平衡氧氯化法，天津乐金公司直接以进口的氯乙烯为原料外， 其余厂家均是电石乙炔法，乙炔法生产氯乙烯占氯乙烯总生产能力的63.4 % 。电石路线由于存在耗电量大，成本高以及环境污染严重等问题，正在被世界各国所淘汰，而石油路线则由于成本低、质量高、污染小、易于大规模生产等优点，成为目前世界上比较通用的生产工艺。但

15、是，随着石油资源的日益枯竭以及氯乙烯的需求不断增加，必须有新的氯乙烯生产工艺的诞生。石油和天然气通常是相伴而生，在石油和天然气当中,石油的应用非常广泛，而天然气虽然有极丰富的贮藏量，但其在化学工业上的应用还远远赶不上石油。如何使天然气替代或部分替代石油在国民经济中的作用，是人们一直关注的课题。尤其是随，着石油资源的日益减少和天然气资源的大量发现，天然气的转化和利用越来越受到人们的重视。在这种情况下，很自然想到用天然气、油田气中的乙烷来取代石油中的乙烯，用于氯乙烯的生产。因此，电石法PVC 在国内还可以生存相当长时间。2. 4乙炔法合成氯乙烯介绍最老也是最简单的商业路线是用无水氯化氢在活性炭作载

16、体的氯化汞催化剂上面通过乙炔气相加成生成氯乙烯单体。同其它氯乙烯路线相比，该工艺反应简单，收率高，因此可做简单的产品净化，没有大量的废物处理问题，其基建和运营成本低于氧氯化法路线。通过氢气和氯气的反应，在现场可获得无水氯化氢。乙炔进行烘干，然后通过碳床，脱除催化剂毒素（如硫化物）。无水氯化氢、净化过的乙炔和循环气一起用反应器排出物通过间接热交换预热，并送到转化器。每个反应器都是管间走导热的多管热交换器，去除反应放热，然后在外部热交换器中产生蒸汽。反应管装满了催化剂粒料，粒料由负载在活性炭载体上10重量百分比的氯化汞组成。反应器通常在90到140（取决于催化剂活性）和1.51.6大气压力下运行。

17、在每个反应器中每一反应物的转化率为98%99%。反应器排出物由氯乙烯、副产品以及未反应的乙炔和氯化氢组成，通过与反应器进料进行间接交换冷却，然后用水和碱洗涤。产品气经过压缩、冷却，连同冷凝的氯乙烯和氯化的烃副产品送往汽提塔。汽提塔底部的粗氯乙烯在后处理塔内提纯，脱除重的氯化有机物和乙醛以便另行处置。氯乙烯汽提塔的塔顶馏出物进入另一个吸收器汽提塔系统，乙炔和氯化氢循环到反应器，轻的氯化烃类送去焚化6。第三章 工艺流程的设计与绘制3.1反应热及时移出:反应是放热反应，局部过热会影响催化剂的寿命(HgCl2升华，使其活性下降)。因此，在反应过程中，必须及时地移出反应热。3.2反应器型式：工业上经常采

18、用多管式的固定床氯化反应器，管内盛放催化剂。经过干燥和已经净化的乙炔和氯化氢的混合气体，自上而下地通过催化剂床层，进行反应7。3.3管外用加压的循环热水进行冷却。3.4发挥催化剂床层的效率，提高处理量：反应是放热反应，乙炔的空速大，则有局部过热现象(热点温度)，因此，乙炔的空速也受到限制。如果整个床层温度都接近最佳的允许温度，就可以充分发挥催化剂床层的效率：采取分段进气、分段冷却和适当调整催化剂活性等方法，可以使床层温度分布得到改善，乙炔空速可以提高，因而催化剂的生产能力也可以显著提高8。3.5工艺流程叙述： 乙炔加氯化氢制氯乙烯的工艺流程如图3-1所示9。图3-1 乙炔加氯化氢制氯乙烯的工艺

19、流程图1-混合器；2-反应器；3-水洗塔；4-碱洗塔；5-干燥器；6-冷凝器；7-气液分离器；8-冷凝蒸出塔；9-氯乙烯塔乙炔可由电石水解得到。经过净化和干燥后的乙炔，与干燥的氯化氢以1:1.051.1的比例混合，进入反应器，进行加成反应，乙炔转化率可达到99%左右，副产物1,1-二氯乙烷的生成量约为1%左右。 从反应器出来的气体产物中，除含有产物氯乙烯和副产物1,1-二氯乙烷以外，还含有510%的氯化氢和少量没有反应的乙炔。 反应气体经过水洗和碱洗，除去氯化氢等酸性气体，并且用固体KOH进行干燥，再经过冷凝冷却，得到粗氯乙烯凝液。 粗氯乙烯先经过冷凝蒸出塔，脱去溶解于其中的乙炔等气体后，进入

20、氯乙烯塔进行精馏，除去1,1-二氯乙烷等高沸点杂质，塔顶蒸出产品氯乙烯，产品氯乙烯贮于低温贮槽中10。第四章 氯乙烯合成岗位应用及操作4.1氯乙烯合成岗位工艺指标氯乙烯合成岗位工艺指标如表4-1所示。表4-1 岗位工艺生产控制指标和频次序号项目名称单位指标检测点检测者检测频次分类1乙炔气水封PH值PH值7乙炔气冷却器排污口操作工1次/小时D2二级乙炔气冷却器气体出口温度12乙炔除雾器出口管操作工1次/小时D3混合器出口气体温度35混合器出口管操作工1次/小时B高限报警25操作工1次/小时D4级混合气冷却器气体出口温度-4-81#2#石墨冷却器气体出口操作工1次/小时A5级混合气冷却器气体出口温

21、度-14-173#4#石墨冷却器气体出口操作工1次/小时A6活化石墨冷却器出口温度-7-10活化石墨冷却器出口操作工1次/小时D7混合气含HCl%4951级除雾器出口管操作工1次/2小时C8预热器出口气体温度75预热器出口管操作工1次/小时B9转化器最高温度连续两点180转化器热电偶操作工1次/小时D10组合塔气相进口温度20组合塔气相进口管操作工1次/小时A11组合塔气相出口温1245组合塔气相出口管操作工1次/小时C12组合塔下酸浓度%312组合塔下酸管操作工1次/4小时B序号项目名称单位指标检测点检测者检测频次分类13进组合塔31%酸1018组合塔前31%酸管操作工1次/小时C14进组合

22、塔19%稀酸2022%稀酸进组合塔管线管操作工1次/小时C15水洗塔下酸浓度%8水洗塔下酸管操作工1次/小时A16碱洗塔ANaOH%510碱洗塔A出口管分析工1次/4小时CNa2CO3817碱洗塔BNaOH %815碱洗塔B出口管分析工1次/4小时CA-重要记录指标 B-般记录指标 C-观察记录指标 D-观察不记录指标 4.2氯乙烯合成岗位开停车操作4.2.1 正常开车车前准备(1) 检查所属设备、管道、阀门、电器、仪表是否完好可用。(2) 按计划串、并联主属管线及岗位设备。(3) 根据情况操作脱酸塔、组合塔、水洗塔和碱洗塔，使脱酸塔、组合塔、水洗塔和碱洗塔内酸、碱液体通过泵打循环。(4) 通

23、知中控岗位，本岗位开车准备完毕。4.2.2 开车操作步骤(1) 接中控开车通知后，通过中控岗位协调，确认氯化氢纯度合格，不含游离氯后，逐步打开氯化氢小流量计前、后阀门，预热器进口阀，由中控人员开启混合气冷却器盐水气动阀，联系中控通知盐酸车间送气。(2) 通过中控联系化验室，要求分析工在现场检测氯化氢总管是否含游离氯。如含游离氯，则关闭氯化氢小流量计前、后阀门，通知中控协调要求盐酸车间用氮气置换氯化氢总管（本岗位对置换的HCl吸收制成盐酸储存到废稀酸储槽），同时打开放空阀。通过分析工作样至无游离氯后，联系中控通知盐酸岗位关氮气阀门，同时关闭放空阀，要求中控岗位联系盐酸车间提高HCl总管压力。(3

24、) 待氯化氢气体总管压力上升后，开预热器出口阀，打开固定床式转化器出口阀门，适当开启转化器的进口（初始开车时逐步并入活化好的固定床式转化器），开脱汞器气体进、出口阀，开氯乙烯冷却器进、出口阀，开碱洗塔后放空阀，开大脱酸塔进水阀。(4) 将氯化氢气体流量控制在1000m3/h以内，通过中控岗位联系化验室分析氯化氢纯度，当氯化氢纯度93%且不含游离氯时，通知乙炔车间送气（如刚开车氯化氢作样纯度80%，且不含游离氯也可通知乙炔送气）。(5) 打开乙炔放空管放空，取样分析，当乙炔气纯度80%、含O2小于3%且不含硫、磷后并入系统。将氯化氢流量控制在1000m3/h左右，待乙炔总管压力比氯化氢总管压力高

25、出10Kpa以上时，打开乙炔气动阀小调节阀前、后阀门，手动调节开启乙炔气动阀，将乙炔气动阀调至一个较小的阀位，保持乙炔总管压力比氯化氢总管压力高出5Kpa以上；在碱洗塔放空处取样，当粗氯乙烯纯度80%时（如因设备温度、系统阻力原因，原始开车时根据实际情况粗氯乙烯纯度60%也可通入气柜），打开气柜合成水封罐进出口阀，打开碱洗塔去气柜的阀门，关闭碱洗塔后的放空阀，向气柜送气。通知中控本岗位开车完毕，同时要求中控通知化验室抽取固定床式转化器样，根据固定床式转化器样检测结果，调节乙炔气动阀，逐步将乙炔、氯化氢分子配比控制在1： 1.021.1范围内。(6) 当二组固定床式转化器样接近正常指标后，根据使

26、用情况确定是否使用脱酸塔。如果不需要使用脱酸塔，则关闭向脱酸塔内补水阀，停脱酸塔循环泵，将脱酸塔与系统断开。 (7) 在保证系统指标合格的条件下，由中控调节，根据系统状况逐步提高乙炔和氯化氢的流量（注：流量在1000 m3/h以下时，打开小流量计前后阀门，关闭总管大阀门，使用小流量计，待流量到达1000 m3/h时，打开总管大阀门，使用大流量计显示，关闭小流量计前后阀门）；(8) 将脱酸塔和组合塔副产的盐酸送入盐酸脱析系统的成品酸罐内，当系统开车稳定后且成品酸罐液位到1m后，开盐酸常规解析系统。当19%-22%稀酸罐内液位达到1/2后，开盐酸深度解析系统，同时调节常规盐酸解析系统成品酸上酸量和

27、19%-22%稀酸回组合塔量以及盐酸深度解析19%-22%稀酸上酸量和1%酸回水洗塔量，稳定生产。(9) 控制组合塔气相进口温度25，出口温度控制小于45，进组合塔19%-22%，稀酸温度20，出塔盐酸浓度31%，水洗塔下酸浓度8% ，深度解析废水浓度2%。根据化验室做的31%酸样、水洗含酸样、深度解析废水样及时调节组合塔补水、补19%稀酸量，控制好31%酸浓度。4.2.3 系统正常操作(1) 按时进行废水、酸水排放。(2) 每小时检查固定床式转化器下酸视镜下酸情况，判断固定床式转化器是否有泄漏；（刚开车时每隔四个小时用测温仪测出固定床式转化器上部封头及气相出口管温度，结合中控微机显示，根据中

28、控反应情况，调整固定床式转化器的进气量和热水循环量，待系统正常后停止测量。）(3) 每小时用比重计测量组合塔下酸浓度和水洗塔下酸浓度，结合化验室做样和中控微机显示组合塔各节温度，及时调节流量计水量，调整组合塔和水洗塔补水量。(4) 通过中控微机显示和现场观察保证合成热水槽液面在指标范围内，并仔细检查合成热水泵的运转情况。(5) 观察碱洗塔液位，并仔细检查碱泵的运转情况，根据化验室分析情况，及时更换循环碱液。4.2.4 系统正常停车操作(1) 接中控准备停车通知后，联系岗位人员做好停车准备。 (2) 停盐酸常规解析系统和盐酸深度解析系统。 (3) 接中控停车通知后，关闭混合器乙炔入口阀，关闭乙炔

29、气动阀及其前后阀门。(4) 关闭上述阀门后，通知中控联系盐酸车间停车，待HCl总管压力接近于0Kpa时，关闭氯化氢入口阀，关闭预热器出口阀；关闭粗VC冷却器进口阀，关闭组合塔进口阀，关闭碱洗塔气体出口至气柜的阀门。(5) 通知中控岗位人员，本岗位停车完毕。(6) 停车后，固定床式转化器充氮气将压力保持在10KPa左右，防止空气漏入。严禁出现负压现象。(7) 如长时间停车，停组合塔酸泵、组合塔酸循环泵、水洗塔酸循环泵、碱循环泵和盐酸脱析系统成品酸泵、19%-22%稀酸泵和废水泵；关闭脱酸塔补水阀、组合塔补水阀、水洗塔补水阀、19%-22%稀酸泵和废水泵；关闭混合脱水和转化水碱洗工段以及盐酸解析系

30、统的冷却水上、回水阀门。(8) 认真、及时的填写原始记录报表11。4.3合成岗位的主要设备 合成岗位的主要设备如表4-2所示12:表4-2 合成岗位的主要设备 设备名称设备规格材质作用乙炔砂封18002616 mm碳钢防止由于合成岗位由于过氯而引起的火灾蔓延到乙炔车间乙炔冷却器16003987换热面积417m2碳钢将乙炔气冷却后除去过饱和的水分HCL冷却器16003987换热面积417m2石墨将HCl气体降温，除去过饱和的盐酸混合器15005571mm钢衬塑将有乙炔车间送来的乙炔和由盐酸车间送来的HCl混合均匀混合气冷却器YKB160-240m2石墨将由混合器混合后的混合气在深冷条件下降温，再

31、次脱析混合气中的水分混合气换热器YKB160-240m2石墨将经过深冷的混合气初步升温混合气预热器YKB160-400m2石墨将经过初步升温的混合气继续加热，使之达到在转化的基本温度固定床式转化器32002986，换热面积864m2碳钢通过触媒的催化，将HCl和乙炔转化为氯乙烯气体粗氯乙烯气体冷却器YKB160-240m2石墨将固定床式转化器反应出来的高温粗氯乙烯气体冷却降温，保证组合塔进口温度尽量低脱酸塔230012321mm玻璃钢将粗氯乙烯气体中含有的大量HCl用水物理吸收，制成31%盐酸组合塔玻璃钢将粗氯乙烯气体中含有的大量HCl用水物理吸收，制成31%盐酸水洗塔230012321mm钢

32、衬塑通过物理吸收，将粗氯乙烯气体中含有的少量HCl吸收，净化粗氯乙烯气体合成热水罐28007504mm碳钢将软水加热到972，4.4氯乙烯合成岗位不正常情况及处理方法不正常情况及处理方法如表4-3所示12： 表4-3 合成岗位不正常情况及处理方法序号不正常现象原 因处 理 方 法1氯化氢窜入乙炔管氯化氢压力比乙炔压力高提高乙炔压力2转化率差反应温度低流量超负荷触媒未充分活化触媒活性差原料气纯度低HCl、C2H2配比不当提高反应温度降低流量适当减慢气流速度更换触媒通知盐酸、乙炔车间提高HCl、C2H2纯度调整配比3单台固定床式转化器流量开不进固定床式转化器床层阻力大固定床式转化器进出口有堵现象固

33、定床式转化器进出口蝶阀阀位显示不准确，阀门实际未开或开得过小翻触媒降阻力停车疏通进出口管待检修时确定后更换阀门4乙炔过量氯化氢压力低，纯度低氯化氢与乙炔配比不当通知盐酸提高氯化氢纯度和压力5组合塔出口温度偏低配比失调，氯化氢剩余量小水量过大氯化氢纯度偏低调整好配比关小进水量提高氯化氢纯度4.5物料衡算本次设计产量为年产量为10万吨氯乙烯，每年工作时间按300天计算，即30024=7200h，乙炔纯度为99%，氯化氢纯度是99%，产品中氯乙烯纯度是99.7%，高沸物产率是0.4%，其中二氯乙烷为70%，二氯乙烯29%，乙醛1%，乙炔转化率98%。表4-4 产品消耗定额物料质量乙炔0.429t盐酸

34、0.68t催化剂0.2t烧碱6t取衡算基准 1h每小时生产氯乙烯的量是：(1051000)/(3002462.5)=222.22kmol/h每小时生产氯乙烯的质量是： 222.2262.5=13888.9?/h主反应 (3-1) 摩尔质量 26 36.5 62.5 (2)副反应 CH2=CHClCH3 -CH2Cl (3-2) 摩尔质量 2.5 93 99.7%的氯乙烯=13847.23 kg 实际参加反应的乙炔为5958.340.98260.99=222.34 kmol/h 实际参加反应的乙炔的质量为 5958.340.980.99=5780.78kg/h 没有参加反应的乙炔的质量为5958

35、.345780.78=177.56 kg/h 生成的氯乙烯是222.34 kmol/h 参加副反应的氯乙烯是 222.34221.55=0.79kmol/h 其质量是 0.7999=78.21 kg/h 参与反应的盐酸包括两部分:主反应为：222.34 kmol/h副反应为：0.79 kmol/h总反应的质量为：223.1336.5=8144.245 kg/h没有参与反应的盐酸为：9444.458144.245=1300.0 kg/h另外的高沸物为氯乙烯13。表4-4 物料衡算表组成进料出料乙炔5958.34177.56氯化氢9444.451300.2二氯乙烷013847.23氯乙烷078.2

36、1合计15403.015403.0 第五章 氯乙烯发展展望5.1生产现状氯乙烯是制造聚氯乙烯（PVC）的单体。聚氯乙烯（PVC）是五大通用合成树脂之一，其消费量在合成树脂中仅次于聚乙烯居第2位。氯乙烯已发展成为重要的、大吨位的有机化工原料。据美国化学品市场公司（CMAI）资料，2004年全球氯乙烯单体产能已达34.58Mt/a，东北亚占35%、北美26%、西欧19%、中欧3.3%、南美3%、中东3%、其它地区10.7%。按国家分布如下：美国825.9万t/a、加拿大50.0万t/a、墨西哥40.0万t/a、阿根廷23.0万t/a、巴西65.5万t/a、委内瑞拉15.0万t/a、比利时35.0万

37、t/a、法国92.5万t/a、德国201.5万t/a、意大利44.0万t/a、荷兰60.0万t/a、挪威47.0万t/a、西班牙46.5万t/a、瑞典12.0万t/a、英国30.0万t/a、土耳其15.2万t/a、东欧112.7万t/a、非洲/中东133.8万t/a、中国551.2万t/a、印度84.5万t/a、印尼50.0万t/a、日本333.0万t/a、韩国152.0万t/a、中国台湾省187.0万t/a、泰国 62.7万t/a。氯乙烯生产工艺以二氯乙烷（EDC）裂解法制得，EDC由乙烯和氯气合成制得。ABB鲁姆斯对外授权Solvay公司的VCM工艺技术。此外，OxyVinyls、三井化学

38、、欧洲乙烯公司（EVC）也各自拥有专利工艺。EVC公司还开发了乙烷直接生产氯乙烯单体的工艺技术14。5.2前景展望由于全球经济复苏而推动了氯乙烯单体（VCM）需求继续走强。根据市场人士分析，由于需求强劲而缺乏新增产能，自年初开始氯乙烯单体价格已上涨了20%以上，美国国内VCM现货价格为30-32美分/磅（交货价），出口价格28-30美分/磅（离岸价）；亚太地区为780-790美元/吨（成本+运费）。美国CMAI称，全球氯乙烯开工率已上升至88%以上，较去年增加了两个百分点，由于PVC需求继续走高，预计明年氯乙烯开工率将升至89%以上15。 据CMAI公司塑料及聚合物执行副总裁Rick Smit

39、h分析，VCM市场已处于短缺状态，2005和2006年将更加紧张。由于过去几年VCM行业亏损而影响了生产商再投资积极性，目前正处于盈利恢复期，预计2006-07年将有部分新建项目。 CMAI预测，未来5年世界VCM需求将以4.1%/年平均增幅继续增长，明显高于产能增速，2004年产能增速为1.8%，2005年为3.3%。新增加产能将主要集中在东北亚地区，其它地区供应紧张局面将依然存在。 由于美国GDP出现强势增长，VCM需求将增加5%-6%。预计2005和2006年VCM需求增速将减弱。目前美国VCM生产商均保持接近全负荷生产来应对市场需求紧张局面。由于能源价格不确定性，许多生产商对投资新产能

40、仍保持审慎态度，进行少量投资扩大产能措施具有一定吸引力16。参考文献1 林师沛聚氯乙烯塑料配方设计指南北京：化学工业出版社，200215-182 黄振明氯乙烯（百度百科）201126-293 廖丙邹物理化学北京：化学工业出版社，200028-384 美L.I.纳斯聚氯乙烯大全北京：化学工业出版社，198313-305 邓云祥聚氯乙烯生产原理北京：科学出版社，198224-376 朱炳辰反应工程北京：化学工业出版社，198123-31 7 严福英氯乙烯工艺学北京：化学工业出版社，199025-368 张洋高聚物合成工业设计基础北京：化学工业出版社，198123-289 黄振苛主编，许春树副主编化

41、工制图北京：化学工业出版社，198926-3710 梁凤凯等有机化学生产技术北京：化学工业出版社，200330-4911 天业集团股份有限公司（氯乙烯车间合成岗位操作规程）TH/生-TF-016 2008.4.569-7712 赵杰民基本有机化工工厂设备北京：化学工业出版社，1993110-13413陈鸣德化学计算北京：化学工业出版社，200012-16 14 潘祖仁等塑料工业手册北京：化学工业出版社，200035-4815 美 L.F奥尔布莱特通用塑料和单体生产北京：化学工业出版社，198157-6016张浩勤，陆美娟化工原理北京：化学工业出版社，200924-34致 谢感谢于老师对我的指导，感谢学院给我们在学习中提供的各种良好的平台，为我们提高了理论与实践相结合以及解决实际问题的能力。能够熟练的按照操作规程与岗位指标做好每一个样，以化工厂的安全为核心，也为了所有的员工的生命安全提供了保障。在此基础上，更让我