氯乙烯的应用与合成

氯乙烯，又称氯乙烯，是高分子化学中重要的单体，可用乙烯或乙炔为原料制备。它是一种无色的液化气体，具有类似乙醚的气味。分子式：C2H3Cl，结构式：CHC1=CH2，爆炸上限%（V/V）: 31.0，爆炸下限%（V/V）:3.6 沸点-13.9，临界温度142，临界压力5.22MPa。相对密度（水=1）:0.91，相对蒸气密度（空气=1）: 2.15。氯乙烯是一种有毒物质，肝癌与长期吸入和接触氯乙烯有关。与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为4%22%（体积），在压力下更易爆炸。贮运时必须注意容器的密闭性和氮气密封，并加入少量阻聚剂。

应用

氯乙烯是塑料工业重要的生产原料，用途广泛。主要用在以下几个方面：

1、主要用于制造聚氯乙烯均聚物和共聚物。也可与醋酸乙烯、丁二烯等共聚，也可用作染料、香料的萃取剂。用作各种聚合物的共聚单体，是塑料工业的重要原料，也可用作制冷剂等；

2、塑料工业的重要原料，主要用于生产聚氯乙烯树脂。与醋酸乙烯、偏二氯乙烯、丁二烯、丙烯腈、丙烯酸酯等单体共聚形成共聚物，也可用作制冷剂等；

3、主要用于制造聚氯乙烯。还可与醋酸乙烯、丁二烯、丙烯腈、丙烯酸酯、偏二氯乙烯等共聚，生产粘合剂、涂料、食品包装材料、建筑材料等，还可用作染料和香料的萃取剂。

生产方法

电石法生产氯乙烯的主要工艺：是以电石为原料生产乙炔，在活性炭为载体的氯化汞催化剂存在下加成氯化而得。我国煤炭资源丰富且价格低廉，采用煤炭与石灰石生成电石（碳化钙），再向电石中加水生成乙炔的VCM生产路线具有明显的成本优势：

1、电石与水反应生成乙炔CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2

2、乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯C2H2+HCL=C2H3C1

补偿物质摩尔比为：乙炔：氯化氢=1:(1.08-1.1)。乙炔和氯化氢经上述配比后进行，催化剂装在管内，由管外循环冷却水带走。反应气体中还含有未反应的氯化氢、乙炔和生成的乙醛、1,1-二氯乙烷、顺式二氯乙烯、反式二氯乙烯等化合物。反应后粗氯乙烯气体经过水洗塔和碱洗塔，洗去气体中的氯化氢和二氧化碳。碱洗后气体经干燥塔压缩充分冷凝液化，液态氯乙烯分别送至低沸点塔和高沸点塔，除去高、低沸点物质得到聚合级氯乙烯单体。

通常情况下，乙炔加成氯化氢合成氯乙烯的气相反应速度比较慢。常用金属氯化物作催化剂，如氯化汞，载体为活性炭。 0.120.15mpa，乙炔空速：3060/h。由于氯化汞易挥发，直接影响乙炔转化率和氯乙烯收率，温度过低催化反应速率过低，工业上一般控制在168180。

氯乙烯：HCL合成工艺—HCL缓冲罐—HCL预冷器+乙炔砂封—混合器—石墨冷却器—多孔过滤器—预热器—转炉脱汞器—冷却器—水洗联合塔—碱洗塔—汽水分离器—前机冷却器—单压缩机—后机冷却器—全冷凝器——水分离器—低塔进料罐—低沸塔—高沸塔—产品冷却器—单体储罐。包括将乙炔与氯化氢混合，进入装有氯化汞催化剂的反应器进行反应，反应放出的热量被管外的循环冷却剂带走，反应结束后粗氯乙烯气体依次进入水洗通过除汞塔和碱洗塔用于洗去气体中的氯化氢和二氧化碳。碱洗后气体经干燥塔压缩、充分冷凝、液化，所得液态氯乙烯经低沸点塔和高沸点塔脱除。所得精制氯乙烯送入储罐。

氯乙烯单体是一种基本的有机化工原料，电石法是生产VC单体的传统方法。电石粉碎后送入乙炔发生器与水反应。产生的乙炔气体经净化后送至气柜，然后与氯化氢合成工段的干燥氯化氢在混合器中按一定比例混合。混合后的乙炔和氯化氢送至合成转化器进行反应，反应产生的氯化氢气体送至水洗塔洗去氯化氢，然后进入碱洗塔，10%钠氢氧化物水溶液用于去除残留的氯化氢，洗涤后的气体被送至第一预冷器，冷凝气体中夹带的水分。未冷凝的气体再次进入压缩机，压缩至0.5MPa，然后送至第二预冷器，将夹带的水分进一步完全冷凝，冷凝液进入初馏低沸塔进行分离。不凝性气体与来自低沸点塔顶的气体一起进入尾气冷凝器，与冷冻盐水冷凝后作为尾气排放。低沸塔塔底产品送至高沸点精馏塔，高沸塔塔顶精制的氯乙烯单体产品送至单体储罐。

工艺流程概括为以下四个阶段：

1、乙炔的形成

2.氯化氢的形成

3. 氯乙烯单体的合成

4、氯乙烯的蒸馏

氯乙烯贮存于密闭、阴凉、通风、干燥处，温度不超过30，远离火种、热源，防晒、防冲击。可能致癌，极易燃烧，并可能在压力下爆炸。