化工工艺学卤化课件

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1、 第第五五章章 卤卤 化化 第一节第一节、卤代烃的应用、卤代烃的应用 第二节第二节、氯代烃类、氯代烃类 第三节第三节、氟代烃类、氟代烃类化工工艺学卤化课件第一节、卤代烃的应用第一节、卤代烃的应用q 氯代烃：氯代烃：氯乙烯、氯乙烷、四氯化碳氯乙烯、氯乙烷、四氯化碳 氟化物：氟化物：氟塑料、氟橡胶氟塑料、氟橡胶、氟油 一、卤化反应类型一、卤化反应类型 加成卤化，取代卤化，氧氯化加成卤化，取代卤化，氧氯化 二、氯化工艺二、氯化工艺 热氯化，光氯化，催化氯化热氯化，光氯化，催化氯化 三、氟化工艺三、氟化工艺 直接氟化法，金属氟化物氟化法，直接氟化法，金属氟化物氟化法， 电化学氟化法，卤素交换法电化学氟

2、化法，卤素交换法 化工工艺学卤化课件第二节 氯化原理一、烃之取代氯化一、烃之取代氯化二、不饱和烃的加成氯化二、不饱和烃的加成氯化三、乙烯的氧氯化三、乙烯的氧氯化四、四、氯乙烯的生产氯乙烯的生产化工工艺学卤化课件一、烃的取代氯化（一）饱和烃取代氯化1. 机理（机理（CH4）：）：自由基链锁反应自由基链锁反应 链引发：链传递：链终止：甲烷热氯化反应甲烷热氯化反应 化工工艺学卤化课件 （一）饱和烃取代氯化（一）饱和烃取代氯化续续2 2、甲烷热氯化、甲烷热氯化工艺流程工艺流程图图3 3、其它饱和烃取代氯化、其它饱和烃取代氯化q乙烷氯化乙烷氯化q石蜡氯化：石蜡氯化：生产氯化石蜡生产氯化石蜡（90120）

3、o氯蜡氯蜡4242： C C2525H H4545ClCl7 7含氯量含氯量42%44 %42%44 %o氯蜡氯蜡6262： C C2525H H3737ClCl1515含氯量含氯量60%62 %60%62 %o氯蜡氯蜡7070： C C2525H H3030ClCl2020含氯量含氯量70%70%化工工艺学卤化课件（二）烯烃取代氯化（二）烯烃取代氯化1、取代与加成：、取代与加成： 卤素加成反应活性卤素加成反应活性 F2Cl2Br2I2 正构烯烃：低温加成；正构烯烃：低温加成； 高温取代高温取代2、丙烯氯化合成、丙烯氯化合成a-氯丙烯氯丙烯o主反应主反应：o副反应副反应：3 、丙烯氯化工艺流程

4、、丙烯氯化工艺流程图图化工工艺学卤化课件二、不饱和烃的加成氯化（一）氯丁二烯的生产（一）氯丁二烯的生产n1、性质：、性质：沸点沸点59.4，易聚合（氯丁橡胶），易聚合（氯丁橡胶） ，需加阻聚剂，需加阻聚剂。n2、生产方法：、生产方法：n丁二烯氯化法丁二烯氯化法:工艺流程工艺流程图图n乙炔法乙炔法：（二）氯乙烯的生产（二）氯乙烯的生产 见四见四、氯乙烯氯乙烯 +HCl化工工艺学卤化课件三、乙烯的氧氯化定义：定义：饱和烃或不饱和烃在氧气、催化剂存饱和烃或不饱和烃在氧气、催化剂存在下，以在下，以HCl为氯化剂发生氯化反应。为氯化剂发生氯化反应。乙烯氧氯化法制氯乙烯乙烯氧氯化法制氯乙烯乙烯平衡氧氯化法

5、制氯乙烯乙烯平衡氧氯化法制氯乙烯 祥见：四祥见：四、氯乙烯氯乙烯 化工工艺学卤化课件 四 氯乙烯的生产氯碱工业现状 性质：性质：具有具有乙醚香味的气体，沸点乙醚香味的气体，沸点-13.9. 用途：用途：制制PVC(PVC(硬、软、薄膜、树脂硬、软、薄膜、树脂) )；氯纶；氯纶 生产方法：生产方法： 1 1、乙炔法、乙炔法 2 2、乙烯加成氯化法、乙烯加成氯化法 3 3、乙烯氧氯化法、乙烯氧氯化法 4 4、乙烯平衡氧氯化法、乙烯平衡氧氯化法化工工艺学卤化课件1、乙炔气相加氯化氢法v原理：原理：v 主反应主反应v 催化剂催化剂 HgCl2/活性碳活性碳v 机理机理v工艺条件选择：温度、催化剂、工艺

6、条件选择：温度、催化剂、C2H4/HCl、原料纯度原料纯度v工艺流程工艺流程（图）（图）和转化器和转化器（图）（图）v电石法生产聚氯乙烯工艺流程电石法生产聚氯乙烯工艺流程示意图示意图化工工艺学卤化课件2、乙烯加成氯化法v原理原理:(液相催化氯化法)v催化剂催化剂三氯化铁三氯化铁;溶剂溶剂二氯乙烷二氯乙烷 v机理：机理：v工艺流程工艺流程图图v乙烯氯化法生产聚氯乙烯工艺流程乙烯氯化法生产聚氯乙烯工艺流程示意图示意图:化工工艺学卤化课件3、乙烯氧氯化制氯乙烯n 化学原理化学原理n主反应：主反应：n副反应：副反应：n 催化剂催化剂：单组分单组分Cat ：CuCl2/-Al2O3双组分双组分Cat :

7、 CuCl2-KCl/-Al2O3多组分多组分Cat: CuCl2/碱金属氯化物碱金属氯化物/稀土金属氯化物稀土金属氯化物化工工艺学卤化课件 3、乙烯氧氯化制氯乙烯续n 工艺条件选择：反应温度反应温度:选择性选择性，副产物量，副产物量，CO2，从而从而活性活性，因此适宜温度为，因此适宜温度为220230。反应压力反应压力:反应速度反应速度，选择性，选择性，。原料配比原料配比：停留时间停留时间：1015Sn 乙烯氧氯化制二氯乙烷工艺流程图n 二氯乙烷裂解与产物精制工艺流程图n 乙烯氧氯化反应器（流化床）图 动画化工工艺学卤化课件4、乙烯平衡氧氯化法制氯乙烯q1、原理 C C2 2H H4 4Cl

8、Cl2 2 C C2 2H H3 3Cl+Cl+HClHCl 2 2C C2 2H H4 4+Cl+Cl2 2+ + O O2 2 2 2C C2 2H H3 3Cl+HCl+H2 2O Oq2 、工艺流程示意图欧洲乙烯技术 EVC工艺；日本三井东压工艺德国伍德工艺化工工艺学卤化课件第三节 氟代烃类 一、氟代烃类及其命名一、氟代烃类及其命名 二、氟化方法二、氟化方法 三、四氟乙烯单体生产三、四氟乙烯单体生产化工工艺学卤化课件 一、氟代烃类及其命名一、氟代烃类及其命名v1.氟代烃类的命名v2.氟代烃主要品种及其用途v3.含氟聚合材料及含氟精细化学品 的主要品种及其用途化工工艺学卤化课件二、氟化方

9、法二、氟化方法v氟化反应：氟化反应：氟置换氟置换H或其它基团；氟或氟化氢加成或其它基团；氟或氟化氢加成到烃的双键上到烃的双键上.v氟化方法：氟化方法：1、直接氟化法直接氟化法 自由基链锁反应（同自由基链锁反应（同CHCH4 4+Cl+Cl2 2）。）。因强放热反应，较难控制。因强放热反应，较难控制。2、金属氟化物氟化法金属氟化物氟化法 用用AgFAgF2 2、CoFCoF3 3、MnFMnF3 3与烃反应，放热少，易控制。与烃反应，放热少，易控制。化工工艺学卤化课件 二、氟化方法（续）二、氟化方法（续）3、电化学氟化法、电化学氟化法v 是生产带官能团全氟化合物的工业方法（如生是生产带官能团全氟

10、化合物的工业方法（如生产全氟辛酸、全氟辛磺酸等）。产全氟辛酸、全氟辛磺酸等）。v 在无水氟化氢和有机物溶液中，铁阴极放出氢在无水氟化氢和有机物溶液中，铁阴极放出氢气，镍阳极氟与有机物反应，氟化氢循环。气，镍阳极氟与有机物反应，氟化氢循环。4、卤素交换法、卤素交换法（置换顺序置换顺序：IBr F)nRX + M+F RF + M+XnXCl、Br、I；MK、Sb、Hg、Ag化工工艺学卤化课件三、四氟乙烯单体生产 1.性质：气体，沸点性质：气体，沸点76.3 2.用途：氟橡胶、塑料、（共聚为）氟用途：氟橡胶、塑料、（共聚为）氟 有机物有机物 3.生产方法：二氟一氯甲烷脱生产方法：二氟一氯甲烷脱HC

11、l法法 4.生产原理：生产原理： 5.工艺流程（工艺流程（图图）化工工艺学卤化课件谢谢各位谢谢各位！ 第八章 卤化本章结束谢谢各位谢谢各位！化工工艺学卤化课件 氟代烃类的命名F-1双键的个数，若为烷烃可省略；2C原子个数减1，为0时可省略；3H原子个数加1;4F原子个数;5Br原子个数标于右端“ B”之后； 注注：Cl原子个数不标出。例如：CHFClBrCHFClBr 命名为 F-21BF-21B1 1 ClFCClFCCFCF2 2 命名为 F-1113F-111312354化工工艺学卤化课件氟代烃主要品种及其用途氟代烃主要品种及其用途 名 称 分子式代表符号沸点/用途一氟三氯甲烷二氟二氯甲

12、烷三氟一氯甲烷四氟甲烷一氟二氯甲烷二氟一氯甲烷三氟甲烷一溴一氯二氟甲烷一溴三氟甲烷二溴 四氟乙烷三氟三氯乙烷四氟二氟乙烷二氟乙烷氟乙烯偏二氟乙烯四氟乙烯三氟氯乙烯全氟丙烯CCl3FCCl2F2CClF3CF4CHCl2FCHClF2CHF3CF2ClBrCF3BrCF2HBr-CF2BrCl2FC-CClF2ClF2C-CClF2CH3CHF2CH2=CHFCH2=CF2F2C=CF2ClFC=CF2F2C=CF-CF3F-11F-12F-13F-14F-21F-22F-23F-12B1F-13B1F-114B2F-113F-114F-152F-1141F-1132aF-1114F-1113F

13、-121623.729.881.5128.068.940.882.2457.847.347.573.524.9572.285.776.328.329.4致冷剂、气雾剂大气悬浮装置推进剂防火防爆溶剂泡沫塑料发泡剂高温下的有效灭火剂（燃烧反应的有效抑制剂）制取含氟聚合材料合成其它种类（酸、酯、胺）含氟化合物化工工艺学卤化课件含氟聚合材料及含氟精细化学主要品种及其用途名名 称称分分 子子 式式用用 途途聚四氟乙烯聚三氟氯乙烯全氟环氧丙烷全氟聚醚三氟乙醇三氟乙酸全氟辛酸全氟三丁胺F3CCH2OHCF3COOHC7F15COOH（CF3）3N氟塑料耐腐蚀材料人造血浆液压剂、氟橡胶原料溶剂表面活性剂麻醉剂

14、氟塑料化工工艺学卤化课件 乙炔加氯化氢制氯乙烯工艺流程1-混合器；2-反应器；3-水洗塔；4-碱洗塔；5-干燥器；6-冷凝器；7-气液分离器;8-冷凝蒸出塔；9-氯乙烯塔乙炔HCl稀盐酸稀碱液NaOH冷冻水固碱高沸物氯乙烯低沸物水化工工艺学卤化课件300 化工工艺学卤化课件化工工艺学卤化课件化工工艺学卤化课件Cl2C H42空气或氧液相加氯氧氯化精制加氢精制粗二氯 乙烷精二氯 乙烷裂解HCl塔氯乙烯塔HCl 产品氯乙烯乙烯平衡氧氯化生产氯乙烯的工艺过程回收二氯乙烷化工工艺学卤化课件循环至1化工工艺学卤化课件化工工艺学卤化课件化工工艺学卤化课件化工工艺学卤化课件化工工艺学卤化课件11-甲醇吸收塔

15、化工工艺学卤化课件化工工艺学卤化课件天津大沽化工厂500Kt/aPVC化工工艺学卤化课件上海氯碱总厂、齐鲁石化化工工艺学卤化课件北京化工二厂化工工艺学卤化课件电石法生产聚氯乙烯工艺流程示意图电石法生产聚氯乙烯工艺流程示意图: 化工工艺学卤化课件乙烯氯化法生产聚氯乙烯工艺流程示意图乙烯氯化法生产聚氯乙烯工艺流程示意图: 化工工艺学卤化课件n2001年美国塑料产量为4170万吨，其中以聚乙烯为最多，达1500多万吨，其次分别是氯乙烯650万吨、聚丙烯720万吨、聚苯乙烯600万吨；德国1600万吨；中国中国1460万吨万吨。 n氯氯 碱碱 行行 业业 概概 况况 n1999年，全国烧碱产量达到750万吨，聚氯乙烯产量达到198万吨。全国共有70多家聚氯乙烯生产企业。我国PVC树脂最大装置能力30万吨（上海氯碱）。n2003年我国有一百多家氯碱生产企业，烧碱总生产能力达到1050万t ；聚氯乙烯产量达到337万吨。化工工艺学卤化课件化工工艺学卤化课件