氯乙烯操作规程

简 介

一、工作任务

本工序主要任务是利用乙炔工序送来的精制乙炔气体及氯化氢工序送来的氯化氢气体，在转化器内通过氯化高汞触媒作用下，生成粗氯乙烯气体，经压缩和精馏得到精制的氯乙烯单体，输送至聚合工序作为原料。 二、生产原理

1、混合气脱水

利用氯化氢吸湿性质，预先吸收乙炔气中的部分水，生成40％左右的盐酸，降低混合气中的水分；利用冷冻方法使混合气体中残留水分冷却，进一步降低混合气中的水分；利用盐酸冰点低，将混合气体深冷，以降低混合气体中水蒸汽分压来降低气相中水含量。

在混合气冷冻脱水过程中，冷凝的40％盐酸，除少量是以液膜状自石墨冷却器列管内壁流出外，大部分呈极细微的“酸雾”悬浮于混合气流中，目前国内生产采用的除去酸雾的方法是过滤法，采用含氟硅油浸渍的玻璃纤维，由于含氟硅油通过Si—Cl键和玻璃表

?面的游离羟基反应，形成化学键，使玻璃表面完全由CF3基团整齐地覆盖起来，耐腐蚀性

及脱水效果都很好，大部分雾粒被截留，在借重力向下流动的过程中液滴逐渐增大，最后滴落下来并排出。

2、氯乙烯合成

一定纯度的乙炔气体和氯化氢气体按照1：1.05～1.1的比例混合后，在氯化高汞触媒的作用下，在100～180℃温度下反应生成氯乙烯。反应方程式如下： C2H2 + HCl → C2H3Cl+124.8 KJ/mol

3、粗氯乙烯的净化

利用适当的液体吸收剂处理气体混合物，利用气体在吸收剂中溶解度的差异，使后者分离。反应后的粗氯乙烯气体经水洗、碱洗至中性。 三、所接触物料的物化性质 1、乙炔（C2H2）

常温常压下是一种无色气体，有特殊的刺激性的臭味，属微毒类化合物，具有轻微的麻醉作用。乙炔极易与氯气反应生成氯乙炔引起爆炸，乙炔与铜、汞、银、极易生成相应的乙炔铜、乙炔汞、乙炔银等金属化合物，后者在干态下受到微小震动即自行爆炸。 沸点：－83.66℃ 凝固点：－85℃

临界温度：35.7℃ 临界压力：61.6绝对大气压（6.2Mpa） 车间空气中乙炔气体最高允许浓度：500mg／m3

乙炔中毒症状：轻微麻醉损害中枢神经，兴奋不安，沉睡，发晕。

乙炔与空气混合形成爆炸混合物。爆炸范围：2.3～81％（特别是含乙炔7～13％时） 乙炔与氧气混合形成爆炸混合物。爆炸范围：2.5～93％（特别是含乙炔30％时）

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2、氯化氢（HCL）

氯化氢在常温常压下是一种比空气重的无色有刺激性嗅味的气体。 沸点：－84.8℃

临界温度：51.4℃ 临界压力：81.6大气压 车间空气中HCL气体最高允许浓度：15mg／m3

HCL中毒症状：刺激粘膜、呼吸道，肺水肿，人体800mg/m3 半小时致死。 3、盐酸

沸点：－83.6℃

盐酸损害皮肤、呼吸粘膜。 4、氯化高汞（HgCl2）

别名：二氯化汞、氯化汞、升汞，无色结晶或白色结晶粉末，溶于水、乙醇、丙酮、

醚，常温挥发，遇光逐渐分解，，剧毒，应避光密封保存。 分子量：271.59 熔点276℃ 升华点：302℃ 车间空气中氯化高汞最高允许浓度：0.1mg／m3

氯化高汞中毒症状：流涕、恶心，头痛，损害肾脏，严重者尿闭致死，人体0.2～0.4mg/m3致死。

5、烧碱（NaOH 52%） 沸点：103～105℃

车间空气中ＮaOH最高允许浓度：0.5mg／m3

ＮaOH对皮肤有腐蚀和刺激作用，人体皮炎，皮肤溃烂，溅入眼中引起失明。 6、活性炭

黑色粒状物或粉末，无嗅、无味、无砂性，不溶于任何溶剂，对各种气体有选择性吸附能力，用于色谱剂、吸附剂，粒状物可用作催化剂的载体。 7、氯乙烯（C2H3CL） 1）、氯乙烯的物理性质：

氯乙烯分子式为C2H3Cl，结构式为CH2=CHCl,分子量为62.5，在常温、常压条件下是比空气重一倍的微溶于水的无色气体，带有一种麻醉性的芳香气味。其冷凝点为－13.9℃，其凝固点为-159.7℃，其临界温度为158.4℃，临界压力为5.34Mpa，因而稍加压、冷却就可得到液态氯乙烯。 A、液态氯乙烯的密度

液态氯乙烯的密度与一般液体一样，温度越高密度越小，液体氯乙烯密度如下表所示。

液体氯乙烯的密度

温度 -12.96 1.32 密度（g/ml） 0.9692 0.9443 温度 39.57 48.20 密度（g/ml） 0.8733 0.8555 - 2 -

13.49 28.11 0.9223 0.8955 59.91 0.8310 液体氯乙烯密度可由下列公式计算： d=0.9471-0.001746t-0.00000324t2 式中：d----液体密度（g/ml） t---温度 B、氯乙烯的爆炸性

氯乙烯是一种易燃易爆的气体，比较活泼，氯乙烯与空气形成爆炸混合物的爆炸范围是4-22％，与氧气形成混合物的爆炸范围是3.6-72％。 C、氯乙烯的毒性

氯乙烯一般由呼吸道吸入人体，较高的浓度能引起急性轻度中毒，呈现麻醉初期症状，有：晕眩、头疼、恶心、胸闷、步态蹒跚和丧失定向能力，严重中毒时可导致昏迷。慢性中毒主要为肝脏损害，神经衰弱症侯群、肠道及肢端溶骨症等综合症。车间操作区内的空气中最高允许浓度值30mg/m3，急性中毒时，应立即移离现场，使其呼吸新鲜空气，必要时进行人工呼吸或吸氧。当皮肤和眼睛受到液态氯乙烯污染是，应尽快用大量水冲洗，必要时就医。 2）、氯乙烯的化学性质：

氯乙烯有两个起反应的部分：氯原子和双键，能进行的化学反应较多，但一般来讲连接双键的氯原子不太活泼，所以有关双键的反应则必有氯原子的反应多，双键的存在可与许多物质发生加成反应，同时也可经过聚合形成聚氯乙烯。 8、二氯乙烷

无色或淡黄色透明液体，易挥发，有类似氯仿气味，易燃烧易爆炸，微溶于水，常压下沸点83.5℃，是很好的溶剂。 四、各岗位所属范围划分：

1、氯乙烯合成岗位（混合脱水、转化、净化、盐酸脱吸） 2、单体压缩岗位（单体压缩、废水处理、氯乙烯气柜）

注：日常生产中单体压缩岗位废水处理系统由抽触媒人员具体负责。 3、氯乙烯精馏岗位（单体精馏、单体储存、尾气变压吸附） 4、微机自控岗位

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合成岗位操作规程

说明：此规程说明了氯乙烯制备中合成及净化部分主要工艺流程，工艺控制指标，正常操作控制原则及正常开停车步骤，常见异常情况及处理方法，紧急停车条件及程序，安全防护知识和安全操作。

（一）主要工艺流程

来自氯化氢工序送来的氯化氢气体，进入氯化氢冷却器（E2101），7℃冷冻盐水间接冷却到15℃，除去气体中的部分水份，以盐酸的形式凝结下来。用乙炔工序送来的精制乙炔气（纯度≥98.5%）经乙炔阻火器（V2102）后，与氯化氢（纯度≥93%，不含游离氯）在混合器（V2106）以1：1.05～1.1（按纯度折算）比例混合。从混合器出来的混合气再进入一级石墨冷却器（E2104），用-35℃冷冻盐水间接冷却至（-5±2）℃，再经二级石墨冷却器（E2105）用-35℃冷冻盐水间接冷却至（-14±2）℃左右，在两级石墨冷却器内混合气中的水分与氯化氢气体接触生成盐酸依重力作用除去大部分液滴。冷却后的混合气进入一级酸雾过滤器（V2107A）、再进入二级酸雾过滤器（V2108A）靠过滤捕集除去少量粒径很小的酸雾。得到含水份≤0.06%的混合气进入热水预热器（E2106A），将混合气预热至70～80℃左右，送入装有氯化高汞触媒的前台转化器（R21011#～14#）进行反应后，再送入装有氯化高汞触媒的后台转化器（R21021～14）反应生成粗氯乙烯。在反应过程中所放出的热量，借列管间的自循环冷却水（80～98℃）带走。补充冷却水来自VCM压缩工序。粗氯乙烯经过装有活性炭填料的除汞器（V-2109A）吸附除去大部分汞蒸汽后，进入合成气冷却器（E2109A）冷却至<30℃，进入泡沫脱酸塔（T2101），以水洗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，经过吸收后的粗氯乙烯气体进入水洗塔（T2102）二次清洗，水洗后的粗氯乙烯气体含有少量的氯化氢、二氧化碳及惰性气体，进入碱洗塔（T2103）用5%～15%的NaOH溶液洗涤，碱液回碱液循环罐（V2113）后用碱液循环泵（P2103A/B）打回碱洗塔循环使用，废碱定期排走。净化后的粗氯乙烯气体送入压缩工序。泡沫脱酸塔下酸到浓盐酸贮罐（V-2110），再用浓盐酸循环泵（P-2101）将浓盐酸打出，大部分经浓盐酸冷却器（E-2111）冷却后进入泡沫脱酸塔循环，另一小部分则经浓盐酸预热器（E-2705）加热后送至盐酸脱吸装置。水洗塔吸收后的稀酸用盐酸循环泵（P2102）打入稀酸冷却器E2110冷却后再进入水洗塔循环，以达到很好的吸收效果。

混合脱水各设备分离下来的酸，汇集后进入盐酸贮槽（V-2104），待贮槽将满时用冷凝酸泵（P-2105）间歇送到浓酸预热器（E-2705）加热后送至盐酸脱吸装置。

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（二）工艺控制指标（见表一）

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序号 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11? 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 内 容 乙炔压力PI2109 氯化氢压力PI2101 一级石墨冷却器出口温度TE2107 二级石墨冷却器出口温度TE2108 热水预热器出口温度TG2314 转化器循环水PH值 氯化氢纯度 氯化氢含游离氯 乙炔纯度 乙炔气中含S、P 前台转化器出口乙炔转化率 后台转化器出口乙炔转化率 废酸浓度 碱洗塔碱浓度 脱酸塔下酸温度TE2150AB 脱酸塔压降 脱酸塔循环酸温度TE2120 水洗塔压降 水洗塔循环酸温度TI2118 碱洗塔气相出口温度TI2119 碱洗塔压降 乙炔/氯化氢配比 混合器温度控制及报警联锁值 除汞器温度TE2116 除汞器压力降 粗VC纯度 表一

工 艺 条 件 0.00～0.075Mpa 0.00～0.07Mpa -5±2℃ -14±2℃ 70～80℃ 8～10 ≥93％，含氧＜0.5％ 0 ≥98.5％ 不含S、P（硝酸银试纸不变色） ≥70％ ≥97％ 28％≤C≤32％ 5％≤CNaOH≤15％ CNa2CO3≤8％ ≤45℃ ≤6KPa ≤30℃ ≤3KPa ≤30℃ ≤45℃ ≤2KPa 1：1.05～1.1 温度<50℃，50℃为联锁停车值 ≤70℃ ≤2KPa VC≥80％，O2≤3％ 说明：上述指标为正常生产时的控制指标，在系统开车、停车及工况不稳定情况上述指标可以有适当的波动范围。

（三）、正常操作控制原则

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/0bif.html