电石法氯乙烯生产技术.doc

电石法氯乙烯生产技术 一、原料及产品的识别 1、氯乙烯的性质和规格 氯乙烯英文名为vinyl chloride、chloroethylene，分子式为C2H3Cl，相对分子质量为62.5。 （1）基本物理性质 氯乙烯在常温常压下是一种无色有乙醚香味的气体，其冷凝点（沸点）为-13.9℃，凝固点（熔点）为-159.7℃，临界温度为142℃，临界压力为5.29MPa。随着压力的增加，氯乙烯沸点升高较大，易液化。氯乙烯在不同压力下的沸点见表3.1.1。 表3.1.1 氯乙烯在不同压力下的沸点 压力 （表压） atm 0 1 2 3 4 5 kPa 0 101.325 202.650 303.975 405.300 506.625 沸点/℃ -13.9 5.53 16.2 25.7 33.5 39.7 由表中可以看出，虽然氯乙烯在常压下的沸点是-13.9℃，但加压后就可以得到液体氯乙烯。这一性质在氯乙烯精制中有着重要的工业意义。 氯乙烯蒸气压力和温度的关系见表3.1.2。 表3.1.2 氯乙烯蒸气压力和温度的关系 温度/℃ 压力/105Pa 温度/℃ 压力/105Pa -28.37 0.527 16.21 3.010 -23.02 0.684 25.72 4.035 -16.61 0.903 33.53 5.051 -13.61 1.023 39.72 5.998 -8.32 1.265 46.80 6.044 -1.57 1.633 54.87 8.900 4.01 1.987 60.34 10.112 5.53 2.109 液体氯乙烯的密度与一般液体一样，温度越高，氯乙烯的密度越小，液体氯乙烯密度如表3.1.3所示。 表3.1.3 不同温度下氯乙烯的密度 温度/℃ 密度/（g/mL） 密度/（g/mL） -12.96 0.9692 39.57 0.8733 1.32 0.9443 48.20 0.8555 13.49 0.9223 59.91 0.8310 28.11 0.8955 比容/（mL/g） 比容/（mL/g） -30 635 20 105.4 -20 418 30 79.4 -10 284 40 80.3 0 199 50 46.3 10 143.3 60 36.2 潜热/（J/g） 潜热/（J/g） -20 358. 20 335.8 -10 352.1 30 328.7 0 347.5 40 320.7 10 342.1 50 311.5 氯乙烯易溶于丙酮、乙醇和烃类，微溶于水，常压下其在水中的溶解度随温度变化而变化，见表3.1.6所示。 表3.1.6 氯乙烯在水中的溶解度随温度的变化 温度/℃ 0 10 15 20 28 溶解度/（体积VC/体积H2O） 0.808 0.572 0.433 0.292 0.10 氯乙烯易燃，与空气混合会形成爆炸性混合物，爆炸范围为4%~21.7%（体积分数），所以使用氯乙烯时要特别注意安全。 （2）主要化学性质 氯乙烯分子含有不饱和双键和不对称的氯原子，因而很容易发生均聚反应，也能与其他单体发生共聚反应，还能与多种无机或有机化合物进行加成、取代及缩合等化学反应。 ①有关氯原子的反应 与丁二酸氢钾反应生成丁二酸乙烯酯： 与苛性钠共热时，脱掉氯化氢生成乙炔： ②有关双键的反应 与HCl加成生成二氯乙烷： 在紫外线照射下能与H2S加成生成2-氯乙硫醇： 氯乙烯通过聚合反应可生成聚氯乙烯： （3）产品规格 由于各氯乙烯生产企业工艺过程、操作参数以及产品的应用有所不同，因而氯乙烯产品的规格也有所不同，中国聚合用氯乙烯的规格如表3.1.7所示。 表3.1.7 中国聚合用氯乙烯的规格 项目 指标/% 项目 指标/% 氯乙烯纯度（质量分数） 乙炔（色谱法） HCl ≥99.9 ≤0.001 ≤0.0002 水 铁 高沸点物含量（色谱法） ≤0.025 ≤0.0001 ≤0.001 2、原料的基本性质和规格要求 电石法生产氯乙烯的主要原料有乙炔和氯化氢，还有氯化汞、活性炭、氢氧化钠等。氯化氢和乙炔、氢氧化钠的基本性质与规格参见项目一和项目二，在此主要介绍氯化汞、活性炭。 （1）原料的基本性质 ①氯化汞 氯化汞英文名为mercuric choride，别名为二氯化汞、氯化高汞、升汞，分子式为HgCl2，相对分子质量为271.59。无色或白色结晶粉末，溶于水、乙醇、丙酮、醚。常温下微量挥发，遇光逐渐分解，熔点277℃，剧毒，应避光密封保存。氯化汞在乙炔法生产氯乙烯中主要作为合成反应的催化剂。 ②活性炭 英文名为active carbon，是黑色粒状物或粉末，无嗅、无味，不溶于任何溶剂，