VCM工艺操作规程(1).pdf

第 1 页乙炔工艺操作规程建滔（衡阳）实业有限公司二零零七年六月第 2 页目录第一章、产品说明 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,第3 页第二章、原料说明 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,第5 页第三章、产品原理 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,第7 页第四章、生产工艺流程（附工艺流程示意图）,,,,,,第11 页第五章、岗位操作法 ,,,,,,,,,,,,,,,,,第12 页第六章、安全注意事项 ,,,,,,,,,,,,,,,,第22 页第七章、付产品及废物一览表,,,,,,,,,,,,,第23 页第八章、分析检验控制一览表,,,,,,,,,,,,,第23 页第九章、产品消耗定额一览表,,,,,,,,,,,,,第24 页第十章、设备一览表 ,,,,,,,,,,,,,,,,,第24 页附：废水处理一览表 ,,,,,,,,,,,,,,,第26 页第 3 页第一章、产品说明一、简介 学名：氯乙烯 英文名： Vinylchloride 分子式： C2H3Cl 结构式：分子量： 62.5 二、物理性质 在常温常压下氯乙烯是一种无色有乙醚香味的气体，其冷凝点（沸点）为 -13.90C,凝固点（溶点）为 -159.70C，临界温度1420C，临界压力52.2 大气压 （5.29MPa ） 。

1、氯乙烯在不同压力下的沸点 压 力(表压 atm) (KPa) 0 (0) 1 (101.325) 2 (202.65) 3 (303.975) 4 (405.3) 5 (506.625) 沸点0C -13.9 5.53 16.2 25.7 33.5 39.7 由表中可以看出，虽然氯乙烯在常压下的沸点是-13.90C ，但加压后就可以得到液体氯乙烯 2、氯乙烯的蒸气压： 氯乙烯蒸气压力和温度的关系见下表：温度0C-28.37 -23.02 -16.61 -13.61 -8.32 1.57 4.01 5.53 压 力(cmHg) 39.56 51.30 67.76 76.75 94.90 122.48 149.06 158.20 (KPa) 52.74 68.39 90.34 102.32 126.52 163.29 198.73 210.92 温度0C16.21 25.72 33.53 39.22 39.72 46.80 54.87 60.34 压 力(cmHg) 225.8 302.7 378.9 449.2 450.0 543.4 667.6 758.6 (KPa) 301.04 403.57 505.16 598.88 599.65 724.47 890.06 1011.38 3、液体氯乙烯的密度： 与一般液体一样，温度愈高，氯乙烯的密度愈小，液体氯乙烯密度如下 表： 温度0C-12.96 1.32 13.49 28.11 39.57 48.20 59.91 密度(g/ml) 0.9692 0.9443 0.9223 0.8955 0.8733 0.8555 0.8310 4、氯乙烯饱和蒸气的比容： 温度0C-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 比容(ml/g) 635 418 284 199 143.3 105.4 79.7 60.3 46.3 36.2 第 4 页5、氯乙烯的潜热： 潜热即蒸发或冷凝一克氯乙烯所需的热量：温度0C-20 -10 0 10 20 30 40 50 潜热( 焦耳/ 克) 358.8 352.1 347.5 342.1 335.8 328.7 320.7 311.5 6、氯乙烯的溶解度： 氯乙烯易溶于丙酮、乙醇和烃类中，微溶于水，它在水中的溶解度如下 表所示 ( 常压下 )：温度0C0 10 15 20 28 溶解度( 体积 VC/体积 H20) 0.808 0.572 0.433 0.292 0.10 7、氯乙烯的爆炸性： 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%( 体积比 ), 所以使用氯乙烯要特别注意安全。

8、氯乙烯的毒性： 氯乙烯对人有麻醉作用，对肝脏有影响可使人中毒，当氯乙烯浓度在 0.1%以上时，开始有麻醉现象， 表现为困倦， 注意力不集中， 随后出现视力模糊， 走路不稳，手脚麻木；吸入量在0.5%以上时，即可造成头晕、头痛、心神错乱、 分辨不清方向；在氯乙烯浓度达到20-40%时，可使人产生急性中毒，而失去知 觉，呼吸渐缓以致死亡长期接触氯乙烯尚能引起消化系统、皮肤组织、神经系 统等多种症状 三、化学性质 氯乙烯分子含有不饱和双键和不对称氯原子，因而可以聚合， 也能与其它单 体共聚，还能与多种无机或有机化合物进行反应 1、有关氯原子的反应： (1) 与丁二酸氢钾反应生成丁二酸乙烯酯：(2) 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： (1) 与 HCl加成生成二氯化烷：CH2=CHCl + HCl → CH2Cl— CH2Cl(二氯化烷 ) (2) 在紫外线照射下能与H2S加成生成 2—氯乙硫醇：CH2=CHCl + H2S → HSCH2—CH2Cl(2 —氯乙硫醇 ) (3)氯乙烯通过聚合反应可以生成聚氯乙烯：第 5 页四、产品标准 ( 厂标) ： 纯度≥ 99.9% 乙炔含量≤ 0.001% 高费点物含量≤ 0.001% 含水量≤ 250ppm HCl 含量≤ 2ppm 含 Fe≤1ppm 第二章、原料说明一、乙炔： 分子式： C2H6 分子量： 26 1、在常温下纯乙炔为无色气体，在业乙炔因含有硫化氢、磷化氢等杂质，而具 有特殊的刺激性的嗅味。

2、主要物理常数： 比重(对空气 ) ：0.9056 ( 对氧气 )：0.8194 比热(200C,1 绝对大气压 )( 200C ，101.325MPa) CP=0.402千卡/ 公斤0C(1.683KJ/kg0C) CV=0.325千卡/ 公斤0C(1.361KJ/kg0C) 沸点(冷凝点 ) ：-83.660C 溶点(凝固点， 895mmHg 柱下) ：-850C 临界温度： 35.70C 临界压力： 61.6 绝对大气压 (6.2MPa) 生成热： 54 千卡/ 克分子 (226.1KJ/mol) 3、在下列情况下可以操作： (1) 高温(＞5500C)、加压( ＞1.5 表压) 或有某些物质存在时，例如电石、氧化 铝、铜屑、氢氧化铁等 (2) 与空气混合在 2.3 —81% 范围时，特别在含乙炔7—13% 时 (3) 与氧混合在 2.5 —93% 范围时，特别在含乙炔30% 时 (4) 当乙炔和氯气混合时，在阳光下就能爆炸 (5) 与铜、汞、银接触生成相应的金属化合物时 4、乙炔可溶于水、丙酮等很多液体中，溶解度随温度的升高而降低 乙炔在各种液体中的溶解度如表1、2、3 所示： 表 1 乙炔在水中的溶解度 (1 体积水中的乙炔体积 ) 第 6 页温度0C 0 5 10 15 20 25 30 溶解度1.73 1.49 1.31 1.15 1.03 0.93 0.84 温度0C 40 50 60 70 80 90 溶解度0.65 0.5 0.37 0.25 0.15 0.05 表 2 乙炔在丙酮中的溶解度 (1 体积丙酮中的乙炔体积 ) 温度0C -20 -15 -10 -5 0 5 10 溶解度52 47 42 37 33 29 26 温度0C 15 20 25 30 35 40 溶解度23 20 18 16 14.5 13 表 3 乙炔在各种溶剂中的溶解度(1 体积溶剂中的乙炔体积 ) 溶剂水饱和食 盐水石灰乳汽油苯乙醇二甲基 甲酰胺工业醋 酸甲酯 温度0C 25 25 15 15 15 18 20 15 溶解度0.93 0.32 0.75 5.7 4.0 6.0 33—37 14.8 乙炔重度如下表：温度0C -20 -10 0 10 15 20 30 40 重度(Kg/m3) 1.263 1.215 1.171 1.131 1.110 1.091 1.055 1.022 5、规格： C2H2纯度≥ 99% ，不含硫磷，压力26.7 ～59.2Kpa(200—450mmHg) 二、氯化氢： 分子式： HCl 分子量： 36.46 1、氯化氢是一种无色有刺激性臭味的气体。

2、主要物理常数： 重度(00C ，760mmHg 柱)：1.639Kg/ m3 (00C ，101.325KPa) 比热( 对空气):1.261 沸点： -84.80C 生成热： 22.1 千卡/ 克分子 (92.5KJ/mol) 临界压力： 81.3 大气压 (8.27MPa) 临界温度： 51.40C 3、氯化氢在水中的溶解度 (HCl m3/m3H2O)温度0C 0 10 20 30 40 50 60 溶解度506.5 473.9 442.0 411.5 385.7 361.6 338.7 4、氯化氢的溶解度：水克分子数1 2 5 10 50 100 200 溶解热千焦耳 / 克分 子22.50 47.58 62.63 67.65 71.66 72.16 72.49 1 克分子 HCl 溶在水中的热效应与所得溶液之浓度有关 规格： HCl 纯度 93.5 ～95.5%，不含游离氯，压力26.7～53.3Kpa(200—420mmHg) 第 7 页三、氯化汞： 别名：二氯化汞、氯化高汞、升汞 分子式： HgCl2 分子量： 271.59 性质：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2770C，剧毒，应避光密封保存四、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 选择性的吸附能力， 用与色谱试剂、 吸附剂、脱色剂，粒状物可用催化剂的载体 五、氢氧化钠： 别名：苛性钠 分子式： NaOH 分子量： 40 性质：白色块状或片状物，在空气中易吸水分和CO2，溶于水，甘油和乙醇， 溶解时放热，溶液呈强碱性，可烧伤皮肤，稀碱液对皮肤有滑腻感 六、原料规格：序号原料控制项目规格1 乙炔纯度 氧含量 硫磷≥99% ≤0.3% 用 AgNO3试纸检验不变色2 氯化氢纯度 游离氯含量93.5 —95.5% 0 3 活性炭炭 水份 机械强度 吸苯率 比表面积 粒度≥97% ≤5% ≥90% ≥30% ≥50㎡/g 6.5 ㎜以上≤ 5% 2.75-5.5㎜≥40% 1 ㎜以下≤ 1% 4 触媒HgCl2 H2O 机械强度 粒度10—12% ≤0.3% ≥90% Φ3×6 ㎜5 固体烧碱NaOH Na2CO3 NaCl Fe2O3 颜色≥95% ≤1.5% ≤2.8% ≤0.01% 主体白色可带浅色光头6 液体烧碱NaOH Na2CO3 NaCl Fe2O3≥42% ≤1.0% ≤2.0% ≤0.03% 第 8 页7 氮气纯度 含氧≥97% ≤3%第三章、生产原理乙炔和氯化氢，经混合冷冻脱水，在以活性炭为载体、氯化汞为触媒的列 管式转化器内进行反应产生氯乙烯，后经加压精馏获得高纯度的氯乙烯，供聚合 车间生产聚合氯乙烯树脂。

现将各过程的产生原理简述如下： 一、混合脱水：1 、冷冻温度： 乙炔与氯化氢充分混合进行冷冻脱水时，其冷凝水份系以40% 盐酸雾析出 混合气体的含水量则取决于冷冻温度下的40% 盐酸溶液上的蒸气分压见下表：温度0C -20 -17 -14 -10 -5 0 5 10 40% 盐酸 水蒸气分 压mmHg 0.074 0.0998 0.145 0.195 0.288 0.436 0.94 Pa 9.87 13.31 19.33 26.00 38.40 58.13 126.66 纯水水蒸 气分压mmHg 0.722 1.027 1.946 3.008 4.579 6.50 9.20 Pa。