二、原、辅材料规格及质量指标：

1、C2H2：总管压力：0.015～0.05MPa 纯度：≥99%，不含S、P。 2、HCl： 总管压力：0.015～0.05MPa

纯度：93.5～95.5%，不含游离氯，含（O2）≤0.5%

3、触媒：粒度：Φ3×（3-6）mm，氯化汞含量：高汞：11.5～12%，低汞：8.0～8.5%，水分＜0.3%，机械强度＞90%。

4、活性碳粒度：Φ3×（3-6）mm，含碳量＞97%，吸苯率≥30%，机械强度＞90%，比表面积：500～600m2/g

5、液碱NaOH=30% 工业品 6、片碱NaOH>98% 工业品 7、浓硫酸H2SO4≥98% 工业品 三、生产的目的及原理 （一）、生产的目的

生产出高纯度（99.99%以上）的合格VCM单体，供聚合生产PVC。 （二）、生产原理

我公司主要用乙炔气相法生产乙烯，即以活性炭为载体，吸附氯化汞为触媒，以乙炔和氯化氢所相加成为基础，反应是在装满触媒的转化器中进行。反应温度在100～180℃间；此方法的优点是：乙炔转化率高，所需设备不太复杂，生产技术比较成熟。目前为大规模工业生产所采用，其缺点是：氯化汞触媒有毒，价格昂贵，污染环境。 1、原料气乙炔与氯化氢的混合脱水：

5

（1）、混合脱水的目的：

因原料气中存在水分，容易溶解氯化氢形成盐酸，严重腐蚀管道设备，严重时可以使设备、管道发生穿漏，被迫停车检修，影响生产。水分的存在易使转化器触媒结块，降低活性，导致整个转化器系统阻力增加，气流分布不均匀，局部地方由于反应特别剧烈发生过热，使HgCl2升华加剧，活性迅速降低。温度波动大，不易控制。水分的存在还容易发生副反应生成乙酫：[C2H2＋H2O→CH3CHO]，乙醛在粗制中不易除去，一部分乙炔原料被消耗，VC单体的收率降低。因此，原料气C2H2和HCl的水分必须尽量除去，工艺要求脱水后C2H2、HCl混合气的含水量应在50ppm以下。 (2)、混合脱水的原理： ①、冷冻脱水：

在乙炔与氯化氢混合冷冻脱水工艺中，利用氯化氢的吸湿性，原料气中水分被氯化氢吸收后呈40%左右的盐酸酸雾析出。混合气体的含水量取决于该温度下的40%盐酸溶液上的蒸汽分压，即混合气温度越低，水含量越小。

在混合冷冻脱水过程中，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，大部分呈极微细的“酸雾”悬浮于混合气流中，形成“气溶胶”，采用浸渍3-5%憎水性含F有机硅树脂5-10μm细玻璃纤维，将其大部分分离下来。（“气溶胶”与垂直的玻璃纤维相碰撞后，大部分雾粒被截留，再借重力向下流动的过程中液滴逐渐加大，最后滴落下来并排出） ②、浓硫酸干燥脱水：

浓硫酸干燥是一种吸收操作，即利用适当的液体吸收剂处理气体混合物，使后者分离。98%浓硫酸是最常用的吸水剂。

6

利用二级填料塔在填料上形成浓硫酸液膜，强化了水与浓硫酸的接触，能有效地除去混合气中的水分，浓硫酸干燥是一种简单的物理吸收。

(3)、影响脱水效果的因素： ①、脱水温度：-14±2℃

生产中采用-16℃～－12℃温度控制范围，脱水效果是很好的，且温度愈低，水蒸气的冷凝愈彻底。但要注意温度并不是越低越好，当温度低于-18℃时，浓盐酸会析出HCl·2H2O的结晶，造成管道的堵塞。因此，脱水温度不能低于-18℃。 ②、玻璃棉：

过滤层是用浸渍3-5%憎水性含F有机硅树脂5-10μm粗的玻璃纤维层，由于硅树脂耐酸性较差，一般半年～一年更换一次玻璃棉滤层，厚度为30～35mm。

③、浓硫酸(98%):

浓硫酸脱水一般在较高浓度下比较好。生产中随着塔内循环硫酸浓度降低，混合气中含水量增大，定期做样，及时更换。要求硫酸干燥一塔内浓硫酸浓度低于95%时进行换酸。

④、生产负荷：

限制C2H2、HCl混合气截面流速<0.1m/s，一般流速大过滤效果差，进而增大硫酸干燥塔的负荷。调整浓硫酸循环量就可以解决。

2、氯乙烯的合成(转化)： (1)、反应机理：

乙炔与氯化氢在HgCl2催化剂存在下产生气相加成反应。

7

反应式：CH≡CH＋HCl→CH2=CHCl＋124.8kJ/mol(29.8kcal/mol)

其上述反应分为：外扩散—内扩散—表面反应—外扩散 五个步骤进行，反应机理如下：

乙炔与氯化汞加成生成中间加成物氯乙烯氯汞：

CH≡CH＋HgCl2→ClCH-CH-HgCl

因氯乙烯氯汞很不稳定，遇氯化氢即分解生成氯乙烯：

ClCH-CH-HgCl＋HCl→CH2=CHCl＋HgCl2

当乙炔与氯化氢的分子比小时，所生成的氯乙烯能再与氯化氢加成而生成金属汞，使触媒失去活性，同时生成副产物二氯乙烯：

CH≡CH＋HgCl2→ClCH-CH-HgCl→ClHg-CHCl-CHCl-HgCl→ClCH=CHCl＋Hg2Cl2

CH≡CH＋HgCl2→Cl-CHHgCH-Cl→Hg＋ClCH=CHCl （2）、影响VCM合成的因素： ①、反应温度：

随着反应温度上升，乙炔合成VCM速度大大加速这对工业化生产盐分必要，但温度过高，对以下两个方面有影响：

a、触媒活性：

随温度上升HgCl2升华显著，同时在较高温度下HgCl2容易被C2H2还原或本身热分解为Hg。

HgCl2＋C2H2→HgCl＋副产物（如二氯乙烯） HgCl2＋C2H2→Hg＋副产物（如二氯乙烯） 升华及还原均使触媒寿命降低。

8