【论文】聚氯乙烯合成工艺危险性分析及安全措施(7)

【本科论文】聚氯乙烯合成工艺危险性分析及安全措施

则会使成本上升。解决方案之一是与电石法相联合，但因既无法向石油化工转化也不能摆脱电石法而没有发展前途。解决方案之二就是将氯化氢直接氧化成氯气，继续参与氯化反应（图1，c）。此路线已在国外实现生产，称为乙烷直接氧氯化工艺[2]。乙烷法的原料成本最低，但需高投资来建设自动化生产设备，并且催化剂研发及改进费用较大。 1.1.3 乙烯法

乙烯法是以乙烯氯气为原料合成氯乙烯的工艺。该工艺经两步反应：第一步乙烯与氯气加成生成二氯乙烷，第二步二氯乙烷裂解脱氯化氢生成氯乙烯（图1，d）。乙烯原料路线相对电石乙炔原料路线来说，生产工艺没有电石渣等废物产出，同时不使用毒性汞催化剂，对环境更加友好。但是该法也存在缺点，即氯气的利用率不高，只有50%，且存在大量副产品氯化氢。目前解决方法有三种，即联合法、氯化氢转化法和平衡氧氯化法。

联合法将乙烯法与乙炔法相联合，使乙烯法生成的氯化氢作为乙炔法加成的原料（图1，e），提高了氯气的实际利用率。此法适应于电石原料向石油系原料变换的初期，企业可利用已有的电石资源和乙炔生产装置，迅速提高氯乙烯的生产能力。但该法仍存在乙炔法固有的缺点。此外，也可以直接采用石油裂解得到的乙烯及乙炔混合气进行生产，但其工艺过程复杂，基建投资大，成本高。

氯化氢转化法是指在传统的乙烯合成工艺中增加氧氯化过程（图1，f）。乙烯在含铜催化剂存在下经过氯化反应生产出二氯乙烷，二氯乙烷经过裂解生产氯乙烯和氯化氢，将生成的氯化氢氧化成氯气，继续参加乙烯的氯化反应。该法成功解决了氯化氢的利用问题，显示出极大的优越性。

平衡氧氯化法是将氯氧化过程与乙烯直接氯化过程结合在一起，两个过程所生成的二氯乙烷一并进行裂解得到氯乙烯，即可平衡氯化氢（图1，g）。该工艺过程既不产生氯化氢，且原料利用度高，生产过程的安全性高，是目前公认的技术经济较合理的方法，也是世界上VCM生产的主要方法。

我国节能与综合利用司在2010年发布的聚氯乙烯行业清洁生产技术推行方案中，在新建PVC企业及电石法PVC企业改造过程中推广使用乙烯氧氯化法，并预计到2012年，乙烯氧氯化法原料路线的产量约占PVC总产量14％；采用二氯乙烷主体联合法原料路线的产量约占PVC总产量的16％。在东部沿海地区采用这种方法有一定的优势。但我国乙烯资源短缺，给乙烯氧氯化生产氯乙烯带来了障碍。

1.2 聚氯乙烯的合成

在工业化生产PVC均聚物时，反应机理都是自由基聚合。但依据产物使用范围，可采用四种工艺：悬浮聚合法、乳液聚合法、本体聚合法和溶液聚合法[3]。 1.2.1 悬浮聚合法

悬浮法生产PVC的原料有氯乙烯单体、悬浮剂、水、油溶性引发剂和缓冲剂

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