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1、项目五 氯乙烯生产,通过本项目的学习，了解氯乙烯的基本性质和用途，氯乙烯工业的基本情况及氯乙烯的生产方法，熟悉氯乙烯生产的工艺流程及氯乙烯生产的操作规程，掌握影响氯乙烯生产的工艺条件及影响因素。,项目说明:,1、了解氯乙烯的理化性质及用途； 2、了解氯乙烯的生产方法； 3、熟悉氯乙烯的生产设备知识； 4、熟悉氯乙烯的生产工艺流程； 5、掌握影响氯乙烯生产的工艺条件及影响因素。,知识目标:,1、能够熟练运用专业工具书、期刊、专业书籍和网络资源等； 2、能对收集的氯乙烯生产的相关知识进行合理的分类和归纳； 3、能较熟练地运用外语进行专业信息收信和处理； 4、能对氯乙烯生产进行工艺条件的分析； 5、
2、能对氯乙烯进行相关生产设备的选择； 6、能读懂氯乙烯生产工艺流程图； 7、具有编制氯乙烯生产操作规程的初步能力,能力目标：,1、具有良好的团队协作能力； 2、具有良好的语言表达和文字表达能力； 3、培养安全生产、清洁生产的意识,素质目标：,实施建议:,1、34人为一个小组来完成工作任务。 2、可充分利用教材、图书资料、文献及网络资源来查找完成工作任务；也可以采用实地参观相关氯乙烯生产企业、向工厂技术人员咨询请教的形式来完成工作任务。 3、小组共同讨论来完成表格内容，并准备进行全班交流。 4、教师进行点评、总结和理论补充。,任务一 氯乙烯工业概貌检索,教学目标,知识目标,能力目标,了解氯乙烯的理
3、化性质 了解氯乙烯的用途、产量 了解苯乙烯工业的基本情况 了解苯乙烯工业的发展趋势,能熟练运用文献资源获取所需信息,工作任务:,结合教材内容，查找相关文献资料，学习氯乙烯的性质、用途、产品价格、产量、工业发展的相关知识 ，并完成表格内容。,完成下表内容并交流:,一、氯乙烯性质与用途,1、氯乙烯的用途,用于制造聚氯乙烯（PVC） 与其它多种单体（如丁二烯、丙烯、甲基丙烯酸甲酯等）反应得到二元或三元共聚物 可作冷冻剂、溶剂、萃取剂,2、氯乙烯的物理性质,二、氯乙烯的发展趋势,全世界99%的氯乙烯单体产量用于生产聚氯乙烯，少量的氯乙烯与其他单体反应生成共聚物。1998年世界氯乙烯单体的总生产能力为3
4、0423.2万吨，产量为2580.7万吨。自1993年以来，世界氯乙烯单体的生产能力和产量的年均增长率分别为6.0%和5.6%。 我国没有专门的氯乙烯单体（VCM）生产厂，所有的氯乙烯单体（VCM）装置均与PVC装置配套建设,任务二 氯乙烯生产工艺路线分析与选择,教学目标,知识目标,能力目标,了解氯乙烯的工业生产方法和特点 理解氯乙烯的生产原理,能根据工艺要求进行氯乙烯生产路线的选择 能对氯乙烯生产过程进行动力学和热力学分析,工作任务:,结合教材内容，查找相关文献资料，学习氯乙烯的生产方法、生产原理及氯乙烯生产动力学、热力学分析的相关知识，并完成表格内容。,完成下表内容并交流:,一、氯乙烯生产
5、方法比较,1、乙炔法,二、氯乙烯工业生产法,乙炔与氯化氢加成反应的平衡常数,2、乙烯氧氯化法,任务三 氯乙烯生产工艺参数的确定,教学目标,知识目标,能力目标,了解氯乙烯生产中的各种影响因素 理解各种因素影响对氯乙烯生产的影响,能够对氯乙烯生产中各种工艺参数进行分析、确定,工作任务:,结合教材内容，查找相关文献资料，学习影响氯乙烯生产的工艺因素种类的相关知识 ，并完成表格内容。,完成下表内容并交流:,完成下表内容并交流:,一、乙炔法,1、反应压力,在适宜的反应温度下，由于平衡常数很高，采用加压的方法来促进平衡移动意义不大，而且由于加压下使用乙炔不安全，工业上选择常压操作。,2、反应温度,提高反应
6、温度有利于获得比较高的乙炔转化率。但是温度过高，反而会使反应的选择性下降，增加副产物二氯乙烷的量，而且会出现乙炔聚合物沉积于催化剂表面的现象，在实际生产中的氯乙烯合成反应的适宜温度范围为了130180。,3、原料配比,工业生产上使氯化氢稍过量，一方面可以确保乙炔与氯化氢反应完全，避免由于乙炔过量造成的催化剂中毒；另一方面氯化氢价格较乙炔便宜，且过量部分容易经水洗、碱洗除掉，而且氯乙烯中含乙炔对聚合的影响较含氯化氢更为有害。通常控制氯化氢过量5%10%，,4、原料气的纯度,原料气不能含有氧气 原料气中含水量愈低愈好，要求原料中含水量在0.03%以下。,二、乙烯氯化法,三、二氯乙烷高温裂解法,1、
7、反应温度,综合考虑二氯乙烷的转化率和选择性等因素来选择适宜的反应温度范围，在工业生产上的裂解反应的适宜温度范围为500530。,2、反应压力,从化学平衡移动的角度来看，提高压力并不利于二氯乙烷裂解反应的进行，但实际生产中常采用加压操作，原因是为了保证物料流的畅通，并维持适宜的空速，避免局部过热,3、停留时间,生产上常采用较短的停留时间以获得较高的产率。工业生产上控制停留时间在10s左右 。,任务四 典型设备的选择,教学目标,知识目标,能力目标,了解氯乙烯生产所用的典型设备； 熟悉氯乙烯合成反应器的结构、特点及应用,能够根据氯乙烯反应特点进行典型设备的正确选择,工作任务:,结合教材内容，查找相关
8、文献资料，学习氯乙烯生产设备的种类、设备结构等知识，并完成表格内容。,完成下表内容并交流:,一、乙炔法合成反应器,转化器结构图 1-锥形底盖；2-瓷砖；3-隔板；4-外壳；5-列管；6-冷却水出口；7-大盖；8，11-热电偶插孔；9-手孔；10-气体进口；12-气体分配板；13-支撑管；14-冷却水进口；15-填料；16-手孔；17-下花板；18-合成气出口；19-防腐衬里,流化床乙烯氧氯化反应器结构图 1-乙烯和氯化氢入口；2-空气入口；3-板式分布器；4-管式分布器；5-催化剂入口；6-反应器外壳；7-冷却管；8-加压热水入口；9、13、14-第三、二、一级旋风分离器；10-反应气体出口；
9、11、12-净化空气入口；15-人孔；16-高压水蒸气出口,二、氧氯化法反应器,任务五 氯乙烯生产工艺流程组织,教学目标,知识目标,能力目标,了解氯乙烯的常见生产方法、工艺流程 熟悉氯乙烯的典型生产工艺过程,能够对氯乙烯生产工艺流程进行解析,工作任务:,结合教材内容，查找相关文献资料，学习氯乙烯生产工艺流程的知识 ，并完成表格内容。,完成下表内容并交流:,一、乙炔气相法合成氯乙烯工艺流程,乙炔加氯化氢制氯乙烯工艺流程图 1-砂封；2-混合器；3-反应器；4-水洗塔；5-碱洗塔；6-预冷器；7-全凝器；8-低沸塔；9-氯乙烯塔,二、氧氯化法生产氯乙烯的工艺流程,乙烯液相直接氯化制二氯乙烷工艺流程
10、图 1-氯化塔；2，2-循环水冷却器；3-催化剂溶解槽；4-过滤器；5，6-洗涤分层器,乙烯气相氧氯化制二氯乙烷工艺流程图 1-脱炔反应器；2-氧氯化反应器；3-骤冷器；4-粗二氯乙烷分层器；5-气液分离器；6-二氯乙烷吸收塔；7-溶剂热交换器；8-二氯乙烷解吸塔,二氯乙烷裂解制氯乙烯工艺流程图 1-二氯乙烷贮槽；2-裂解反应炉；3-气液分离器；4-二氯乙烷蒸发器；5-骤冷塔；6-脱氯化氢塔；7-氯乙烯塔；8-过滤器,任务六 氯乙烯生产操作与控制,教学目标,知识目标,能力目标,熟悉氯乙烯工业生产的开、停车操作规程； 理解氯乙烯工业生产中工艺控制原理与方法,能够进行氯乙烯工业生产的开、停车操作和
11、运行控制,工作任务:,结合教材内容，查找相关文献资料，学习氯乙烯工业生产操作与控制 的相关知识，并完成表格内容。,完成下表内容并交流:,乙炔法生产氯乙烯,任务七 氯乙烯生产异常现象及故障排除,教学目标,知识目标,能力目标,了解氯乙烯的应急处置办法 熟悉氯乙烯的运输、贮存方法 掌握氯乙烯使用、生产中事故产生的原因,能够正确分析和排除氯乙烯运输、贮存、使用和生产中出现的不正常现象,工作任务:,结合教材内容，查找相关文献资料，学习氯乙烯运输、贮存、应急处置办法、安全生产的知识的知识 ，并完成表格内容。,完成下表内容并交流:,一、氯乙烯的贮存,氯乙烯应储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超
12、过30。应与氧化剂分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。,皮肤接触： 立即脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。 眼睛接触： 提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 生产现场必须密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。,二、氯乙烯的防护及应急处置方法,氯乙烯泄漏时的急救措施为： 撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。 应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作
13、服。 用工业覆盖层或吸附/ 吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方，防止气体进入。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。 构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。 漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。,1.氯乙烯的工业生产方法主要有哪几种？ 2什么是氧氯化反应？三步氧氯化法生产氯乙烯包括哪些反应过程？该装置有哪些工序组成？ 3氯乙烯生产过程中如何做到安全生产？ 4影响氧氯化法生产氯乙烯的因素有哪些？ 5对氧氯化合成反应器材质有什么要求？ 6氧氯化法生产氯乙烯的催化剂是什么？ 7反应温度、空速、原料配比等对乙炔和氯化氢气相合成氯乙烯的反应有何影响？ 8乙炔和氯化氢加成反应的转化器结构有何特点？, 思考与练习,课后项目任务 查找聚氯乙烯的性质、用途、市场价格、工业生产状况、生产原理、生产方法、生产工艺流程、生产设备及工业生产中常用的异常现象及故障排除的信息和资料，获取聚氯乙烯生产的相关知识。,
