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1、第一部分氯乙烯的制備工藝流程:乙炔工段送來的精制乙炔氣（純度≥98.5%），經(jīng)乙炔沙封后，與氯化氫工段送來的氯化氫（純度≥93%，不含游離氯）在混合器以一定比例（1：1.05）混合后進入一級石墨冷卻器，用－35℃冷凍鹽水冷卻至（2±4）℃,再經(jīng)二級石墨冷卻器用－35℃冷凍鹽水間接冷卻至（－14±2）℃左右，在這兩級石墨設(shè)備內(nèi)各依重力作用除去大部分冷凝液滴后依次進入一級酸霧過濾器、二級酸霧過濾器，由氟硅油玻璃棉過濾捕集除去少量粒徑很小的酸霧，排出40%的鹽酸送氯化氫脫吸或作為副產(chǎn)品包裝銷售。得到含水分≤0.06%的混合氣依次進入石墨預(yù)熱器，蒸氣預(yù)熱器預(yù)熱至70～80℃溫度送入串聯(lián)的
2、兩段裝有氯化高汞觸媒的轉(zhuǎn)化器，可分別由數(shù)臺并聯(lián)操作，反應(yīng)生成粗氯乙烯，第一段轉(zhuǎn)化器出口氣體中尚有20%～30%的乙炔未轉(zhuǎn)化，在進入第二段轉(zhuǎn)化器繼續(xù)反應(yīng)，使其出口處的乙炔含量控制在3%以下。第二段轉(zhuǎn)化器裝填的是活性高的新催化劑，第一段轉(zhuǎn)化器裝填的則是活性較低的催化劑，即由第二段更換下來的舊催化劑。合成反應(yīng)熱，通過轉(zhuǎn)化列管間的循環(huán)熱水移支去。精氯乙烯經(jīng)過裝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氣中的大部分氯化氫氣體，制得氯化氫含量為28%～30%的鹽酸送氯化氫脫吸或作為副產(chǎn)品包裝銷售；經(jīng)過吸收后的粗氯乙烯氣體進入二級填料水洗塔二次清洗，水洗后含有極微量的氯化氫酸霧、二
3、氧化碳及惰性氣體，進入堿洗塔用8%～20%的NAOH溶液洗滌，凈化后的氣體經(jīng)汽水分離器部分脫水后送入壓縮工序。生產(chǎn)間的波動則由設(shè)置的氯乙烯氣柜來實現(xiàn)緩沖。工藝原理:混合氣脫水:利用氯化氫吸濕性質(zhì)，預(yù)先吸收乙炔氣中的絕大部分水，生成40%左右的鹽酸，降低混合氣中的水分，利用冷凍方法混合脫水，是利用鹽酸冰點低，鹽酸上水蒸氣分壓低的原理，鬮混合氣體冷凍脫酸，以降低混合氣體中水蒸氣分壓來降低氣相中水含量，達到進一步降低混合氣中的水分至所必需的工藝指標(biāo)。在混合氣冷凍脫水過程中，冷凝的40%的鹽酸，除少量是以液膜狀自石墨冷卻器列管內(nèi)壁流出外，大部分呈極細微（≤2μm）的“酸霧”懸浮于混合氣流
4、中，形成“氣溶膠”，該“氣溶膠”無法依靠重力自然沉降，要采用浸漬3%～5%憎水性有機氟硅油的5～10μm細玻璃長纖維過濾除霧，（氣溶膠）中的液體微粒與垂直排列的玻璃纖維相碰撞后，大部分霧粒被截留，在重力的作用下向下流動的過程中液滴逐漸增大，最后滴落下來并排出。工藝條件的選擇：冷凍混合脫水的關(guān)鍵是溫度的控制溫度高混合氣體含水達不到工藝要求，會腐蝕碳鋼設(shè)備和管道，還會在轉(zhuǎn)化器內(nèi)同乙炔反應(yīng)生成乙醛類的縮合物（黏稠狀），使觸媒結(jié)塊堵塞轉(zhuǎn)化列管，部分觸媒失去作用，轉(zhuǎn)化系統(tǒng)阻力增大，溫度太低，低于濃鹽酸的冰點（－18℃）,則鹽酸結(jié)冰，該冰塞堵塞設(shè)備通道，系統(tǒng)阻力增大、流量下降，嚴重時流量降為
5、零，無法繼續(xù)生產(chǎn)。因此，混合脫水二級石墨冷卻器出口的氣體溫度必須穩(wěn)定地控制在（－14±2）℃范圍內(nèi)。氯乙烯合成:一定合成的乙炔氣體和氯化氫氣體按照1：（1.05～1.07）的比例混合后，在氯化高汞觸媒的作用下，在100～180℃溫度下反應(yīng)生成氯乙烯。反應(yīng)方程式如P59頁。副反應(yīng)是我們所不希望的，既消耗掉寶貴的原料乙炔，又給氯乙烯精餾增加了負荷，其關(guān)鍵是催化劑的選擇、摩爾比、反應(yīng)熱的及時移出和反應(yīng)溫度的控制。生產(chǎn)條件選擇如下：摩爾比：使一種原料氣的配比過量，可使另一種原料氣的轉(zhuǎn)化率增加。因此大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)利用這一原理，使價值低的原料過量，盡量使價值高的原料反應(yīng)完全。催化劑：目前乙炔
6、法氯乙烯合成烯合成所使用的催化劑都是氯化汞類的催化劑。這是因為該催化劑的得率和選擇性都很高，價格又不算貴，但伴隨有汞污染。雖然國內(nèi)外的許多科學(xué)家對各種非汞類的催化劑了進行了大量的研究和應(yīng)用實驗，但仍未能找到能與氯化汞相比肩的催化劑，非汞類的催化劑的仍是一個漫長而艱巨的任務(wù)。氯乙烯合成所使用的氯化汞催化劑，是將氯化高汞吸附在活性炭載體上。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)氯化高汞吸附到活性炭上后，即具有很強的催化活性。對氯乙烯催化劑載體的活性炭是相應(yīng)的要求的，其內(nèi)部“通道”是由10μm左右的微孔構(gòu)成的多孔結(jié)構(gòu)，比表面積應(yīng)為800～1000㎡/g
7、.目前用作氯乙烯合成催化劑載體的是φ3χ6mm顆?；钚蕴浚ㄒ灿笑?χ6mm的），為了滿足內(nèi)部孔隙率其吸苯率應(yīng)≥30%，機械強度應(yīng)≥90%。一般來講，椰子殼或核桃殼制得的活性炭效果較好。反應(yīng)溫度：溫度對氯乙烯合成反應(yīng)有較大影響。提高反應(yīng)溫度有加快合成反應(yīng)的速度，獲得較高的轉(zhuǎn)化率，但是過高的溫度易使催化劑吸附的氯化高汞升華，降低催化劑活性和使用壽命，還會使副反應(yīng)產(chǎn)物二氯乙烷增多，催化劑上的升汞易會被還原成甘汞或水銀。工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)盡可能將合成反應(yīng)溫度控制在100～180℃.要控制反應(yīng)溫
