基本化工生产技术项目十典型化工产品生产技术09021氯乙烯.pptx

基本化工生产技术教学资源库项目十典型化工产品生产技术0902-1氯乙烯生产技术反应原理化学平衡与反应热

一、明确目标能力目标知识目标素质目标1.能熟知乙炔与氯化氢加成反应平衡常数的变化2.熟知反应机理各步骤涉及到的反应方程式和反应机理各步骤涉及到的反应方程式；1.掌握乙炔与加成反应化学方程式和催化剂种类2.掌握动力学方程反应化学方程式（重点、难点）1.养成良好的操作规范，严谨的工作作风2.培养学生团队协作意识，注重检测操作中的安全意识3.培养学生初步科学思维能力。

PVC是相当重要的大宗塑料，它的综合性能好，改性品种多用途最为广泛。原料来源丰富、消耗石油少，价格低廉、经济效益好而且能耗低，作为钢铁、有色金属、木材、玻璃、纸张等传统材料的替代产品，有利于资源优化配置和节省社会能源。1.聚氯乙烯PVC的用途聚氯乙烯PVC是世界上实现工业化时间最早，应用范围最广范的通用型热塑性塑料。

2.氯乙烯生产的化学平衡乙炔与氯化氢加成反应如下：CH==CH+HCL→CH2==CH+124.7KJ/molCL该反应为放热反应，反应的平衡常数很大，在常温和常压下，平衡常数为3.8×10*10，由此计算得平衡转化率接近100%，可以认为反应是不可逆反应。

。3.氯乙烯生产的反应热该反应为体积减小的反应，升高压力可促使平衡向生成产物的方向移动。乙炔与氯化氢合成氯乙烯，应在较低的温度和较高的压力下进行。由于该反应是放热反应，因此，随着反应温度升高，平衡常数下降例如，在常压下，当温度为423K时Kp=3.6X10*5,温度达573K时Kp仅有1.71X10*2。这说明温度升高对反应不利。

4.氯乙烯的制作工艺目前国内生产氯乙烯的方法多种多样，其中有乙炔氯化生产氯乙烯工艺A乙烷氧化生产氯乙烯工艺B乙烯氧氯化生产氯乙烯工艺C

乙烯平衡氧氯化法5.氯乙烯生产方法简单比较电石乙炔法

6.氯乙烯反应的反应机理与动力学方程对乙炔与氯化氢合成氯乙烯的反应机理研究不很成熟，到日前为止，尚无公认的机理。目前提出的各种机理均只能在特定的条件下说明一些实际问题，不具有广泛的意义。下面介绍一种较为接近实际的机理，仅供参考。HCL+HgCL2→HgCL2·HCL（1）C2H2+HgCL2·HCL→HgCL2·C2H3CL（2）HgCL2·C2H3CL→HgCL2+C2H3CL（3）以HgCl2--活性炭为催化剂，在反应温度为403~453K之间，可以认为反应步骤为HCL吸附于催化剂表面的活性中心上，然后吸附态HCL再与气相主体中扩散至相界面上的C2H2发生表面反应而生成吸附态的C2H3CL，最后C2H3CL从催化剂表面解吸出来。

其反应机理可由下列方程式表示:其中(3)式为控制步骤，依此机理导出的动力学方程式为:r=k·KH·PH·PA/（1+KHPH+KVC·PVC）k——反应速度常数KH——HCl在催化剂表面的吸附速度常数Kvc一氯乙烯在催化剂表面的吸附速度常数PH、PA、Pv——分别为氯化氢、乙炔、氯乙烯的分压6.氯乙烯反应的反应机理与动力学方程

6.氯乙烯反应的反应机理与动力学方程CH2==CHCL+HCL→CH3--CHCL2A如果乙炔与氯化氢的摩尔比小，氯乙烯可进一步与氯化氢反应而生成1,1-二氯乙烷B如果乙炔与氯化氢的摩尔比大，则过量的乙炔使氯化汞催化剂还原成氯化亚汞或金属汞，导致催化剂失去活性，同时生成副产物二氯乙烯

7.催化剂的选择从目前的研究成果来看，AgCl、ThCl4、HgCl2/C、BaC12/C、CuC12/C、HgCl/Cl、PtCl4/C、BiC13/C、CdCl2/C、ZnCl2/C等催化剂均对反应具有活性。乙炔与氯化氢合成氯乙烯，必须在催化剂作用下反应才具有一定的选择性。其中以活性炭为载体的氯化汞催化剂（HgCl2/C）的活性和选择性最高；甚至比PtCl4/C、HgCl/C、CuC12/C等催化剂的催化活性大100~1000倍；AgCLHgCL

8.催化剂使用注意事项乙炔法生产氯乙烯的生产厂大多数采用HgCl2/C催化剂在使用和废旧催化剂的处理过程中要给予足够的重视。A技术指标：国内催化剂的技术指标大致为HgC12含量10~15%，水含量＜0.03%，活性炭含量85~90%，外观呈灰色或黑色。B优点：HgCl2/C催化剂活性高，选择性高C缺点：过程由于有Hg产生，其毒性较大

非汞催化剂以氯化铋、氯化铜