氯乙烯的合成与制备工艺研究

崔海鹏

（中南林业科技大学，湖南长沙 410004）

氯乙烯的合成与制备工艺研究

崔海鹏

（中南林业科技大学，湖南长沙 410004）

简要介绍了氯乙烯的发展概况、氯乙烯的合成方法以及制备工艺，以期对氯乙烯的实际生产具有指导意义。

氯乙烯；合成；制备工艺

1 发展概况

氯乙烯在1835年由法国化学家Regnault用含有氢氧化钾的酒精将二氯乙烷脱氯化氢首次制得，Regnault在1838年在实验设备下观察到氯乙烯的聚合体，该发现被视作塑料制作工艺的发源。1902年，Biltz将二氯乙烷进行分解得到了氯乙烯，但是受当时科研条件以及实验设备老旧等因素影响，导致他的热分解法制备氯乙烯技术以没有形成产业化告终。1912年，Klatte利用乙炔与氯化氢发生催化反应得到氯乙烯，该生产工艺一直延续了将近三十年，被视为工业化生产氯乙烯的最初模型，后来由于乙炔的能耗较高，在1940年开始被乙烯逐渐代替。

2 氯乙烯的合成方法

氯乙烯的合成方法主要有高压法、中压法以及低压法三种，其中高压法主要用来生产较低密度的氯乙烯，高压法的开发较早，利用高压法制备的氯乙烯占据总生产量的一半以上，随着催化剂以及生产技术的进一步发展，高压法逐步被低压法所替代。

3 氯乙烯的制备工艺

3.1 工艺组成

氯乙烯的制备工艺主要为乙烯氧化法，利用乙烯作为原料制取氯乙烯的方法在工业上称为二步法，其工艺流程为乙烯加氯气进行氯化反应获得二氯乙烷，将获得的二氯乙烷进行精制然后加热获得氯乙烯，其中催化剂采用氯化铜，采用纯净的乙烯以及空气作为原料，在固定床或者沸腾床中发生反应。由于在该反应过程中会产生大量的余热，因此必须进行除热处理，避免生成更多的氧化物，同时可以减少尾气的排放量；乙烯的氧化技术除了对催化剂进行改造以及工艺条件进行改进之外，还利用纯净的氧气代替空气进行氧化，这样能够保证制备工艺的绿色环保。

3.2 工艺流程

制取氯乙烯的工艺流程主要分为混水脱水、粗氯乙烯的净化和压缩、氯乙烯的精馏、精馏尾气变压吸附回收四部分，其主要流程如图1所示。其中混水脱水主要将原料气C2H2以及HCL中的水分进行去除，但是由于原料气中含有水分，从而将HCL溶解成盐酸，严重的腐蚀了制备转换器。氯乙烯的合成系统由一定纯度的乙炔气体以及氯化氢气体按照一定的比例进行混合，在高温触媒的作用下发生反应生成氯乙烯。在对粗氯乙烯进行净化压缩时，由于在进入转化器时需要在高温下进行操作，这样会使得氯化高汞发生升华，因此在进入净化系统之前需要经过活性炭进行处理。图1 氯乙烯制备工艺流程

在反应的气体中，除了氯乙烯之外还有其他的气体，为了生产高纯度的氯乙烯单体，需要将这些杂质气体进行去除。在经过转化器合成的氯乙烯气体纯度一般为80%以上，此时需要经过盐酸组合吸收塔以及碱洗塔净化处理，液体混合物的精馏过程主要是基于组成混合物的不同物质具有不同的挥发度，利用物质中气液两相之间的差异将杂质进行分离。变压吸附主要是利用吸附剂在选择吸附的情况下，进行加压吸附原料中的杂质部分，不容易分离的气体会从吸附器的顶部排除。

3.3 专有设备

制取氯乙烯有专门的反应设备，目前采用的反应釜一般为150m左右，在我国辽宁的一个厂家已经成功研制出了大型聚合釜PVC技术，这项技术成功地将制取氯乙烯的能力提升了35%左右，创造了新的经济效益。这种专有设备对于性能方面要求较为严格，反应釜要求其具有较好的除热能力以及防粘能力，目前我国开发的新型裂解炉以及大型乙烯球罐已经达到国际先进水平。

[1] 李玉芳，伍小明.氯乙烯生产技术的研究开发进展[J].中国塑料，2010，（3）：4-6.

[2] 郝涓林，黄志明.聚氯乙烯工艺技术[M].北京：化学工业出版社，2008.

Study on Synthesis and preparation of vinyl chloride

Cui Hai-peng

This paper introduces the general situation of the development of vinyl chloride，the synthesis method of vinyl chloride and the preparation process.

vinyl chloride；synthesis；preparation technology

TB44

B

1003-6490（2017）01-0061-01

2017-01-05

崔海鹏（1995—），男，内蒙古赤峰人，本科在读，主要研究方向为高分子材料。