聚录乙烯(pvc)课件任务一混合脱水和氯乙烯的合成

原料及产品的识别一工业卫生及安全技术二混合脱水和合成的原理三混合脱水和合成条件的选择四混合脱水和合成主要设备的识别五混合脱水和合成工艺流程的识读六混合脱水和合成系统的操作七当前第1页\共有101页\编于星期三\13点一、原料及产品的识别(一)氯乙烯的性质和规格1.基本物理性质(1)化学式：C2H3Cl；结构简式：CH2=CHCl；式量：62.5。(2)颜色、状态、气味：常温常压下，是无色、微溶于水、具有麻醉性的芳香气味的气体。(3)冷凝点：-13.9℃；凝固点：-159.7℃。当前第2页\共有101页\编于星期三\13点(4)氯乙烯的蒸气压当前第3页\共有101页\编于星期三\13点氯乙烯的蒸气压（沸点-13.9℃

）温度(℃)压力(105Pa)温度(℃)压力(105Pa)-28.370.52716.213.010-23.020.68425.724.035-16.610.90333.535.051-13.611.02339.725.998-8.321.26546.806.044-1.571.63354.878.9004.011.98760.3410.1125.532.109当前第4页\共有101页\编于星期三\13点(5)液体氯乙烯的密度

温度(℃)密度(g/mL)温度(℃)密度(g/mL)-12.960.969239.570.87331.320.944348.200.855513.490.922359.910.831028.110.8955液体氯乙烯的密度（比水轻）当前第5页\共有101页\编于星期三\13点(6)氯乙烯蒸气的比容？

温度(℃)比容(mL/g)温度(℃)比容(mL/g)-3063520105.4-204183079.4-102844080.301995046.310143.36036.2当前第6页\共有101页\编于星期三\13点(7)氯乙烯的蒸发潜能

蒸发或冷凝1g氯乙烯所需的热量温度(℃)潜热(J/g)温度(℃)潜热(J/g)-20358.7430328.6-1035240320.60347.450311.410342当前第7页\共有101页\编于星期三\13点(8)氯乙烯的爆炸性

①氯乙烯在空气中的爆炸范围为含氯乙烯4~21.7%(体积)，在氧气中的爆炸范围为含氯乙烯4~70%(体积)。②在氯乙烯与空气的混合物中充入氮气或二氧化碳可缩小其爆炸浓度范围。混合物充入(%)氮气二氧化碳20402030爆炸范围(%)4.2~17.14.7~8.24.5~11.85~8.2当前第8页\共有101页\编于星期三\13点③氯乙烯和乙炔两种气体混合物的爆炸范围，则依两者混合比(氯乙烯：乙炔)的缩小而扩大。④液态氯乙烯无论从设备或管道向外泄漏，都极其危险(遇到外界火源会起火爆炸(燃烧热为1198.1kJ/mol)；它是一种高绝缘性液体，在压力下快速喷射，会产生静电积聚而自发起火爆炸)，输送氯乙烯宜选用低流速，并将设备及管道进行防静电接地。当前第9页\共有101页\编于星期三\13点(9)氯乙烯的均聚反应热通常由呼吸道吸入人体内，较高浓度能引起急性中毒，呈现麻醉前期症状，有眩晕、头痛、恶心、胸闷、步态蹒跚和丧失定向能力等，严重时可致昏迷。车间空气中最高允许浓度为30mg/m3。(10)氯乙烯的毒性

当前第10页\共有101页\编于星期三\13点2.氯乙烯的化学性质(1)有关氯原子的反应(2)有关双键的反应①与氯化氢加成生成氯乙烷②在紫外线照射下能与硫化氢加成生成2-氯乙硫醇当前第11页\共有101页\编于星期三\13点③氯乙烯通过聚合反应可生成聚氯乙烯3.氯乙烯的产品规格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下表所示。当前第12页\共有101页\编于星期三\13点项目指标/%项目指标/%氯乙烯纯度(质量分数)≥99.9水≤0.025乙炔(色谱法)≤0.001铁≤0.0001HCl≤0.0002高沸点物含量(色谱法)≤0.001中国聚合用氯乙烯的规格当前第13页\共有101页\编于星期三\13点(二)原料的基本性质和规格要求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。当前第14页\共有101页\编于星期三\13点(1)氯化汞

①别名:为二氯化汞、氯化高汞、升汞。

②分子式为HgCl2，相对分子质量为271.59。

③颜色状态：无色或白色结晶粉末，溶于水(使用时要避水)。

④毒性：剧毒，应避光密封保存。1.原料的基本性质当前第15页\共有101页\编于星期三\13点(2)活性炭

①颜色状态气味:是黑色粒状物或粉末，无嗅、无味。

②溶解性：不溶于任何溶剂。

③特殊性能：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。当前第16页\共有101页\编于星期三\13点2.原料的规格原料控制项目工业规格活性炭炭≥97%水分≤5%机械强度≥90%吸苯率≥30%比表面积≥50m2/g粒度6.5mm以上含量≤5%，2.75~5.5mm含量≥40%，1mm以下含量≤1%当前第17页\共有101页\编于星期三\13点2.原料的规格氯化汞HgCl210%~12%H2O≤0.3%机械强度≥90%粒度φ3×6mm当前第18页\共有101页\编于星期三\13点(一)汞的安全卫生及环保技术1.汞的危害

(1)GB5044-85(职业性接触毒物危害程度分级)中汞及其化合物危害程度分级属于Ⅰ级(极度危害)。

(2)汞对环境危害极大，汞进入水中以后，在厌养微生物的作用下，可以转化为极毒的有机汞(烷基汞)，生物体从环境中摄取来，并在体内大量积累，并且通过生物的生物链富集浓缩。二、工业卫生和安全技术当前第19页\共有101页\编于星期三\13点

(3)人吃了受汞污染的水产品，甲基汞可以在脑中积聚，严重危害人体健康。

(4)短期内吸入大量汞蒸汽后引起急性中毒，病人有头痛、头晕、乏力、多梦、睡眠障碍、易激动、手指震颤、发热等全身症状，并有明显口腔炎表现。

(5)口服可溶性汞盐引起急性腐蚀性胃肠炎，严重者发生昏迷、休克、急性肾功能衰竭。当前第20页\共有101页\编于星期三\13点

(6)慢性中毒：一般接触数月或数年可发生慢性中毒。①神经衰弱症，会出现头痛、头晕、失眠、多梦、记忆力明显减退等综合症状；②易发奋症，易激动、急躁、爱吵闹、难于控制情绪等；③震颤症，舌、上肢、眼等多为意向性震颤；④口腔症状，齿龈可出现深蓝色汞线、充血肿胀、溃疡疼痛，刷牙易出血等。当前第21页\共有101页\编于星期三\13点2.国家排放标准

(1)我国排放标准规定汞的最高允许浓度为0.05mg/L，饮用水的最高允许浓度为0.001mg/L。

(2)GBZ2-2002(工作场所有害因素职业接触限值)规定工作场所空气中汞的容许度为：时间加权平均容许浓度≤0.025mg/m3，短时间接触容许浓度为≤0.075mg/m3。当前第22页\共有101页\编于星期三\13点

(3)由于升汞对人体皮肤、衣服和建筑等均有吸附作用，因此接触升汞操作后（特别在饭前），应勤洗手，操作区经常用水冲洗汞尘污染物，以减少二次污染。3.预防措施

(1)改进生产工艺。制作氯化汞催化剂工人易造成汞中毒，因此改进催化剂配制工艺，使设备密闭化；催化剂烘干时，不宜采用人工搬运的烘箱干燥，最好采用气流风干燥以减少工人直接与催化剂接触。当前第23页\共有101页\编于星期三\13点

(2)改善工作环境。催化剂包装处，尽量做到密闭化或增加排风排尘装置。

(3)严格操作。合理使用催化剂，延长催化剂寿命，减少翻、换催化剂次数，以使工人少接触汞催化剂，减少汞中毒机会。

(4)定期体检与防治。接触汞催化剂的工人应定期体检，并应定期进行排汞治疗。当前第24页\共有101页\编于星期三\13点

(5)汞催化剂制作专业化。湖南新晃汞矿等已集中制作汞催化剂，聚氯乙烯生产厂可购置汞催化剂，不必自己制作，以减少污染。

(6)废催化剂集中回收处理。使用后的废催化剂可集中给贵州丹寨汞矿集中回收汞，集中治理。当前第25页\共有101页\编于星期三\13点4.含汞废水的处理处理含汞废水技术指标:处理出水符合《污水综合排放标准》(GB8798-1996),汞浓度为＜0.05mg/L。处理含汞废水的方法很多，常见的两种方法有沉淀法和还原法。

(1)沉淀法：汞的化合物中，除硝酸汞外大多难溶于水，其中以HgS的溶解度最小。因此将含汞废水先经沉淀后，加盐酸将pH值调至5，再加入Na2S或NaHS，调pH值至8～９，再加入硫酸铝溶液进行混凝当前第26页\共有101页\编于星期三\13点沉淀，再经活性炭吸附处理，即可将Hg2+以HgS的形式除去，汞的去除率可达99.9%，出水含汞浓度可降到0.05mg/L以下。

注意：①由于HgS可溶于过量的Na2S中，形成可溶性的[HgS2]2-，因此Na2S不能过量；②如果过量，可用FeSO4与过量的Na2S反应，生成FeS沉淀。③因FeS溶于酸，所以要控制废水的pH值，使HgS和FeS一起从废水中沉淀出。当前第27页\共有101页\编于星期三\13点(2)还原法：此法是用还原剂将废水中的汞还原为金属汞。常用的还原剂有铁屑、铜屑、锌粒、肼、硼氢化钠（NaBH4）、硫代硫酸钠及亚硫酸钠等。还可用微生物还原，例如耐汞菌可将HgCl2、HgI2、HgSO4、Hg(NO3)2、Hg(CN)2、Hg(SCN)2、HgO、Hg(OAC)2、醋酸苯汞、磷酸乙基汞和氯化甲基汞等还原为金属汞。当前第28页\共有101页\编于星期三\13点(二)氯乙烯的危害及工业卫生1.氯乙烯的危害

(1)氯乙烯单体是易燃、易爆、有毒的物质。我国规定在生产车间的操作区内，空气中氯乙烯的最高允许浓度为30mg/m3。

(2)人体凭嗅觉发现氯乙烯有味时，其浓度约在1290mg/m3，比标准高出40多倍。因此，凭嗅觉检查是极不可靠的，应定期检查车间操作区内氯乙烯含量，发现超标时，应采取有效的措施。当前第29页\共有101页\编于星期三\13点

(1)急性中毒

氯乙烯通常由呼吸道吸入人体内，较高浓度引起急性中毒，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。

(2)对人体有麻醉作用当浓度为256g／m3(10％)时，1小时致死；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。

2.中毒症状与急救当前第30页\共有101页\编于星期三\13点

(3)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。

(4)急救

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。当前第31页\共有101页\编于星期三\13点(三)氯乙烯安全生产注意事项1、开车期间不准动火，停车动火需办理动火证手续。2、停车动火要求排气达到氯乙烯含量＜0.5%，乙炔含量＜0.5%(体积分数)。系统开车前用N2置换，排气要求氧含量＜3%(体积分数)。3、停车检修局部设备、管道需动火时，除将该部分设备、管道做排气处理外，尚需加盲板，以防阀门漏气、隔离静电。

当前第32页\共有101页\编于星期三\13点4、电气设备和传动设备都要有防护罩等安全设施，残缺不全者不得开车。静电设备未经主任允许不得改动。5、非本岗位人员，未经批准不准擅自进入操作区。不许携带危险品和火种进入厂房。6、操作人员在工作时间内必须穿工作服。进行放碱、放酸操作必须佩戴好防护眼镜、胶鞋、手套等劳动保护用品。

当前第33页\共有101页\编于星期三\13点7、灭火器材不得随意乱动，岗位操作人员应熟练掌握其性能及使用方法。油类和气体着火，严禁用水扑救，必须使用干砂和泡沫灭火器。当前第34页\共有101页\编于星期三\13点(一)混合脱水的目的1、容易溶解氯化氢形成盐酸，严重腐蚀转化器(严重时使列管发生穿漏)2、易使转化器的催化剂结块，降低催化剂的活性3、导致整个转化器系统的阻力增加，气流分布不均匀，局部反应特别剧烈发生过热，使氯化汞升华加剧，催化剂活性迅速降低。三、混合脱水和合成的原理当前第35页\共有101页\编于星期三\13点4、容易发生副反应

所生成的乙醛在精制中不易除去，成为氯乙烯单体中的杂质；杂质的存在对聚合反应有影响，同时消耗乙炔，使氯乙烯的收率降低。根据工艺设计要求，乙炔和氯化氢原料气的含水量应在0.06%以下。当前第36页\共有101页\编于星期三\13点(二)混合脱水的原理在乙炔与氯化氢混合冷冻脱水工艺中，水分与氯化氢形成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40%左右盐酸溶液上的蒸气分压，也即在石墨冷凝器和酸雾过滤器中，温度越低，水分含量也越小。温度(℃)-20-17-14-10水蒸气分压(Pa)123161205268盐酸溶液上水蒸气分压(Pa)9.913.118.726.0当前第37页\共有101页\编于星期三\13点由表知，在同一温度下，40%左右盐酸上水蒸气的分压远小于纯水，而当进一步降低温度时，将生成更浓的盐酸，水蒸气分压更低，可获得更好的除水效果。在混合冷冻脱水过程中，冷凝的40%左右盐酸，除一部分以液膜状自石墨冷却器列管内壁流出外，另一部分呈极微细的“酸雾”(直径在几个微米以下)悬浮于混合气流中，形成“气溶胶”，用当前第38页\共有101页\编于星期三\13点一般气液相分离设备是捕集不到的；而采用浸渍3~5%憎水性有机硅树脂的5~10um细玻璃纤维，可以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增大，最后滴落并排出)。当前第39页\共有101页\编于星期三\13点(三)氯乙烯合成的原理(1)反应原理当前第40页\共有101页\编于星期三\13点(2)反应机理乙炔与氯化氢在升汞催化剂存在下的气相加成反应式：反应非均相，分5个步骤进行，其中表面反应为控制阶段：

①外扩散：乙炔、氯化氢向碳的外表面扩散

②内扩散：乙炔、氯化氢经碳的微孔通道向内表面扩散当前第41页\共有101页\编于星期三\13点

③表面反应：乙炔、氯化氢在升汞催化剂活化中心发生加成反应生成氯乙烯

④内扩散：氯乙烯经碳的微孔通道向外表面扩散⑤外扩散：氯乙烯自碳外表面向气流中扩散(四)催化剂(升汞吸附在活性炭上)1、载体活性炭由低灰分的煤加工制成(经750~950℃的高温水蒸气活化，氧化或烧掉成型后炭粒内部的挥发分，使形成许多微细的空穴和通道)，比表面积大(每克

当前第42页\共有101页\编于星期三\13点重量含有800~1000m2的表面积，具有优异的吸附能力，被广泛地用于气体或液体中微量杂质的吸附分离过程、各种有毒和有害气体的防毒面具，以及催化剂的载体。2、升汞(氯化高汞，HgCl2)(1)常温下是白色结晶粉末，升华点为302℃(固态直接变成蒸气态)，纯的升汞蒸气压随温度升高而急剧上升(注意使用温度)。当前第43页\共有101页\编于星期三\13点温度(℃)120150180200260280308蒸气压(Pa)50.7316120631723146064020109450(2)升汞在水中具有一定的溶解度，且随温度升高而增大(如0℃时溶解度为4.3kg，20℃时为6kg，100℃时为56.2kg)，所以要注意使用温度和湿度。当前第44页\共有101页\编于星期三\13点(4)目前，工业生产用催化剂，以活性炭为载体，浸渍吸附8~12%左右的升汞制备而成(每100份活性炭含8~12份升汞)。(3)纯的升汞对氯乙烯合成并无催化活性，而一旦吸附于催化剂表面则对该反应有优异的催化作用，和选择性，是氯乙烯合成最理想的催化剂。当前第45页\共有101页\编于星期三\13点(1)在生产中所采用的-12~-16℃温度控制范围内，理论上的含水量都远低于工艺设计指标0.06%(2)温度越低，脱水效果越好；但当温度低于-18℃时，浓盐酸中会析出HCl.2H2O的结晶，造成管道堵塞四、混合脱水和合成条件的选择(一)脱水温度的选择(-12~-16℃)当前第46页\共有101页\编于星期三\13点(二)玻璃棉的选择(1)过滤层用5~10um粗的玻璃丝做成几个微米大小孔隙的玻璃纤维层，并用憎水性有机硅树脂浸渍(含树脂3~5%)。(2)浸渍层对20%以上的盐酸耐腐蚀性较差，使用一段时间后因涂层侵蚀剥落，凝聚的酸滴不易流下而随气流带走，所以需定期更换玻璃纤维(一般半年更换一次)。当前第47页\共有101页\编于星期三\13点(三)对原料气乙炔的要求

1.纯度一般要求乙炔纯度≥98.5%。因为纯度低时，二氧化碳等惰性气体量多，会降低合成的转化率，尾气放空量增加，增加乙炔和氯乙烯的损失。

2.磷硫杂质磷化氢、硫化氢均能与催化剂发生不可逆转的化学吸附，使催化剂中毒而缩短催化剂的使用寿命；还能与升汞反应生成无活性的汞盐。当前第48页\共有101页\编于星期三\13点工业生产中，采用浸硝酸银的试纸在乙炔样气中不变色，作为检测硫、磷杂质的标准。3、水分一般原料气含水分≤0.06%，能满足生产需要。当前第49页\共有101页\编于星期三\13点(四)对原料气氯化氢的要求1、纯度

氯化氢纯度≥93%[纯度低时，组成不稳定，与乙炔的配比不易调整；含有较多的惰性气体(约占7%)，使尾排气体增加，乙炔和氯乙烯损失增加，电石定额上升]。当前第50页\共有101页\编于星期三\13点2、氯化氢中游离氯≤0.002%严格控制氯化氢中游离氯检出(游离氯与乙炔接触，发生激烈反应生成氯乙炔爆炸性物质，同时放出大量的热，造成混合脱水系统的混合器、列管式石墨冷却器等薄弱环节处爆炸而影响生产安全；借游离氯自动测定仪或于混合器出口安装气相温度报警器，设定温度超过50℃时即关闭原料乙炔气总阀)。当前第51页\共有101页\编于星期三\13点3、含氧(控制在0.5%以下)在转化率低、放空尾气中乙炔量较多时，氧气在放空气相中被浓缩，存在潜在危险；会与炭反应生成CO、CO2降低催化剂使用寿命，造成后分离困难；使干燥塔内的固碱生成碳酸钠外壳，影响固碱的脱水效果。(五)乙炔与氯化氢配比的要求

物质的量比

乙炔过量时，易使升汞还原为甘汞或水银，造成催化剂很快失去活性。当前第52页\共有101页\编于星期三\13点当氯化氢过量太多时，增加原料消耗，同时增加产物中二氯乙烷的含量。乙炔：氯化氢2：11：11：2催化剂升华物Hg2Cl2+HgHg2Cl2微量Hg2Cl2不同物质的量比时收集到不同的升华物当前第53页\共有101页\编于星期三\13点温度(℃)25100130KP1.318×10155.623×10102.754×109温度(℃)150180200KP4.677×1084.266×1071.289×107热力学常数(KP)(六)反应温度的选择(100~180℃范围内）在25~200℃的范围内，KP均较大。即在此温度范围内，都能得到较高平均分压的聚氯乙烯。当前第54页\共有101页\编于星期三\13点温度(℃)100140181218K329.6722.214212297动力学常数

提高反应温度有利于加快氯乙烯合成的速率，但平衡常数却变小；过高的温度易使氯化高汞升华而随气流带走，降低催化剂的使用寿命；同时反应温度的提高会使合成气中高沸物含量明显增加。反应温度(℃)135150175187193高沸物(%)0.140.1830.2670.3210.391当前第55页\共有101页\编于星期三\13点(七)空间流速的选择(25~40m3乙炔/m3催化剂.h)

单位时间内通过单位体积催化剂的气体量(气体量习惯以乙炔量计，单位为m3乙炔/m3催化剂.h)。当空间流速增加时，气体与催化剂的接触时间减少，乙炔的转化率减低；当空间流速减少时，乙炔的转化率提高，但高沸点副产物增多，生产能力反而降低。当前第56页\共有101页\编于星期三\13点(八)反应压力的选择(常压操作，约为100kPa)该反应是物质的量缩小的气相反应，从热力学角度考虑，加压有利于氯乙烯的生成；从动力学方程看，加压有利于提高反应速率；但是，在反应适宜的温度下，平衡常数已经很高，采用加压促使平衡移动意义不大；且在高压下使用乙炔不安全，对设备、材料要求也高，能量损耗大。当前第57页\共有101页\编于星期三\13点(一)混合器氯化氢和乙炔两气体混合的设备。设备材料可选用钢胶衬或硬聚氯乙烯制作。氯化氢气体自混合器切线方向进入，沿设备壁面旋转流下，与进入中心管自小孔喷射出来的乙炔气均匀混合。五、混合脱水和合成主要设备的识别当前第58页\共有101页\编于星期三\13点(二)酸雾过滤器依气体处理量大小，有单筒式和多筒式两种。设备筒体、花板、滤筒可采用钢衬胶或硬聚氯乙烯制作，以防止盐酸腐蚀。设备外设有夹套，夹套中通入-35℃冷冻盐水，以保持在低温下过滤酸雾。当前第59页\共有101页\编于星期三\13点图示过滤器由7只滤筒组成，每个滤筒可包扎硅油玻璃棉约3.5kg，厚度35mm，总过滤面积8m2，这样的过滤器可处理乙炔流量1500m3/h以上(一般为保证效果，限制混合气体截面流速在0.1m/s以下)。当前第60页\共有101页\编于星期三\13点(三)转化器是一个圆柱形的列管式反应器，上下盖为锥形，外壳由钢板焊接而成；圆柱部分由φ57mm*3.5mm的列管数百根，用胀接法固定于两端管板上；管内装催化剂，管间有两块花板将整个圆柱部分分为三层，1.构造当前第61页\共有101页\编于星期三\13点每层均有冷却水进出口用以通冷却水带走反应热；上盖有一气体分配盘，使原料气体均匀分布；下盖内衬瓷砖，以防盐酸腐蚀；其内自下而上充以瓷环、活性炭作为填料，支撑列管内的催化剂，防止催化剂粉尘进入管道。当前第62页\共有101页\编于星期三\13点转化器的列管与管板胀接技术要求较严格，因为只要有微小的渗漏，将使管间的热水泄漏到设备内，与气相中的氯化氢接触而生成浓盐酸，并进一步腐蚀直到大量盐酸从底部放酸口放出而造成停产事故。因此，无论是新制造还是检修者，在安装前均应对管板胀接处作气密性捉漏（0.2～0.3MPa压缩空气）。为减少管间热水对管外壁的腐蚀，常使用无离子水、添加高温缓释阻垢剂并控制pH为8~9.当前第63页\共有101页\编于星期三\13点2.工作原理生产上应尽可能将合成反应的温度控制在适宜范围。列管式固定床反应器一般都存在径向与轴向的温度分布，这不仅指一根列管内反应温度沿列管横截面存在管中心温度最高，

当前第64页\共有101页\编于星期三\13点而管壁处温度最低的径向分布，而且也存在沿轴向不同催化剂床层深度的分布；生产上为了有效地控制床层温度，在总长度3m的列管上不同高度，以及在沿反应器各横截面不同的位置分为10~12个区段，分别借多点式热点偶测量各区段的温度，并可作图得到转换器内反应温度沿轴向分布的曲线。当前第65页\共有101页\编于星期三\13点由图知，热点温度随催化剂使用时间的增加而向下移动；温度分布曲线的形状由随催化剂使用时间的增加而由陡峭变得平坦。在催化剂使用前期(1000h以内)，由于是新催化剂活性高，反应集中在列管上端，热点温度位于催化剂最上层；此当前第66页\共有101页\编于星期三\13点时常将列管外中、下层冷却水关闭，而只开通上层冷却水散热；这一时期通入催化剂层的乙炔流量也应控制低一些，以免反应过于激烈而使温度超过180℃，甚至出现250~300℃的飞温现象，从而发生烧坏催化剂及损坏转化器的危险。催化剂使用效率的最好时期为曲线2所示，反应带很宽，乙炔流量可达最高值，中、下层冷却水也可全部通入，这一阶段的反应温度取决于乙炔流量。当前第67页\共有101页\编于星期三\13点

后期(3000h以后)则是催化剂的衰老期，温度分布平坦，也没有明显的热点温度，且反应温度较前两个时期低，表示催化剂活性下降，此时即使再增加乙炔通入量也不能使温度回升，原料转化率也逐渐下降，生产上应考虑更换催化剂。当前第68页\共有101页\编于星期三\13点六、混合脱水和合成工艺流程的识读当前第69页\共有101页\编于星期三\13点(一)混合脱水

1.混合乙炔装置送来的精制乙炔气经乙炔预冷器1预冷，与氯化氢装置送来的干燥氯化氢，经缓冲器通过流量计调节分子配比(乙炔：氯化氢=1/1.05~1/1.1)，在混合器2中充分混合。

2.脱水之后进入串联的石墨冷却器3a和3b，用-35℃盐水(尾气冷凝器下水)间接冷却至-10℃，水分一部分以40%左右盐酸排出，另一部分则夹带于气流中；当前第70页\共有101页\编于星期三\13点进入串联的酸雾过滤器4a和4b，由氟硅油玻璃棉捕集分离。(二)合成再之后，气体经预热器5预热，由流量计控制进入第Ⅰ组转换器6a，借列管中填装的吸附于活性炭上的升汞催化剂，使乙炔和氯化氢合成转化为氯乙烯，第Ⅰ组转化器出口气体中还有20~30%未转化乙炔；反应混合物再进入第Ⅱ组转化器6b，使出口处未转化的乙当前第71页\共有101页\编于星期三\13点炔控制在3%以下；合成反应的热量，由通过离心泵送来的95~100℃的循环热水移去。

第Ⅱ组转化器(可由数台并联)填装活性较高的新催化剂，第Ⅰ组转化器(可由数台并联)则填装活性较低的由第Ⅱ组更换下来的旧催化剂。当前第72页\共有101页\编于星期三\13点(三)转化器热水自循环图3.1.9转化器热水自循环流程当前第73页\共有101页\编于星期三\13点该工艺中热水在转化器夹套内吸热，形成汽水混合物；汽水混合物上升到转化器顶部的汽液分离罐进行汽水分离；分离得到的水通过回流管回到转化器夹套继续换热；蒸汽从分离罐顶部进入吸汽塔，在吸汽塔内蒸汽与水在塔板上充分接触换热，热水顺流流入热水槽，再通过热水泵输送至转化器作补充水用。当前第74页\共有101页\编于星期三\13点

开车前必须利用热水泵对转化系统进行强制循环预热，热水通过循环水溢流罐强制预热，待转化系统温度上升到80～85℃左右时，通气开车，开循环水罐上、下水阀，开转化器小补水阀，转化器热水改自然循环。经过热量衡算，自循环产生的蒸汽完全可以用吸汽塔吸收；而转化器所需的补充水等于蒸汽带走的水量，热水泵只需提供这部分补充水即可。当前第75页\共有101页\编于星期三\13点本系统的主要生产任务是将合格的氯化氢气体与乙炔气体充分混合、脱水后，在催化剂的催化作用下合成粗氯乙烯。(一)生产任务从乙炔、氯化氢总管至转化器出口之间的设备、管道、阀门、仪表均属本系统管理。(二)管理范围七、混合脱水和合成系统的操作当前第76页\共有101页\编于星期三\13点

①检查系统

检查本系统各设备、管道、阀门、仪表、电器等是否齐全，是否符合要求。

②试压置换用氮气对本系统试压捉漏，如无泄漏则用氮气置换系统，至含氧＜3%即为合格（注：一般开车宜用干燥的氯化氢气体置换，既可防止氯化汞催化剂吸潮而增加阻力，又可活化氯化汞催化剂）。(三)开车前的准备工作当前第77页\共有101页\编于星期三\13点

③准备热水开启热水槽软水阀，通知送软水，并通蒸汽加热，启动热水泵，使转化器、预热器等热水循环，并排除管道设备内积气。控制热水槽液面在60%～70%左右，水温大于80℃。软水加好后通知停送软水，并用碱调pH值在9±1。当前第78页\共有101页\编于星期三\13点④准备冷冻盐水通知冷冻站补充盐水，对各用冷冻水设备补充盐水，并排气至有盐水流出为止。同时检查管道和设备有无泄漏，临近开车时通知冷冻站进行循环降温。当前第79页\共有101页\编于星期三\13点

⑤阀门调节按如下顺序调节阀门a.混合脱水系统，应关阀门：乙炔总阀和氯化氢总阀等；应开阀门：乙炔预冷器下水及平衡阀，流量计和压力表阀，各下酸管路第二道阀。b.合成系统，应关阀门：各转化器放酸及取样胶管；应开阀门：转化器气相进出口阀（视氯化汞催化剂使用情况，以决定作为串联的第Ⅰ组或第Ⅱ组）。当前第80页\共有101页\编于星期三\13点

⑥联系开车与乙炔和氯化氢装置联系开车时间，并通知冷冻站等岗位做好降温准备。

⑦回收尾气开车正常后将合成精馏尾气回收气引入合成系统加以利用。当前第81页\共有101页\编于星期三\13点

①通氯化氢通知调度和氯化氢装置送气，纯度合格及压力升高后，开启氯化氢总阀排气，严格控制开车最低流量。同时通知净化系统，本系统开始通入氯化氢，并于净化吸收后放空。

②通知分析氯化氢纯度。分析合格且转化器含氯化氢已基本上达到饱和（一般15～30min），即可通知乙炔装置开车。(四)开车操作当前第82页\共有101页\编于星期三\13点

③通乙炔气打开第二道乙炔总阀，通入乙炔气体，并立即通知净化系统，关排空阀，开启至气柜阀门。通知冷冻站、调度室等，合成系统已正式开车。

④控制配比和流量根据氯化氢纯度和压力控制配比，乙炔：氯化氢=1：(1.05～1)（按纯度折算），刚开车时，为使泡沫塔形成泡沫层，乙炔流量在最低限量以上，并注意转化器反应温度，调节好单台流量。当前第83页\共有101页\编于星期三\13点

⑤压酸操作混合脱水待下酸管路有液封时，即可按需进行压酸操作。

⑥巡回检查按生产流程进行巡回检查，及时对预热器和转化器进行放酸检查。当前第84页\共有101页\编于星期三\13点

①监测纯度经常和乙炔和氯化氢装置联系，调整纯度和压力，以满足流量的要求。

②调节配比流量根据氯化氢纯度，适当调节摩尔比和单台转化器的混合气流量。

③调节热水量经常根据分析数值，合理调节各台转化器流量及热水循环量，并排除管间上方的不凝性气体。(五)正常运行操作当前第85页\共有101页\编于星期三\13点

④保证循环水量水质定期检查热水泵和热水槽液面，保证足够的循环量。并检查水质，调整pH值在9±1范围。

⑤保证冷冻盐水温度压力经常与冷冻站联系，使冷却盐水的温度和压力满足要求。

⑥定时压酸混合脱水定时进行压酸，小酸槽满时用氮气压至大酸槽。当前第86页\共有101页\编于星期三\13点

⑦巡检预热器和转化器每小时巡回观察转化器和预热器，并进行放酸检查，必须有气排出。如有酸排出并确定泄露时应立即停下进行有效处理。

⑧催化剂翻新或泄漏处理转化器需翻氯化汞催化剂或泄露而要单台停车时，应关紧转化器进、出口阀（阀门如泄露，应加盲板）和热水进、出口阀（如泄露时，应开排气阀排水），并通入氮气进行排气（约2～3h）。当前第87页\共有101页\编于星期三\13点

⑨活化催化剂转化器新氯化汞催化剂应采用氯化氢活化，打开热水进、出口阀，氯化汞催化剂升温，通入氯化氢进行活化6～8h，至分析氯化氢纯度接近进口纯度时为止。

⑩调节单台流量根据氯化汞催化剂使用时间长短、反应温度、阻力大小和转化率情况，合理地调节单台流量。当前第88页\共有101页\编于星期三\13点

①与其它系统联系计划停车或短期停车，应预先与调度、乙炔装置及其他系统联系。

②压酸一次混合脱水在停车前压一次酸。

③临时停车处理临时停车时，先通知氯化氢降低压力，再通知乙炔装置逐步降压。乙炔流量随氯化氢流量降低而减少，待氯化氢即将停止时立即通知乙炔装置停车，同时关闭乙炔总阀。(六)正常停车操作当前第89页\共有101页\编于星期三\13点

④告知净化已停乙炔立即通知净化系统已停通乙炔。

⑤停通氯化氢接到氯化氢装置停车通知，即关闭氯化氢总阀，并通知净化系统。

⑥告知冷冻站通知冷冻站合成已停车。

⑦停盐