氯乙烯单体生产过程和途径简介

氯乙烯(也称为氯乙烯单体,VCM和氯乙烯)是一种有机氯化物。在室温下,VCM是一种带有甜味,醚味的气体,但在工业过程中,它通常以液体形式处理(熔点= –13°C)。

VCM是一种重要的化学品,主要用于生产聚合物聚氯乙烯(PVC)。仅就此用途而言,VCM便是世界产量排名前20的石化产品之一。另外,VCM也被用于家具和汽车内饰、墙壁装饰材料、家庭用品和汽车零件。

图1.该图显示了VCM的生产过程

生产过程

该分析描述了通过平衡过程由乙烯和氯气生产VCM(图1)。该方法包括四个主要部分:氧氯化、直接氯化、二氯化乙烯(EDC)裂解、纯化。

氧氯化

氯化氢(HCl)与乙烯和氧气反应,生成EDC和水。氧氯化在高于200°C的温度下进行。用金属氯化物催化剂可获得高转化率和选择性。将获得的EDC进行部分冷凝和压缩,然后将其送入一系列纯化塔。

回收高沸点和低沸点化合物,并将其转化为CO 2,水和HCl,然后将其再循环至反应中。

直接氯化

乙烯被氯化生成EDC。使用EDC本身作为溶剂,在液相中进行直接氯化反应。该反应在稍微过量的乙烯下进行,导致几乎100%的转化率和高于99%的选择性。

EDC开裂

将直接氯化和氧氯化反应产生的EDC进行预热,蒸发和热裂解,得到VCM,HCl和未反应的EDC。典型的EDC转化率为60%,对VCM的选择性大于96%。

纯化

在将所得的VCM进料到一系列色谱柱之前,要进行部分冷凝,在此处分离HCl,EDC,VCM和杂质。回收氯化氢并再循环至氧氯化。未转化的EDC返回EDC纯化,同时存储酸含量低于0.1 ppm的VCM产品。

生产途径

最初,以工业规模生产VCM是基于HCl与衍生自电石的乙炔的反应。在整个20世纪,随着乙烯的大量使用,以乙烯和氯为主要原料的VCM的新生产路线得以开发。图2展示了VCM生产的不同途径。

图2.制作VCM的几种途径

文章来源:Chemical Engineering

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