（中職）氯堿PVC生產(chǎn)工藝及設(shè)備7項(xiàng)目七 氯乙烯生產(chǎn)教學(xué)課件

1、正版可修改PPT課件（中職）氯堿PVC生產(chǎn)工藝及設(shè)備7項(xiàng)目七 氯乙烯生產(chǎn)教學(xué)課件氯堿PVC生產(chǎn)工藝及設(shè)備項(xiàng)目七 氯乙烯生產(chǎn) 項(xiàng)目?jī)?nèi)容任務(wù)一 乙炔法合成氯乙烯 任務(wù)二 粗氯乙烯凈化壓縮 任務(wù)三 粗氯乙烯的精餾 項(xiàng)目七 氯乙烯生產(chǎn)任務(wù)一 乙炔法合成氯乙烯 內(nèi)容提要1一、乙炔法合成氯乙烯方法與對(duì)原料氣的要求 二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 三、混合氣脫水與氯乙烯合成中主要設(shè)備 四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 五、混合氣脫水與氯乙烯合成中常見(jiàn)故障的判斷與處理 六、混合氣脫水與氯乙烯合成中安全防范 一、乙炔法合成氯乙烯方法與對(duì)原料氣的要求 21.氯乙烯的性質(zhì)與用途 (1)氯乙烯的性質(zhì)氯乙烯

2、，英文縮寫(xiě)VC，分子式C2H3Cl，結(jié)構(gòu)式CH2=CHCl,分子量62.51，沸點(diǎn)-13.9，臨界溫度142，臨界壓力5.22MPa。氯乙烯在常溫常壓下為無(wú)色、有乙醚香味、易液化的氣體。氯乙烯易燃，與空氣形成爆炸混合物、爆炸濃度范圍4%22%（體積），與氧氣混合的爆炸濃度范圍3.6%72%,在加壓下更易爆炸。氯乙烯對(duì)人有麻醉作用，可使人中毒。氯乙烯當(dāng)加壓到0.5MPa（絕壓）以上就能被液化，液態(tài)氯乙烯密度0.912lgcm3；液態(tài)氯乙烯易溶于丙酮、乙醇、二氯乙烷等有機(jī)溶劑，而微溶于水，在水中溶解度為0.001g/L。氯乙烯以液態(tài)形式進(jìn)行貯運(yùn)，貯運(yùn)時(shí)必須注意容器的密閉及氮封，并應(yīng)添加少量阻聚劑。

3、氯乙烯的化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在兩個(gè)部位：氯原子和雙鍵。在雙鍵的反應(yīng)中最重要的反應(yīng)是通過(guò)聚合可以生成聚氯乙烯。氯乙烯作為單體聚合時(shí)，常被簡(jiǎn)稱(chēng)VCM。 一、乙炔法合成氯乙烯方法與對(duì)原料氣的要求 31.氯乙烯的性質(zhì)與用途 (2)氯乙烯的用途氯乙烯是生產(chǎn)聚氯乙烯（簡(jiǎn)稱(chēng)PVC）的單體，即為生產(chǎn)聚氯乙烯的原料。氯乙烯還可與乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、丙烯腈和丙烯酸酯類(lèi)等單體共聚，形成氯乙烯共聚物。 一、乙炔法合成氯乙烯方法與對(duì)原料氣的要求 42.乙炔法氯乙烯的生產(chǎn)過(guò)程 (1)乙炔法氯乙烯的生產(chǎn)步驟目前，國(guó)內(nèi)氯乙烯生產(chǎn)以乙炔法工藝路線(xiàn)為主以乙炔為原料合成得到氯乙烯。乙炔法生產(chǎn)氯乙烯的過(guò)程包括乙炔與氯化氫

4、混合氣的脫水、氯乙烯合成、粗氯乙烯凈化、粗氯乙烯壓縮、粗氯乙烯的精餾、精餾尾氣的回收等主要步驟。根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程特性，一般將乙炔與氯化氫混合氣的脫水、氯乙烯合成等步驟劃歸氯乙烯合成崗位負(fù)責(zé)；將粗氯乙烯凈化、粗氯乙烯壓縮等步驟劃歸粗氯乙烯凈化與壓縮崗位負(fù)責(zé)；將粗氯乙烯的精餾、精餾尾氣的回收等步驟劃歸粗氯乙烯的精餾崗位負(fù)責(zé)。一、乙炔法合成氯乙烯方法與對(duì)原料氣的要求 52.乙炔法氯乙烯的生產(chǎn)過(guò)程 (2)乙炔法氯乙烯的生產(chǎn)流程乙炔法氯乙烯的生產(chǎn)流程示意，如圖7-1所示。 圖7-1 乙炔法氯乙烯的生產(chǎn)流程示意圖一、乙炔法合成氯乙烯方法與對(duì)原料氣的要求 63.乙炔法氯乙烯合成方法和催化劑(1)乙炔法氯乙烯的合

5、成反應(yīng)主反應(yīng)：副反應(yīng)：主反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)的放熱量為124.6kJ/mol。 一、乙炔法合成氯乙烯方法與對(duì)原料氣的要求 73.乙炔法氯乙烯合成方法和催化劑(2)乙炔法氯乙烯的生產(chǎn)方法乙炔法氯乙烯的生產(chǎn)方法有氣相法和液相法等兩種。氣相法 氣相法是以氯化汞為催化劑，以乙炔和氯化氫氣相加成為基礎(chǔ)。反應(yīng)是在裝滿(mǎn)催化劑的反應(yīng)器（轉(zhuǎn)化器）中進(jìn)行，反應(yīng)溫度一般為130180。氣相法最主要的優(yōu)點(diǎn)是乙炔轉(zhuǎn)化率很高，所需設(shè)備亦不太復(fù)雜，生產(chǎn)技術(shù)比較成熟，被大規(guī)模工業(yè)所采用；其缺點(diǎn)是氯化汞催化劑有毒，價(jià)格昂貴。一、乙炔法合成氯乙烯方法與對(duì)原料氣的要求 83.乙炔法氯乙烯合成方法和催化劑(2)乙炔法氯乙烯的生產(chǎn)方

6、法液相法 液相法是以氯化亞銅和氯化銨的酸性溶液為催化劑，其反應(yīng)過(guò)程是向裝有含12%15%鹽酸的催化劑溶液的反應(yīng)器中，同時(shí)通入乙炔和氯化氫，反應(yīng)在60左右進(jìn)行，反應(yīng)后的合成氣再經(jīng)過(guò)凈化除去雜質(zhì)。液相法最主要的優(yōu)點(diǎn)是不需采用高溫，但乙炔的轉(zhuǎn)化率低、產(chǎn)品的分離比較困難。目前，通常采用氣相法，即乙炔氣體和氯化氫氣體按照1:(1.051.07）比例混合后，通入氣固相反應(yīng)器，在固體氯化汞/C催化劑床層于130180溫度下反應(yīng)，生成氯乙烯。 一、乙炔法合成氯乙烯方法與對(duì)原料氣的要求 93.乙炔法氯乙烯合成方法和催化劑(3)乙炔法氯乙烯合成用催化劑乙炔和氯化氫反應(yīng)須在催化劑作用下進(jìn)行，工業(yè)上多采用活性炭為載體

7、的氯化汞催化劑。其中，活性炭是載體，顆粒尺寸3(36)mm，比表面積為8001000m2/g，吸苯率應(yīng)30，機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)90；椰子殼或核桃殼制得的活性炭效果較好。氯化汞，在常溫下是白色的結(jié)晶粉末，又稱(chēng)升汞（因易升華）、氯化高汞，為催化劑中活性成分。氯化汞含量10.5%12.0%的催化劑被稱(chēng)為高汞催化劑。氯化汞含量3.0%6.5%的催化劑被稱(chēng)為低汞催化劑。目前，我國(guó)以采用高汞催化劑居多；不過(guò)為減輕汞污染，已有廠(chǎng)家開(kāi)始使用低汞催化劑，如新疆天業(yè)、河北盛華等。氯化汞催化劑具有轉(zhuǎn)化率、選擇性高優(yōu)點(diǎn)，且價(jià)格不貴；但存在汞污染等缺點(diǎn)。 一、乙炔法合成氯乙烯方法與對(duì)原料氣的要求 104.乙炔法氯乙烯合成對(duì)原料

8、氣和產(chǎn)物的要求乙炔法氯乙烯合成原料兩種，其一是乙炔，其二是氯化氫。乙炔的質(zhì)量指標(biāo)：純度98.5%，O20.1%,H2S0.015%，PH30.05%；氯化氫的質(zhì)量指標(biāo)：純度94%，O20.5%,無(wú)游離氯，總管溫度低于40；粗氯乙烯氣體的質(zhì)量指標(biāo)：在轉(zhuǎn)化器出口處未轉(zhuǎn)化的乙炔控制在1%以下。 一、乙炔法合成氯乙烯方法與對(duì)原料氣的要求 11【任務(wù)評(píng)價(jià)】(1)填空題氯乙烯的結(jié)構(gòu)式為 。氯乙烯被加壓到0.5MPa（絕壓）以上就能被 。乙炔與氯化氫用氣固相法進(jìn)行加成反應(yīng)得到產(chǎn)物為粗氯乙烯，需要經(jīng) 才能得到聚合級(jí)氯乙烯。(2)判斷題乙炔與氯化氫的混合氣可直接進(jìn)行氯乙烯合成。（ ）乙炔與氯化氫用氣固相法合成氯

9、乙烯用到的催化劑是氯化汞。（ ）乙炔法氯乙烯的合成反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)。（ ） 一、乙炔法合成氯乙烯方法與對(duì)原料氣的要求 12【課外訓(xùn)練】查一查，想一想：精餾一般用于分離液體均相混合物，而粗氯乙烯為氣態(tài)混合物，為從粗氯乙烯中分出乙炔等低沸點(diǎn)組分，需采用什么措施才能實(shí)施精餾？ 二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 131.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位任務(wù) 混合氣脫水與氯乙烯合成崗位任務(wù)是先將來(lái)自乙炔生產(chǎn)崗位的合格乙炔（純度985%）和來(lái)自氯化氫合成崗位的合格氯化氫氣體（純度94%）先進(jìn)行混合（配比1:1.05），冷凍脫水，再將混合氣在氯化汞催化劑和一定溫度下合成得到符合質(zhì)量控制指標(biāo)的粗氯乙烯氣體。

10、 二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 142.乙炔、氯化氫混合氣脫水目的、方法及條件(1)混合氣脫水目的 原料氣C2H2和HCl的水分必須盡量除去，因?yàn)樵蠚庵兴值拇嬖?，容易溶解HCl形成鹽酸，嚴(yán)重腐蝕反應(yīng)器（轉(zhuǎn)化器），特別嚴(yán)重時(shí)可以使列管發(fā)生穿插漏，被迫停工檢修，使生產(chǎn)受損失。另外，水分的存在易使轉(zhuǎn)化器的催化劑結(jié)塊，降低催化劑的活性，還導(dǎo)致阻力增加，氣流分布不均勻，局部發(fā)生過(guò)熱，使HgCl2升華加劇，催化劑活性迅速降低，使反應(yīng)溫度波動(dòng)大、不易控制。脫水目的是確保脫水后混合氣含水分0.03%(v%)。 二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 152.乙炔、氯化氫混合氣脫水目的、方法及

11、條件(2)混合氣脫水方法 采用冷凍法，即利用鹽酸冰點(diǎn)低及鹽酸揮發(fā)物中水蒸氣分壓低的原理，將混合氣體進(jìn)行冷凍脫酸。 二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 162.乙炔、氯化氫混合氣脫水目的、方法及條件(3)混合氣脫水的原理利用氯化氫的吸濕性質(zhì)，預(yù)先吸收乙炔氣中的大部分水，生成40%左右的鹽酸，降低混合氣中的水分，再利用冷凍的方法混合脫水。在混合氣冷凍脫水過(guò)程中，冷凝的40%鹽酸，除少量是以液膜狀自冷凝器列管內(nèi)壁流出外，大部分呈細(xì)微的酸霧懸浮于混合氣流中，形成氣溶膠，無(wú)法靠重力自然沉降，要采用浸漬3%5%憎水性有機(jī)氟硅油的細(xì)玻璃長(zhǎng)纖維過(guò)濾除霧，氣溶膠中的液體微粒與垂直排列的玻璃纖維相碰撞后，大

12、部分的霧粒被截留，在重力的作用下向下流動(dòng)的過(guò)程中液滴逐漸增大，最后滴落并排出。(4)混合氣脫水的條件 溫度一般穩(wěn)定在（-142）。二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 183.乙炔、氯化氫混合氣脫水與氯乙烯合成的生產(chǎn)過(guò)程乙炔、氯化氫混合氣脫水與氯乙烯合成工藝流程，如圖7-2所示。 圖7-2 混合脫水和合成系統(tǒng)工藝流程1-阻火器(砂封)；2-安全液封（三甲酚磷酸酯）；3-乙炔預(yù)冷器；4-液封（濃硫酸）；5-氯化氫冷卻器；6-分酸器；7-混合器；8a、8b-石墨冷卻器；9a、9b-酸霧過(guò)濾器；10-預(yù)熱器；11a-第組轉(zhuǎn)化器；11b-第組轉(zhuǎn)化器二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 193.

13、乙炔、氯化氫混合氣脫水與氯乙烯合成的生產(chǎn)過(guò)程乙炔工段送來(lái)的精制乙炔氣（純度985%）經(jīng)乙炔阻火器（砂封）、安全液封（三甲酚磷酸酯）和乙炔預(yù)冷器預(yù)冷后，與氯化氫工段送來(lái)的、經(jīng)液封（濃硫酸）、氯化氫冷卻器、分酸器后的干燥氯化氫氣體（純度94%，不含游離氯），借助流量計(jì)計(jì)量，以一定比例（1:1.05）進(jìn)入混合器混合。在混合器中充分混合后，混合氣進(jìn)入串聯(lián)的石墨冷卻器中，用-35冷凍鹽水間接冷卻至（-142），混合氣中水分被冷凝成40%鹽酸，其中較大的液滴在重力作用下直接排出，粒徑很小的酸霧不能在重力作用下沉降，則夾帶于氣體中隨氣體進(jìn)入串聯(lián)的酸霧過(guò)濾器，被酸霧過(guò)濾器中氟硅油玻璃棉過(guò)濾捕集下來(lái)而除去。排出

14、40%的鹽酸送氯化氫脫吸或作為副產(chǎn)品包裝銷(xiāo)售。二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 203.乙炔、氯化氫混合氣脫水與氯乙烯合成的生產(chǎn)過(guò)程冷凍后含水分0.03%(v%)的混合氣進(jìn)入預(yù)熱器，通過(guò)蒸汽預(yù)熱至7080，由流量計(jì)計(jì)量進(jìn)入串聯(lián)的轉(zhuǎn)化器中第組轉(zhuǎn)化器，借轉(zhuǎn)化器內(nèi)列管中裝填的吸附于活性炭上的氯化汞催化劑，以及轉(zhuǎn)化器內(nèi)合適的溫度（130180），乙炔和氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為氯乙烯。第組轉(zhuǎn)化器出口氣體，其中尚有20%30%未轉(zhuǎn)化乙炔，進(jìn)入第組轉(zhuǎn)化器繼續(xù)反應(yīng)，確保出口處未轉(zhuǎn)化的乙炔控制在3%以下。從第組轉(zhuǎn)化器出來(lái)的粗氯乙烯氣體，送氯乙烯凈化壓縮崗位。轉(zhuǎn)化器管間走95100熱水，移走合成反應(yīng)放出

15、的熱量。95100的熱水通過(guò)離心泵送來(lái)到轉(zhuǎn)化器管間，并循環(huán)使用。第組轉(zhuǎn)化器、第組轉(zhuǎn)化器都可由數(shù)臺(tái)并聯(lián)操作。一般，第組轉(zhuǎn)化器填裝活性較高的新氯化汞催化劑，而第組轉(zhuǎn)化器則填裝活性較低的，即由第組更換下來(lái)的舊氯化汞催化劑。 二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 214.氯乙烯合成的工藝條件氯乙烯的合成工藝條件主要有對(duì)原料氣的要求、反應(yīng)物配比、催化劑選擇、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、空間流速（空速）等幾個(gè)方面。（1）對(duì)原料氣的要求純度 一般乙炔純度98.5%，氯化氫純度94%。乙炔中磷硫雜質(zhì) 要求原料氣中無(wú)硫、磷、砷檢出，工業(yè)生產(chǎn)采用浸硝酸銀試紙?jiān)谝胰矚庵惺欠褡兩珌?lái)鑒定。水分 要求原料氣含水分0.03%(

16、v%)。游離氯 正常生產(chǎn)中，應(yīng)嚴(yán)格控制氯化氫中游離氯含量（不得檢出）。二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 224.氯乙烯合成的工藝條件（1）對(duì)原料氣的要求氧 一般生產(chǎn)控制在0.5%以下。惰性氣體 H2、N2、CO等惰性氣體的存在，不僅降低了反應(yīng)物的濃度，轉(zhuǎn)化率下降，不利于反應(yīng)；而且會(huì)造成尾氣冷凝器傳熱系數(shù)顯著下降，造成粗產(chǎn)品分離難度（全凝過(guò)程設(shè)備增大），會(huì)增加氯乙烯隨尾氣的放空損失。因此，要求原料氣中N2、CO含量低于2%。二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 234.氯乙烯合成的工藝條件(2)反應(yīng)物的配比 低價(jià)值的氯化氫過(guò)量，有利于提高乙炔轉(zhuǎn)化率，但氯化氫過(guò)量太多，則不但會(huì)增加原料

17、消耗，還會(huì)使1，1-二氯乙烷副產(chǎn)物增多。實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐的證明，控制乙炔與氯化氫摩爾比在1：（1.051.07）范圍比較合適。(3)催化劑選擇 以活性炭為載體、浸漬吸附10.5%12.0%的氯化汞，顆粒尺寸3mm（36）mm。 二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 244.氯乙烯合成的工藝條件(4)反應(yīng)溫度 提高反應(yīng)溫度可以加快合成反應(yīng)的速率，獲得較高的轉(zhuǎn)化率；但是過(guò)高的溫度使催化劑氯化汞升華，降低催化劑活性和使用壽命，還會(huì)使副反應(yīng)產(chǎn)物1，1-二氯乙烷增多。工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)盡可能將合成反應(yīng)溫度控制在100180。最佳的反應(yīng)溫度在130150之間。反應(yīng)溫度的確定與催化劑的活性有關(guān)，新舊催化劑對(duì)應(yīng)不同的

18、反應(yīng)溫度，隨著催化劑使用壽命的延長(zhǎng)和活性的降低，反應(yīng)溫度要逐步提高。 二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 254.氯乙烯合成的工藝條件(5)反應(yīng)壓力 乙炔與氯化氫的合成反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，提高反應(yīng)壓力，合成反應(yīng)往正方向進(jìn)行，但乙炔在較高壓力下安全性下降。因此，一般采用微正壓，絕對(duì)壓力為0.120.15MPa。(6)空間流速 空間流速是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位體積催化劑的氣體流量?？臻g流速增加，氣體與催化劑接觸時(shí)間減少，乙炔轉(zhuǎn)化率降低；空間流速減少，乙炔轉(zhuǎn)化率提高,但生產(chǎn)能力減小。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，比較恰當(dāng)?shù)囊胰部臻g流速為2535m3乙炔/（m3催化劑h）（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。 二、乙炔法合成氯乙烯

19、生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 264.氯乙烯合成的工藝條件表7-1 氯乙烯合成的工藝控制指標(biāo) 項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)氯化氫：純度/ %93混合器預(yù)熱溫度/8090 ：含氧/ % 0.5轉(zhuǎn)化器熱水溫度/(972),開(kāi)車(chē)時(shí)80 ：含游離氯無(wú)檢出循環(huán)熱水pH值810乙炔：純度/ %98.5新氯化汞催化劑通氯化氫活化時(shí)間/ h68 ：含硫、磷硝酸銀試紙不變色反應(yīng)溫度/130150（新催化劑）乙炔氯化氫摩爾比1:(1.051.10)150180（舊催化劑）混合器氣相溫度 / 50乙炔空間流速/ m3(m3.h)2535混合脫水氣相溫度/(-142)一段出口乙炔含量/ %(v%)30，HCl含量比乙炔稍大脫水后氣體含水

20、量/%0.03二段出口乙炔含量 / %(v%)3，HCl含量510%二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 275.正常生產(chǎn)中乙炔轉(zhuǎn)化率的計(jì)算當(dāng)乙炔轉(zhuǎn)化率小于97%，氯乙烯選擇性小于95%時(shí)，認(rèn)為催化劑失活。而生產(chǎn)過(guò)程中，可以通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)化器二段出口粗氯乙烯氣體中乙炔、氯化氫、氯乙烯含量，來(lái)判斷乙炔轉(zhuǎn)化率及選擇性，并決定催化劑是否需要更換。 例題7-1乙炔法合成氯乙烯中，主反應(yīng)為生成氯乙烯的反應(yīng)，副反應(yīng)為生成1，1-二氯乙烷的反應(yīng)。假設(shè)進(jìn)料原料混合氣中乙炔氯化氫摩爾為1:1.05，進(jìn)轉(zhuǎn)化后檢測(cè)轉(zhuǎn)化器二段出口粗氯乙烯氣體中乙炔、氯化氫、氯乙烯含量分別為2%、6%、90%。不考慮原料氣中雜質(zhì)與帶進(jìn)

21、惰性氣體，請(qǐng)確定轉(zhuǎn)化過(guò)程中乙炔轉(zhuǎn)化率及生成氯乙烯的選擇性。 二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 285.正常生產(chǎn)中乙炔轉(zhuǎn)化率的計(jì)算解：設(shè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中乙炔轉(zhuǎn)化率為x，乙炔生成氯乙烯的選擇性為y。根據(jù)化學(xué)方程式，反應(yīng)中物料情況確定如下：二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 295.正常生產(chǎn)中乙炔轉(zhuǎn)化率的計(jì)算解：轉(zhuǎn)化器二段出口粗氯乙烯氣體中應(yīng)該有乙炔、氯化氫、氯乙烯和二氯乙烷等四種物料，而根據(jù)條件計(jì)算，二氯乙烷的含量應(yīng)該為2%，氯乙烯和二氯乙烷合計(jì)含量92%。對(duì)乙炔剩余含量，氯乙烯和二氯乙烷合計(jì)含量分別列方程，形成二元一次方程組。求得：x=97.9%,y=99.2%。因而，反應(yīng)中乙炔轉(zhuǎn)化率9

22、7.9%，乙炔生成氯乙烯選擇性99.2%。催化劑性能良好。 二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 30【任務(wù)評(píng)價(jià)】(1)填空題乙炔與氯化氫混合氣脫水一般采用 方法。在乙炔與氯化氫合成氯乙烯中，乙炔與氯化氫摩爾比在1：（ ）。(2)選擇題乙炔與氯化氫合成氯乙烯中，工藝上轉(zhuǎn)化器一般分段，常分為 段。（ ）A 一 B 兩 C 三 D 四乙炔與氯化氫合成氯乙烯是強(qiáng)放熱反應(yīng)，工藝上采用 將轉(zhuǎn)化器中反應(yīng)熱傳出。（ ）A 0冷凍鹽水 B 20冷水 C 6070熱水 D 95100熱水(3)判斷題相對(duì)乙炔，氯化氫價(jià)值低。在乙炔法合成氯乙烯中，氯化氫適當(dāng)過(guò)量有利。（ ）在乙炔與氯化氫合成氯乙烯中，所用催化劑

23、是單一的氯化汞晶體。（ ） 二、乙炔法合成氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程和轉(zhuǎn)化率計(jì)算 31【課外訓(xùn)練】通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，查找乙炔法氯乙烯合成催化劑中活性成分氯化汞的升華、溶解性能。 三、混合氣脫水與氯乙烯合成中主要設(shè)備 321.混合器的作用與結(jié)構(gòu)(1)混合器的作用 混合器的作用有兩個(gè)方面。一方面為混合，另一方面為初步脫水。因?yàn)閮烧呋旌虾?，HCl存在會(huì)使混合氣中水的飽和蒸汽壓比乙炔氣中水的飽和蒸汽壓低，從而使乙炔氣中水分進(jìn)一步冷凝成40%鹽酸。三、混合氣脫水與氯乙烯合成中主要設(shè)備 331.混合器的作用與結(jié)構(gòu)(2)混合器的結(jié)構(gòu) 混合器的結(jié)構(gòu)，如圖7-3所示。混合器內(nèi)部具有與旋風(fēng)分離器相似的結(jié)構(gòu)，乙炔氣和HCl氣互成90

24、角按切線(xiàn)方向進(jìn)入混合器，混合后產(chǎn)生的酸滴在離心力作用下從混合氣中分離，而混合氣在底部折返，從上部出口出去。圖7-3 混合器的結(jié)構(gòu)三、混合氣脫水與氯乙烯合成中主要設(shè)備 342.酸霧過(guò)濾器的作用與結(jié)構(gòu)(1)酸霧過(guò)濾器的作用 酸霧過(guò)濾器的作用是利用其中浸漬3%5%憎水性有機(jī)氟硅油的細(xì)玻璃長(zhǎng)纖維過(guò)濾除霧。原理是冷凍后混合氣呈氣溶膠，其中液體微粒與垂直排列的玻璃纖維相碰撞后，大部分的霧粒被截留，在重力的作用下向下流動(dòng)的過(guò)程中液滴逐漸增大，最后滴落并排出。三、混合氣脫水與氯乙烯合成中主要設(shè)備 352.酸霧過(guò)濾器的作用與結(jié)構(gòu)(2)酸霧過(guò)濾器的結(jié)構(gòu) 多筒式酸霧過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)，如圖7-4所示。根據(jù)氣體處理量的大小

25、，酸霧過(guò)濾器有單筒式和多筒式兩種結(jié)構(gòu)形式。為了防止鹽酸腐蝕，設(shè)備筒體、花板、濾筒可采用鋼襯膠或硬聚氯乙烯制作。過(guò)濾器的每個(gè)濾筒可包扎硅油玻璃棉3.5kg，厚度35mm左右，總的過(guò)濾面積為8 m2，這樣的過(guò)濾器可處理乙炔流量1500m3/h以上，一般限制混合器截面流速在0.1m/s以下，設(shè)備夾套內(nèi)通入冷凍鹽水，以保證脫水過(guò)程中溫度控制。 圖7-4 酸霧過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)三、混合氣脫水與氯乙烯合成中主要設(shè)備 363.轉(zhuǎn)化器的作用與結(jié)構(gòu)(1)轉(zhuǎn)化器的作用 氯乙烯合成轉(zhuǎn)化器的作用是為氯乙烯合成提供反應(yīng)場(chǎng)所。轉(zhuǎn)化器是電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的關(guān)鍵設(shè)備，屬于列管換熱式固定床反應(yīng)器。 三、混合氣脫水與氯乙烯合成中主

26、要設(shè)備 373.轉(zhuǎn)化器的作用與結(jié)構(gòu)(2)轉(zhuǎn)化器的規(guī)格與結(jié)構(gòu) 常用轉(zhuǎn)化器的規(guī)格，如表7-2所示。隨著產(chǎn)量和裝置的增大，氯乙烯合成轉(zhuǎn)化器有大型化趨勢(shì)，并不斷完善防止運(yùn)行泄漏的措施。表7-2 常用轉(zhuǎn)化器規(guī)格 列管根數(shù)列管/mmmm傳熱面積/m2氯化汞容積/m3613573.53353.61377453.55844.68803573.54004.716005039808三、混合氣脫水與氯乙烯合成中主要設(shè)備 383.轉(zhuǎn)化器的作用與結(jié)構(gòu)(2)轉(zhuǎn)化器的規(guī)格與結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu)，如圖7-5所示，其實(shí)物如圖7-6所示。轉(zhuǎn)化器實(shí)際上是一種大型固定管板式換熱器，主要由上、下管箱及中間管束三大部分組成。上、下管箱均由

27、乙型平焊法蘭（通常參照J(rèn)B/T4702標(biāo)準(zhǔn)法蘭）及錐形（或橢圓形）封頭組成，其中上管箱頂部配有4個(gè)熱電偶溫度計(jì)接口、4個(gè)手孔、混合氣體入口還設(shè)有氣體分布盤(pán)，下管箱內(nèi)襯瓷磚、并設(shè)有用于支撐大小瓷環(huán)及活性炭/催化劑的多孔板、合成氣體出口及放酸口。中間管束主要由上、下兩塊管板，換熱管、殼體、支耳等部分組成。設(shè)備的大部分材質(zhì)，可用低碳鋼。其中管板由16MnR低合金鋼制造，列管選用20號(hào)或10號(hào)鋼管，下蓋用耐酸瓷磚襯里防護(hù)。轉(zhuǎn)化器列管內(nèi)裝有氯化汞/C催化劑，殼程走90100循環(huán)水帶走反應(yīng)放熱。 三、混合氣脫水與氯乙烯合成中主要設(shè)備 393.轉(zhuǎn)化器的作用與結(jié)構(gòu)圖7-5 轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)圖圖7-6 轉(zhuǎn)化器實(shí)物圖三

28、、混合氣脫水與氯乙烯合成中主要設(shè)備 403.轉(zhuǎn)化器的作用與結(jié)構(gòu)(2)轉(zhuǎn)化器的規(guī)格與結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化器的列管與管板采用脹接制造，密封要求嚴(yán)格，不允許存在微小的滲漏。因?yàn)槲⑿〉臐B漏都會(huì)使管間的熱水泄漏到設(shè)備內(nèi)，與氣相中的氯化氫接觸生成鹽酸，并進(jìn)一步腐蝕直到大量鹽酸從底部放酸口放出而造成停產(chǎn)事故。因此，對(duì)于轉(zhuǎn)化器，無(wú)論是新制造的還是檢修的，在安裝前均應(yīng)對(duì)管板脹接處作氣密性捉漏（0.20.3MPa壓縮空氣）。 為減少氯化氫對(duì)列管脹接處和焊縫的腐蝕，有的工廠(chǎng)采用耐酸樹(shù)脂玻璃布進(jìn)行局部增強(qiáng)。 三、混合氣脫水與氯乙烯合成中主要設(shè)備 41【任務(wù)評(píng)價(jià)】(1)填空題混合器的作用有兩個(gè)方面，一方面為混合，另一方面為初步 。

29、乙炔與氯化氫合成氯乙烯的轉(zhuǎn)化器，其列管與管板采用脹接制造，密封要求嚴(yán)格，不允許存在微小的 。(2)判斷題酸霧過(guò)濾器中，真正起過(guò)濾作用的部件是硅油玻璃棉。（ ）乙炔與氯化氫合成氯乙烯的轉(zhuǎn)化器，屬于列管換熱式固定床反應(yīng)器。（ ）三、混合氣脫水與氯乙烯合成中主要設(shè)備 42【課外訓(xùn)練】通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，查找氯乙烯合成轉(zhuǎn)化器有關(guān)外形或結(jié)構(gòu)的3張不同圖片。 四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 431.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的開(kāi)車(chē)操作（1）開(kāi)車(chē)前的準(zhǔn)備工作水、電、汽、氮?dú)獾韧＼?chē)檢修后的開(kāi)送，均由工序請(qǐng)示分廠(chǎng)同意后，由分廠(chǎng)通知方可進(jìn)行，本崗位工人嚴(yán)禁私自開(kāi)動(dòng)外管線(xiàn)總閥和合閘送電等。送-35鹽水。在對(duì)本崗位設(shè)備、

30、管道、閥門(mén)全面檢查后，方可由班長(zhǎng)或生產(chǎn)調(diào)度員通知冷凍站送水，送水時(shí)應(yīng)打開(kāi)循環(huán)水排污閥排氣，待氣體排盡后，立即關(guān)閉排氣閥。打開(kāi)冷凝器及混合冷凍石墨冷卻器的鹽水進(jìn)出口閥和+5水進(jìn)出口閥，使系統(tǒng)降溫。熱水循環(huán)槽送蒸汽升溫。打開(kāi)循環(huán)槽上的蒸汽升溫，打開(kāi)循環(huán)槽上的蒸汽閥，熱水升溫至85以上。當(dāng)熱水循環(huán)槽內(nèi)液面降低時(shí)，向槽內(nèi)補(bǔ)足去離子水或工業(yè)水，并加入適量高溫緩蝕劑，濃度不低于1.0%。開(kāi)熱水泵使熱水循環(huán)，使轉(zhuǎn)化器內(nèi)和預(yù)熱器內(nèi)溫度達(dá)到80。四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 441.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的開(kāi)車(chē)操作（1）開(kāi)車(chē)前的準(zhǔn)備工作系統(tǒng)試壓。大修后必須對(duì)檢修改動(dòng)后設(shè)備，管線(xiàn)分別試壓、試漏，合成系統(tǒng)

31、試壓0.050.1MPa（表壓），無(wú)泄漏方算合格。試壓壓力為操作壓力的1.15倍。檢查物料系統(tǒng)的閥門(mén)、法蘭、壓力表、現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)、電阻體測(cè)溫點(diǎn)是否安裝好，排污閥，放氣閥全部關(guān)嚴(yán)?；旌厦撍昂铣上到y(tǒng)排氮處理：關(guān)乙炔、氯化氫總閥，關(guān)各轉(zhuǎn)化器進(jìn)口閥、混合冷凍及預(yù)熱器出口放酸閥，開(kāi)乙炔總管氮?dú)忾y、混合器氮?dú)忾y進(jìn)行排氮置換。轉(zhuǎn)化器排氮處理：關(guān)氣相進(jìn)出口閥，開(kāi)放酸閥，對(duì)轉(zhuǎn)化器進(jìn)行單獨(dú)排氮。另外，對(duì)有死角的管道，也要進(jìn)行單獨(dú)排氮，至分析取樣合格為止。四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 451.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的開(kāi)車(chē)操作（1）開(kāi)車(chē)前的準(zhǔn)備工作通知乙炔工序、氯化氫工序、壓縮機(jī)崗位和精餾崗位及分析室做好開(kāi)

32、車(chē)準(zhǔn)備。按工藝流程順序，打開(kāi)各設(shè)備的物料進(jìn)口閥和轉(zhuǎn)化器的工藝物料進(jìn)出口閥。四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 461.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的開(kāi)車(chē)操作(2)混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的開(kāi)車(chē)操作首先開(kāi)啟堿洗塔，然后開(kāi)啟三合一組合水洗塔直至溫度正常。與氯化氫工序聯(lián)系，當(dāng)氯化氫純度達(dá)到94以上、含游離氯0.002%時(shí),通知氯化氫工序送氯化氫氣體。開(kāi)氯化氫調(diào)節(jié)閥（混合器和石墨冷卻器、酸霧過(guò)濾器、轉(zhuǎn)化器等閥門(mén)已開(kāi)）通入氯化氫,控制流量1000m3/h左右。通入氯化氫后，檢查轉(zhuǎn)化器放酸。用氯化氫使觸媒干燥和活化1530min，直至轉(zhuǎn)化器二段有氯化氫氣體放出。之后，通知乙炔工序送合格的乙炔氣。四、混合氣

33、脫水與氯乙烯合成崗位操作 471.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的開(kāi)車(chē)操作(2)混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的開(kāi)車(chē)操作當(dāng)乙炔總管壓力大于氯化氫壓力2.7KPa時(shí)，開(kāi)乙炔調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)分子比。打開(kāi)各溫度儀表和乙炔計(jì)量?jī)x表。通知精餾，氯乙烯壓縮機(jī)崗位正式開(kāi)車(chē)，并作好記錄。逐步提高流量，裝新觸媒的轉(zhuǎn)化器通入的初始流量不得過(guò)大，流量不宜提得過(guò)快，一般混合氣流量提高速度按（150200m3/h）/h控制。通知分析室取樣分析，啟動(dòng)堿泵循環(huán)，并調(diào)節(jié)水洗堿的流量，逐步轉(zhuǎn)入穩(wěn)定生產(chǎn)。 四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 482.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的正常運(yùn)行操作調(diào)節(jié)乙炔和氯化氫的分子比，根據(jù)廠(chǎng)調(diào)度員指令逐步提高乙

34、炔和氯化氫流量。按C2H2:HCl=(1:1.05)(1:1.10)控制。注意觀察溫度、壓力、阻力、流量的變化，做到隨時(shí)調(diào)節(jié)和聯(lián)系。隨時(shí)（一般每30min）從轉(zhuǎn)化器二段取樣口觀察乙炔是否過(guò)量。調(diào)節(jié)各轉(zhuǎn)化器的熱水閥門(mén)，水溫和轉(zhuǎn)化器流量分配。嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)化器反應(yīng)溫度，舊觸媒時(shí)180，新觸媒時(shí)150。使用3000h以?xún)?nèi)為新觸媒，使用4000h以上為舊觸媒。四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 492.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的正常運(yùn)行操作正常運(yùn)行中應(yīng)保持乙炔壓力比氯化氫壓力大于2.7kPa以上，達(dá)不到上述要求時(shí)應(yīng)隨時(shí)聯(lián)系并報(bào)告班長(zhǎng)、值班長(zhǎng)及廠(chǎng)調(diào)度室，聯(lián)系適當(dāng)降低乙炔流量。若氯化氫突然降量很大時(shí)，應(yīng)立即

35、分析氯化氫純度和游離氯含量，并根據(jù)分析結(jié)果，來(lái)決定乙炔調(diào)節(jié)閥的關(guān)或開(kāi)。短期停車(chē)再開(kāi)車(chē)時(shí)，應(yīng)保持觸媒溫度80以上，系統(tǒng)保持正壓。經(jīng)常注意熱水泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況（包括檢查水泵的油液面），根據(jù)每臺(tái)轉(zhuǎn)化器反應(yīng)溫度的高低控制水循環(huán)量，防止轉(zhuǎn)化器燒“干鍋”。四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 502.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的正常運(yùn)行操作若無(wú)特殊情況時(shí)，交接班前后1小時(shí)不提流量。分析工每半小時(shí)分析一次氯化氫純度并做好記錄，合成工每半小時(shí)記錄一次氯化氫純度，所有控制項(xiàng)目每小時(shí)作一次記錄，每班對(duì)反應(yīng)后進(jìn)行4次分析并記錄于操作記錄上。當(dāng)看到HCl石墨冷卻器放酸視鏡中酸水不斷向下流（可能鹽水漏入）、鹽水池鹽水含酸（因泄

36、漏可能氯化氫進(jìn)入鹽水中），應(yīng)采取果斷處理措施，查明原因，報(bào)班長(zhǎng)、調(diào)度。經(jīng)常注意預(yù)熱器氣相溫度，如有波動(dòng)，應(yīng)及時(shí)查出原因，防止預(yù)熱器列管漏水。2.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的正常運(yùn)行操作 如其他條件未變，而反應(yīng)帶逐漸下移，各點(diǎn)溫度普遍下降，合成氣含乙炔在3%以上，調(diào)節(jié)混合氣流量仍不能恢復(fù)正常者，即需抽換觸媒，停止該轉(zhuǎn)化器的使用。 每班要穩(wěn)定工藝控制指標(biāo)和流量，不得在交接班前隨便亂動(dòng)工藝控制參數(shù)，維護(hù)好該崗位的所有設(shè)備，杜絕所有泄漏現(xiàn)象，確保設(shè)備處于完好狀態(tài)。 經(jīng)常檢查混合氣冷凍自動(dòng)放酸情況。若出現(xiàn)異常、廢酸槽快滿(mǎn)時(shí)，應(yīng)將廢酸壓往廢酸貯槽。 四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 513.混合氣脫水與

37、氯乙烯合成崗位的正常停車(chē)通知廠(chǎng)調(diào)度室，乙炔工序、混合冷凍與合成崗位、凈化壓縮與精餾崗位作好停車(chē)準(zhǔn)備，乙炔停止加料等候停車(chē)通知。先通知乙炔工序停止送氣，后通知氯化氫工序停止送氣，當(dāng)乙炔壓力降到0后，關(guān)閉乙炔調(diào)節(jié)總閥，隨后關(guān)閉氯化氫調(diào)節(jié)總閥，在氯化氫停氣后方可關(guān)閉氯化氫閥。通知壓縮機(jī)崗位，將1500m3氣柜內(nèi)氣體抽至氣量100m3容積；抽完后，停壓縮機(jī)。通知冷凍站停止送-35鹽水，防止設(shè)備因溫度過(guò)低而結(jié)冰。通知凈化壓縮崗位關(guān)閉三合一組合塔的水入口閥，停堿洗塔運(yùn)行。四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 523.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的正常停車(chē)關(guān)閉混合冷凍各石墨冷卻器鹽水出口閥，打開(kāi)各鹽水旁路回水閥

38、，關(guān)閉-35鹽水的出口閥。記錄停車(chē)時(shí)間、停車(chē)經(jīng)過(guò)及原因。因故障或其它工序需進(jìn)行短期停車(chē)時(shí)，只關(guān)閉乙炔、氯化氫調(diào)節(jié)總閥，關(guān)閉三合一組合塔工業(yè)水閥，通氮?dú)獗３窒到y(tǒng)正壓力為2030mmHg柱，避免水倒入轉(zhuǎn)化器內(nèi)，用熱水循環(huán)保持轉(zhuǎn)化器的溫度在80以上。 四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 534.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的緊急停車(chē)操作（當(dāng)遇乙炔緊急停車(chē)或停電停水）關(guān)閉乙炔氣體總閥；打開(kāi)氯化氫抽氣用的水噴射泵，關(guān)小氯化氫氣體總閥；馬上通知壓縮機(jī)停車(chē)，以防氣柜抽壞。通知氯化氫工序作好停爐的準(zhǔn)備工作，并與乙炔和值班長(zhǎng)聯(lián)系，了解乙炔緊急停車(chē)的原因，可能停車(chē)時(shí)間，以便確定是通知氯化氫工序停爐還是開(kāi)氯化氫抽氣用

39、的水噴射泵。在乙炔停氣后15min內(nèi)，轉(zhuǎn)化器允許繼續(xù)通入300m3/h以下的氯化氫。若乙炔能在15min內(nèi)恢復(fù)供氣,則不必通知氯化氫停爐；在乙炔停氣后，開(kāi)氯化氫抽氣用的水噴射泵抽氯化氫，以保證通入合成系統(tǒng)的氯化氫流量小于300m3/h，直到乙炔重新開(kāi)車(chē)恢復(fù)正常流量時(shí)，方可關(guān)閉氯化氫抽氣用的水噴射泵。若乙炔停車(chē)超過(guò)15分鐘時(shí)，則通知氯化氫工序停爐（或開(kāi)啟鹽酸生產(chǎn)裝置），并關(guān)閉氯化氫調(diào)節(jié)總閥。四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 544.混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的緊急停車(chē)操作停車(chē)后立即通氮?dú)饩S持正壓，關(guān)閉三合一組合塔的工業(yè)水。立即通知有關(guān)崗位；并向值班長(zhǎng)和廠(chǎng)生產(chǎn)調(diào)度室匯報(bào)緊急停車(chē)的原因和處理情況。

40、視停車(chē)時(shí)間的長(zhǎng)短，保持熱水槽溫度在80以上。 四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 555.崗位巡回檢查事項(xiàng)巡回檢查時(shí)間為每小時(shí)一次，并掛巡檢牌。巡回檢查的主要內(nèi)容如下。轉(zhuǎn)化器上部熱水循環(huán)情況。轉(zhuǎn)化器各臺(tái)的阻力變化情況，以及進(jìn)口開(kāi)啟程度?；旌侠鋬鱿到y(tǒng)有無(wú)泄漏現(xiàn)象。自動(dòng)放酸情況及設(shè)備管道有無(wú)泄漏情況。觀察鹽水回流壓力量是否升高，壓力大于0.2MPa，應(yīng)開(kāi)鹽水旁路閥。觀察預(yù)熱器上水壓力是否有0.05MPa，如果沒(méi)有應(yīng)調(diào)節(jié)各處的熱水供量。預(yù)熱器是否掛水珠或掛霜；檢查調(diào)節(jié)多筒過(guò)濾器氣體出口溫度和下酸情況。四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 565.崗位巡回檢查事項(xiàng)觀察預(yù)熱器出口壓力是否在0.020.04

41、MPa（表壓）左右。檢查-35鹽水和+5水的閥門(mén)開(kāi)啟情況是否合理。檢查預(yù)熱器、混合器、石墨冷卻器、酸霧過(guò)濾器下酸情況是否正常。 分別對(duì)各轉(zhuǎn)化器取樣口放一下氣，觀察反應(yīng)效果，并對(duì)轉(zhuǎn)化器底部作放酸檢查。 檢查熱水泵是否正常，有無(wú)雜音。 目測(cè)各運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的油液面，并根據(jù)情況加油。 觀察熱水泵出口壓力。 觀察除汞器上水及溫度變化情況，并對(duì)底部作放酸檢查。 四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 576.安全操作要點(diǎn)(1)嚴(yán)防氯化氫氣體中游離氯過(guò)量氯化氫氣中含有過(guò)量游離氯，會(huì)與乙炔氣在混合器中發(fā)生激烈反應(yīng)生成氯乙炔，并放出大量熱量，促使混合氣體瞬間膨脹，易造成在混合器、石墨冷卻器、酸霧過(guò)濾器等設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)處爆

42、炸，其破壞性極大，因此必須嚴(yán)格控制。一般控制辦法是使用游離氯自動(dòng)測(cè)定儀測(cè)定游離氯，或測(cè)定混合器出口氣相溫度，當(dāng)該溫度超過(guò)50時(shí)即關(guān)閉原料乙炔氣總閥作臨時(shí)緊急停車(chē)，同時(shí)通知調(diào)度與氯化氫合成崗位聯(lián)系，待正常后再通氣開(kāi)車(chē)。四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 586.安全操作要點(diǎn)(2)嚴(yán)格控制氯乙烯氣柜高度氣柜的高度由氯乙烯壓縮機(jī)崗位控制，操作人員根據(jù)進(jìn)合成系統(tǒng)乙炔流量和聚合緊急排出氯乙烯氣體情況進(jìn)行開(kāi)、停壓縮機(jī)的操作。氯乙烯氣柜高度的控制指標(biāo)為15%75。如果氣柜高度過(guò)低（20%以下），遇到突然減流量時(shí)，只要未及時(shí)調(diào)整壓縮機(jī)開(kāi)的臺(tái)數(shù)，就會(huì)造成氣柜抽癟現(xiàn)象。如果氣柜高度控制過(guò)高（75%以上）時(shí)，突然遇

43、到聚合緊急排氣或氯乙烯精餾排氣閥漏氣，則大量氯乙烯氣體就會(huì)排入氯乙烯氣柜，即使增開(kāi)壓縮機(jī)，短時(shí)期也來(lái)不及將氣柜的鐘罩拉下來(lái)，這樣就會(huì)發(fā)生氣柜鐘罩頂翻現(xiàn)象，造成全線(xiàn)停產(chǎn)。因此，在正常生產(chǎn)中，為安全起見(jiàn)要嚴(yán)格控制氣柜高度在20%75范圍內(nèi)。四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 596.安全操作要點(diǎn)(3)開(kāi)、停車(chē)操作注意事項(xiàng)單臺(tái)設(shè)備需檢修前，必須關(guān)閉設(shè)備的進(jìn)出口閥門(mén)，對(duì)該及備用氮?dú)庵脫Q其中氯乙烯氣，直到取樣分析氯乙烯含量0.4以下。經(jīng)檢修后的設(shè)備開(kāi)車(chē)前同樣要用氮?dú)馀艢猓臃治銎渲醒鯕夂啃∮?以下。壓縮機(jī)開(kāi)車(chē)操作必須先打開(kāi)出口閥門(mén)，啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)，后開(kāi)進(jìn)口閥門(mén)；停車(chē)操作則應(yīng)先關(guān)進(jìn)口閥門(mén)，切斷壓縮機(jī)電源

44、，再關(guān)出口閥門(mén)。 四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 60【任務(wù)評(píng)價(jià)】思考題混合氣脫水與氯乙烯合成崗位的緊急停車(chē)操作有哪些主要步驟？乙炔法氯乙烯合成中，安全操作要點(diǎn)有哪幾條？ 四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 61【課外訓(xùn)練】通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，查找與混合氣脫水與氯乙烯合成崗位有關(guān)的操作規(guī)程。 四、混合氣脫水與氯乙烯合成崗位操作 62五、混合氣脫水與氯乙烯合成中常見(jiàn)故障的判斷與處理 63混合氣脫水與氯乙烯合成中常見(jiàn)故障的判斷與處理，如表7-3所示。表7-3 混合氣脫水與氯乙烯合成中常見(jiàn)故障的判斷與處理 序號(hào)不正常情況主要原因處理方法(1)熱水泵不上水泵體或管道充滿(mǎn)汽泵的入口閥芯掉落泵體葉輪損壞排除蒸

45、汽，降低水溫檢修閥門(mén)停泵檢修(2)熱水管道有劇烈錘聲熱水泵停轉(zhuǎn)檢查停泵原因，啟動(dòng)熱水泵(3)混合器溫度突然上升氯化氫中游離氯高降低乙炔流量,并與氯化氫崗位聯(lián)系，當(dāng)混合器溫度50時(shí)關(guān)閉乙炔總閥，急停車(chē)五、混合氣脫水與氯乙烯合成中常見(jiàn)故障的判斷與處理 64表7-3 混合氣脫水與氯乙烯合成中常見(jiàn)故障的判斷與處理 序號(hào)不正常情況主要原因處理方法(4)流量提不上原料氣壓力低流量計(jì)的孔板或?qū)Ч芏氯D(zhuǎn)化器床層阻力大轉(zhuǎn)化器氣相管堵塞凈化系統(tǒng)阻力大石墨冷卻器和酸霧過(guò)濾器溫度過(guò)低而結(jié)冰通知乙炔或氯化氫裝置提高送氣壓力清理污垢或積液逐臺(tái)抽翻氯化汞催化劑清理炭屑及升華物與凈化系統(tǒng)聯(lián)系合理調(diào)節(jié)鹽水閥，提高混合脫水氣相溫

46、度(5)單臺(tái)轉(zhuǎn)化器流量提不上流量計(jì)故障轉(zhuǎn)化器床層阻力大進(jìn)、出口管道，閥及底蓋堵塞維修或更換流量計(jì)翻動(dòng)或換觸媒，新裝觸媒用氮?dú)獯祾咔謇砦酃概c升華物五、混合氣脫水與氯乙烯合成中常見(jiàn)故障的判斷與處理 65表7-3 混合氣脫水與氯乙烯合成中常見(jiàn)故障的判斷與處理 序號(hào)不正常情況主要原因處理方法(6)轉(zhuǎn)化率低原料氣純度低單臺(tái)流量超負(fù)荷乙炔過(guò)量氯化汞催化劑裝填不勻、活性差或活化不充分反應(yīng)溫度過(guò)低與乙炔或氯化氫工序聯(lián)系適當(dāng)降低流量調(diào)整原料氣摩爾配比停車(chē)后翻、換氯化汞催化劑減少熱水循環(huán)量或提高熱水溫度(7)轉(zhuǎn)化器反應(yīng)溫度高、反應(yīng)帶窄熱水溫度過(guò)低熱水循環(huán)調(diào)節(jié)不良、閥門(mén)故障或管間上部有不凝性氣體新?lián)Q氯化汞催化劑提高

47、熱水溫度調(diào)整熱水循環(huán)量、檢修熱水閥或排除不凝性氣體適當(dāng)降低氣體流量五、混合氣脫水與氯乙烯合成中常見(jiàn)故障的判斷與處理 66表7-3 混合氣脫水與氯乙烯合成中常見(jiàn)故障的判斷與處理 序號(hào)不正常情況主要原因處理方法(8)轉(zhuǎn)化器出口處流量突然下降凈化系統(tǒng)阻力大轉(zhuǎn)化器泄漏，水進(jìn)入列管內(nèi)與凈化系統(tǒng)聯(lián)系停車(chē)檢修(9)反應(yīng)溫度普遍下降，不易回升，反應(yīng)帶逐漸下移，轉(zhuǎn)化率低于97%觸媒失效盡量提高溫度（但不大于180）適當(dāng)降低流量處理無(wú)效則應(yīng)停車(chē)更換觸媒(10)壓縮前含乙炔高轉(zhuǎn)化器底部放出鹽酸轉(zhuǎn)化器漏有酸水的轉(zhuǎn)化器停止使用檢查預(yù)熱器是否漏，如果預(yù)熱器漏可開(kāi)另一套。五、混合氣脫水與氯乙烯合成中常見(jiàn)故障的判斷與處理 6

48、7表7-3 混合氣脫水與氯乙烯合成中常見(jiàn)故障的判斷與處理 序號(hào)不正常情況主要原因處理方法(11)系統(tǒng)壓力增大水洗塔阻力增大堿洗塔產(chǎn)生了液封氣柜液封罐有樹(shù)脂和水堵塞氣體管。減少水量調(diào)節(jié)堿泵出口閥或停堿泵讓堿液回循環(huán)槽液封罐放水和樹(shù)脂(12)預(yù)熱器放酸多，預(yù)熱器溫度劇烈升高預(yù)熱器漏。經(jīng)檢查并停車(chē)處理六、混合氣脫水與氯乙烯合成中安全防范 681.落實(shí)混合氣脫水與氯乙烯合成中“三防”措施(1)防燃爆 氯乙烯與空氣形成爆炸混合物，爆炸范圍為4%22%。由于氯乙烯泄漏在空氣中易形成混合爆炸性氣體，當(dāng)操作不當(dāng)、設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，遇到明火它就會(huì)發(fā)生著火、爆炸事故。因此，在生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行檢修或單臺(tái)設(shè)備檢修前，必須啟

49、動(dòng)氮?dú)馀艢庀到y(tǒng)，取樣分析設(shè)備中氣體的氯乙烯含量，在0.4%以下方能完成檢修。 六、混合氣脫水與氯乙烯合成中安全防范 691.落實(shí)混合氣脫水與氯乙烯合成中“三防”措施(2)防毒害 汞的毒害防范 汞是合成氯乙烯催化劑中主要成分，它通常以氯化汞等形式升華呈汞蒸氣，經(jīng)呼吸道被人體吸入，也可通過(guò)消化道和皮膚被吸收。其中毒機(jī)理是干擾人的酶系統(tǒng)。急性中毒表現(xiàn)為頭痛、頭暈、乏力等全身癥狀，嚴(yán)重者發(fā)生肺炎、腎損害、急性腎功能衰竭等。車(chē)間操作區(qū)空氣中汞最高允許濃度為0.lmg/m3。催化劑更換作業(yè)人員應(yīng)佩戴頭罩型電動(dòng)送風(fēng)過(guò)濾式防塵呼吸器。由于汞能被人體皮膚、衣服和建筑物等吸附，因此接觸汞后應(yīng)勤洗手、洗澡，操作區(qū)經(jīng)

50、常用水沖洗汞塵污染物，以減少二次污染。六、混合氣脫水與氯乙烯合成中安全防范 701.落實(shí)混合氣脫水與氯乙烯合成中“三防”措施(2)防毒害 氯乙烯毒害防范 氯乙烯通常由呼吸道吸入體內(nèi)，濃度較高時(shí)會(huì)引起急性輕度中毒，呈現(xiàn)麻醉狀態(tài)；濃度高時(shí)，呈現(xiàn)嚴(yán)重中毒，可致人昏迷。慢性中毒主要使肝胞增生、導(dǎo)致肝纖維化等。當(dāng)吸入大量氯乙烯氣體，應(yīng)立即將人體移向通風(fēng)處，吸新鮮空氣，嚴(yán)重者應(yīng)被送醫(yī)務(wù)室做吸氧氣搶救。當(dāng)皮膚或眼睛受到液體氯乙烯污染時(shí)，應(yīng)盡快用大量水沖洗。六、混合氣脫水與氯乙烯合成中安全防范 711.落實(shí)混合氣脫水與氯乙烯合成中“三防”措施(3)防腐蝕 轉(zhuǎn)化器、預(yù)熱器等換熱器中列管與管板脹接的技術(shù)要求較嚴(yán)格

51、，只要有微小的滲漏，將會(huì)使管間的熱水泄漏到設(shè)備列管內(nèi)與列管內(nèi)通入的氯化氫接觸而生成濃鹽酸，并進(jìn)一步腐蝕設(shè)備，甚至大量鹽酸從底部放酸口放出而造成停車(chē)事故。為減少轉(zhuǎn)化器、預(yù)熱器等設(shè)備管間熱水對(duì)外管壁的電化腐蝕，可采用減少水中氯根含量、提高pH值到810、補(bǔ)充脫氧水、添加緩蝕劑（如水玻璃）等措施。 六、混合氣脫水與氯乙烯合成中安全防范 722.混合氣脫水與氯乙烯合成中安全技術(shù)規(guī)程操作人員須經(jīng)三級(jí)安全教育,考試合格才能上崗操作。本崗位屬甲級(jí)防爆,所有設(shè)備管道必須嚴(yán)密無(wú)泄漏,檢修用燈或臨時(shí)燈,必須符合防爆規(guī)范,采用36伏以下的安全電壓。禁穿釘子鞋進(jìn)廠(chǎng)，廠(chǎng)房?jī)?nèi)禁煙，禁用鐵器敲打管道和設(shè)備。上崗前穿戴好勞動(dòng)

52、護(hù)具。距離廠(chǎng)房30米以?xún)?nèi)為禁火區(qū)，不得任意動(dòng)火，動(dòng)火時(shí)必須經(jīng)廠(chǎng)辦理手續(xù)。轉(zhuǎn)化器更換觸媒時(shí)，須先降溫至低于60，用氮?dú)庵脫Q后氣體含氯乙烯小于0.4%。更換觸媒時(shí)除必須穿好工作服外，還必須戴上防毒口罩。六、混合氣脫水與氯乙烯合成中安全防范 732.混合氣脫水與氯乙烯合成中安全技術(shù)規(guī)程工人抽完觸媒后，必須將所穿工作服清洗并洗澡嗽口，以防吸入有毒物。崗位工人必須熟悉本崗位配備的干粉滅火器存放地點(diǎn)，并熟練掌握使用方法。3米以上的高空作業(yè)必須佩戴好安全帶。 END項(xiàng)目七 氯乙烯生產(chǎn)任務(wù)二粗氯乙烯凈化壓縮 內(nèi)容提要1一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程 二、粗氯乙烯凈化壓縮中主要設(shè)備 三、粗氯乙烯凈化壓縮中崗位操

53、作 四、粗氯乙烯凈化壓縮中常見(jiàn)故障的判斷與處理 一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程 21.粗氯乙烯凈化壓縮的崗位任務(wù)氯乙烯合成車(chē)間包括混合氣脫水與氯乙烯合成，粗氯乙烯凈化壓縮，粗氯乙烯的精餾等三個(gè)主要崗位。粗氯乙烯凈化壓縮的崗位任務(wù)有三個(gè)。第一是活性炭吸附除去粗氯乙烯氣體中夾帶的升華氯化汞；第二是除去粗氯乙烯氣體中水（堿）溶性雜質(zhì)，如夾帶的二氧化碳、過(guò)量的氯化氫，以及乙醛等副產(chǎn)品；第三是通過(guò)壓縮獲得0.500.60MPa（表壓）的粗氯乙烯氣體，以便粗氯乙烯氣體中氯乙烯在精餾崗位能被全凝成液體、之后用精餾方法提純。 一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程 32.粗氯乙烯凈化壓縮方法(1)粗氯乙烯凈化方法 粗

54、氯乙烯凈化采用“水洗+堿洗+干燥”方法。水洗 水洗屬于物理吸收，是利用水作為吸收劑來(lái)處理氣體混合物。通過(guò)水洗可以去除溶解度較大的氯化氫、乙醛、汞蒸氣等。采用泡沫水洗滌塔或組合式水洗塔等設(shè)備，水洗可獲得22%30%的鹽酸副產(chǎn)品，該副產(chǎn)品出售或脫吸回收氯化氫。一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程 42.粗氯乙烯凈化壓縮方法(1)粗氯乙烯凈化方法 粗氯乙烯凈化采用“水洗+堿洗+干燥”方法。堿洗 堿洗屬于化學(xué)吸收。因?yàn)榻?jīng)水洗后的粗氯乙烯氣中仍殘留氯化氫，所以需要用堿洗將殘留氯化氫徹底除去。此外，堿洗還可將二氧化碳除去。所用的堿液為10%15%的氫氧化鈉溶液。干燥 干燥目的是將堿洗塔出來(lái)的粗氯乙烯氣中水分盡可

55、能脫去，避免后面工序由于水的存在而帶來(lái)的麻煩。干燥方法一般采用兩步法：“預(yù)冷+冷凍”或“預(yù)冷+干燥劑吸附”。預(yù)冷是將堿洗塔出來(lái)的粗氯乙烯氣在預(yù)冷器中被5冷凍水冷卻到10左右，大部分水分在預(yù)冷器里被冷凝出來(lái)。 一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程 52.粗氯乙烯凈化壓縮方法(2)粗氯乙烯壓縮方法 由于被壓縮粗氯乙烯易燃爆，不能有水存在，壓縮壓力要求達(dá)到0.500.60MPa（表壓），因而一般采用雙螺桿壓縮機(jī)。 一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程 62.粗氯乙烯凈化壓縮方法(3)脫吸回收氯化氫 副產(chǎn)鹽酸脫吸是將鹽酸組合吸收塔產(chǎn)出的的含有雜質(zhì)的廢酸進(jìn)行脫吸，以回收其中的氯化氫，并返回前部繼續(xù)生產(chǎn)氯乙烯。由濃酸

56、槽來(lái)的22%30%鹽酸副產(chǎn)品進(jìn)入脫吸塔頂部，在塔內(nèi)與經(jīng)再沸器加熱而沸騰上升的汽液混合物充分接觸，進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，利用水蒸氣冷凝時(shí)釋放出的冷凝熱將濃鹽酸中的氯化氫氣體脫吸出來(lái)，直到達(dá)到恒沸（約20%）狀態(tài)平衡為止。塔頂脫吸出來(lái)的氯化氫氣體經(jīng)冷卻使溫度降至-10-5、除去水分和酸霧后，其純度可達(dá)99.9%以上，送往氯乙烯合成前部，塔底排出的稀酸經(jīng)冷卻后送往水洗塔，作為水洗劑循環(huán)使用。 一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程 73.粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程粗氯乙烯的凈化與壓縮工藝流程,如圖7-7所示。一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程 8粗氯乙烯的凈化與壓縮工藝流程圖7-7 粗氯乙烯凈化與壓縮工藝流程圖1-脫

57、汞罐(活性炭)；2-石墨冷卻器；3-水洗泡沫塔(組)；4-堿洗泡沫塔(組)；5-粗氯乙烯氣柜；6-冷堿塔；7-機(jī)前預(yù)冷器；8-水分離器；9-粗氯乙烯壓縮機(jī)；10-機(jī)后冷卻器；11-緩沖罐一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程 93.粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程來(lái)自合成崗位第組轉(zhuǎn)化器的粗氯乙烯氣體，經(jīng)脫汞罐用活性炭吸附其中夾帶的升華氯化汞等含汞蒸氣后，進(jìn)入石墨冷卻器用0冷凍鹽水來(lái)冷卻至15以下，然后進(jìn)入水洗泡沫塔(組)。在水洗泡沫塔中回收過(guò)量的氯化氫，泡沫塔頂是以高位槽510低溫水（或稀酸）噴淋，水（或稀酸）吸收氯化氫形成22%30%的鹽酸（嚴(yán)格控制鹽酸濃度在30%在以下），經(jīng)酸封去酸儲(chǔ)槽；從水洗泡沫塔(

58、組)頂出來(lái)的粗氯乙烯氣再進(jìn)入堿洗泡沫塔(組)中，用10%15%的氫氧化鈉溶液除去氯乙烯氣中微量的酸和二氧化碳，從堿洗塔頂出來(lái)的粗氯乙烯經(jīng)水封進(jìn)入粗氯乙烯氣柜。一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程 103.粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程氣柜中的氯乙烯經(jīng)冷堿塔進(jìn)一步除去微量的氯化氫氣體，然后經(jīng)機(jī)前預(yù)冷器和水分離器，分離出部分冷凝水后送入壓縮工序。在壓縮工序，粗氯乙烯氣體被氯乙烯壓縮機(jī)壓縮至0.500.60MPa（表壓），并經(jīng)機(jī)后冷卻器降溫至不低于45，在緩沖罐中進(jìn)一步除去油及冷凝水（往復(fù)壓縮機(jī)排出氣中帶油），之后送粗氯乙烯精餾崗位。 一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程 114.粗氯乙烯凈化壓縮系統(tǒng)的控制指標(biāo)表7

59、-4 粗氯乙烯凈化與壓縮崗位的控制指標(biāo) 項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)除汞器氣相溫度/ 75堿洗塔新配堿濃度/ %820石墨冷凝器出口溫度/ 15堿洗塔堿液濃度/ %1015水洗泡沫塔氣相進(jìn)口溫度/ 515堿洗塔循環(huán)堿液中碳酸鈉濃度/%8水進(jìn)口溫度/ 510冷堿塔堿濃度/%1015塔壓差/ kPa6冷堿塔循環(huán)堿液中碳酸鈉濃度/%8回收鹽酸濃度/ %2230氣柜貯氣量（高度）范圍/ %1585含汞量/ mg/L0.05機(jī)前預(yù)冷器出口溫度/ 510壓縮機(jī)進(jìn)口壓力保持正壓機(jī)后冷卻器出口溫度/ 45（不液化）一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程 12【任務(wù)評(píng)價(jià)】(1)填空題在粗氯乙烯凈化中,水洗可以除去粗氯乙烯中大部分的

60、 。在粗氯乙烯凈化中,堿洗可以除去粗氯乙烯中仍殘留氯化氫一級(jí)夾帶的 。(2)選擇題用往復(fù)壓縮機(jī)壓縮粗氯乙烯氣體需要排油，這里“油”指 。（ ）圖7-8 水洗泡沫塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-塔身；2-篩板；3-視鏡；4-溢流管；5-花板；6-濾網(wǎng)A 冷凝后VC B 冷凝后高沸點(diǎn)組分 C 溶在水中氯乙烯 D 汽缸用潤(rùn)滑油粗氯乙烯經(jīng)氯乙烯壓縮機(jī)壓縮至0.500.60MPa（表壓），并經(jīng)機(jī)后冷卻器降溫至不低于 。（ ）A 30 B 45 C 60 D 75(3)判斷題凈化后氯乙烯干燥目的是將堿洗塔出來(lái)的粗氯乙烯氣中水分盡可能脫去。（ ）粗氯乙烯氣柜貯氣量（高度）沒(méi)有控制范圍。（ ） 一、粗氯乙烯凈化壓縮的生產(chǎn)過(guò)程