氯乙烯单体合成工艺研究进展.pdf

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1、2011年第24期内蒙古石油化工1氯乙烯单体合成工艺研究进展吴刚强，郎中敏，赵磊琰(内蒙古科技大学化学与化工学院，内蒙古包头014010)摘要：氯乙烯单体(VCM)主要用来合成聚氯乙烯(PVC)。聚氯乙烯是世界五大工程塑料之一，聚氯乙烯在各行各业具有十分广泛的应用。目前氯乙烯单体的工业合成工艺主要有电石乙炔法、乙烯法、乙炔一乙烯法和乙烷法等。本文详尽地综述了各工艺的原理、流程及应用现状，并对氯乙烯单体合成工艺发展趋势进行了展望。关键词：氯乙烯；乙炔氢氯化；合成；催化剂中图分类号：0623．221文献标识码：A文章编

2、号：1006--7981(2011)24一0001一03氯乙烯是制备聚氯乙烯及其共聚物的单体。也几种生产工艺作详细介绍。常称为氯乙烯单体(VCM)，在世界上是与乙烯和氢1．1电石乙炔法合成氯乙烯单体工艺氧化钠等并列的最重要的化工产品之一。氯乙烯沸1．1．1基本原理。乙炔和氯化氢在以氯化汞为活性点一13．9℃；在室温下是无色气体；因存在不饱和双组分、以活性炭为载体的催化剂上气相反应生成氯键，很容易聚合，能与乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯、偏二乙烯。氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯等单体共聚。共聚产物可乙炔来源：以制得各种性能的树脂，

3、加工成管材、板材、薄膜、塑CaO+3C—CaC2+CO料地板、各种压塑制品、建筑材料、涂料和合成纤维CaC2+2H20—，Ca(OH)24-CH-----CH等[1J。主反应：氯乙烯的合成始于1835年，由法国化学家Reg—CH-----CH+HCl—，H2C=CHClnault用氢氧化钾的乙醇溶液将二氯乙烷脱氯化氢主要副反应：制得，并于1838年观察到了它的聚合体，这次的发CH兰三CH+2HCl—，CH3一CHCl2现被认为是PVC的开端。1902年，Biltz将1，2一二CH兰CH+H20—，CH3一CHO氯乙

4、烷进行热分解也制得氯乙烯，但当时由于聚合反应机理：物的科学和生产技术尚不成熟，他的发现没有导致(1)乙炔先与氯化汞发生加成反应，生成中间产工业生产的结束。Klatte于1912年通过乙炔与氯化物氯乙烯氯汞氢的催化加成反应制得了氯乙烯，成为工业上氯乙CH三CH+HgCl2—，ClCH—CH—HgCl烯合成的最初工艺，但在沿用将近30多年后，由于(2)氯乙烯氯汞不稳定，和氯化氢反应生成氯乙乙炔生产的高能耗而逐渐趋于淘汰。从1940年起，烯氯乙烯的生产原料，乙炔开始被乙烯部分取代，首先ClCH—CH—HgCl+HCl—C

5、H2一CHCl+Hg—将乙烯直接氯化成1，2一二氯乙烷(EDc)，再加以热C12裂解制得氯乙烯，裂解产生的氯化氢仍被用在乙炔1．1．2工艺。目前乙炔法合成氯乙烯主要采用列管一氯化氢法中。式固定床反应器。反应管径为57mm，管壁厚度为3．1合成方法5mm，内装有平均尺寸为垂3×6而矗的条状SgCl。／目前，世界上氯乙烯的生产技术主要电石乙炔AC催化剂。乙炔与经过石墨冷凝器的氯化氢气体法、乙烯法、乙炔一乙烯法和乙烷法[2]。现分别将这按一定比例在混合器中混合后进入石墨冷凝器中，收稿日期：2011一09—12基金来源：内

6、蒙古科技大学青年创新基金(2009NC025，2010NC023)。作者简介：吴刚强(1978一)，内蒙古土左旗人，在读博士。2内蒙古石油4Lx-2011年第24期用一35℃盐水间接冷却到一14℃左右，进入酸雾这个方法称叫二步法，是现在工业上生产氯乙捕集器，用硅油玻璃棉捕集酸雾使之生成盐酸，放入烯广泛应用的方法。盐酸贮槽。除去酸雾的干燥混合气体进入预热器，由1．2．2．2工艺流量计控制从上部进入串联转化器组。后台反应器二步法是以乙烯、氯气、氧(或空气)为原料以氯排出的粗氯乙烯气体在高温下带出的氯化汞在填充化铜为催化

7、剂制取氯乙烯的方法。目前工业上采用活性炭的除汞器中除去，然后进入石墨冷凝器，用0的乙烯氧氯化方法包括下述工序：①乙烯加氯直接℃水间接冷却到15℃以下再进入泡沫塔，回收过量氯化制取二氯乙烷；②二氯乙烷精制；③二氯乙烷热的氯化氢以制取30％以上的盐酸放入酸贮槽[副。解制氯乙烯。1．2乙烯法合成氯乙烯单体工艺催化剂用CuCI。负载在7一Al。O。上，以纯净的1．2．1直接氯化。乙烯直接氯化是一个简单的不饱乙烯、氯化氢和空气作原料，在固定床或沸腾床中进和双键加成反应，工艺有在溶剂中进行反应的液相行。反应热相当大，必须适当予

8、以移去，以免过热生法，也有在气相中进行的气相法。气相法一般以Fe、成高级多氯化物。提高原料气中的氧浓度，可以减少Al、Ca等氯化物为催化剂，液相法以二氯乙烷排放尾气量和净化尾气工作量。(EDC)为溶剂，催化剂一般为FeCl。。工业上一般以乙烯氧氯化技术的发展除了催化剂的改进和工液相法居多。艺条件的改进之外近年来对用纯氧代替空气作氧化1．2．1．1反应原理。直