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

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

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

氯乙烯饱和蒸气的比容随着温度变化见表3.1.4所示。

表3.1.4 氯乙烯饱和蒸气的比容与温度的关系

不同温度下氯乙烯的潜热见表3.1.5所示。

表3.1.5 不同温度下氯乙烯的潜热

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

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：

CH2 CHCl

CH2 COOKCH2 COOH

|

CH2 COO CH CH2CH2 COOH

|

KCl

(丁二酸氢钾)(丁二酸乙烯酯)

与苛性钠共热时，脱掉氯化氢生成乙炔：

CH2 CHCl NaOH CH CH NaCl H2O

②有关双键的反应

与HCl加成生成二氯乙烷：

CH2 CHCl HCl CH2Cl CH2Cl

在紫外线照射下能与H2S加成生成2-氯乙硫醇：

CH2 CHCl H2S HSCH2 CH2Cl

氯乙烯通过聚合反应可生成聚氯乙烯：

催化剂

nCH2 CHCl

CH2 CHn

|

（3）产品规格

Cl

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

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，对气体有选择性的吸附能力，用于色谱试剂、吸附剂、脱色剂，粒状物可用于催化剂的载体。

（2）原料规格

表3.1.8 氯化汞、活性炭、氢氧化钠的工业规格

二、混合脱水和合成中的工业卫生和安全技术 1、氯乙烯的工业卫生及中毒预防 （1）氯乙烯的毒害

氯乙烯通常由呼吸道吸入人体内，较高浓度引起急性轻度中毒，呈现麻醉前期症状，有晕眩、头痛、恶心、胸闷、步态蹒跚和丧失定向能力，严重中毒时可致昏迷。对人体有麻醉作用，当浓度为256g／m3 （10％）时，1h致死；当浓度为20％～40％时很快引起急性中毒，长时间接触VCM气体可使人致癌。慢性中毒主要为肝脏损害、神经衰弱症候群、胃肠道及肢端溶骨症等综合症。车间操作区空气中最高允许浓度为30mg/ m3，而人体凭嗅觉发现（嗅觉阈）氯乙烯的浓度为1290mg/ m3，比标准高出40多倍，因此凭嗅觉检查是极不可靠的。急性中毒时，应立即移离现场，使呼吸新鲜空气，必要时施以人工呼吸或输氧。当皮肤或眼睛受到液体氯乙烯污染时，应尽快用大量水冲洗。

（2）世界各国对氯乙烯的允许浓度标准

①美国职业安全保健局规定，在氯乙烯生产操作环境空气中，氯乙烯在8h

内的平均浓度不得超过1×10-6，在任何15min内，平均也不得超过5×10-6。如果操作环境中氯乙烯浓度超过规定，要求采用防毒保护器具。

②日本劳动省劳动基准局规定，聚氯乙烯生产操作环境空气中氯乙烯浓度平均值为（2±0.4）×10-6。工人进入聚合釜时，釜内氯乙烯浓度不得超过5×10-6，并要不断向釜内补充新鲜空气。

③德国政府规定，新建聚氯乙烯厂操作环境的年度平均氯乙烯浓度5×10-6。 ④英国聚氯乙烯生产者联合会和健康与安全执行委员会规定，生产聚氯乙烯环境空气中的氯乙烯浓度每班（8h）平均为10×10-6，最高上限为30×10-6。

⑤法国和意大利政府规定，生产聚氯乙烯 …… 此处隐藏：8200字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……