一种氯乙烯的无汞合成方法技术

一种氯乙烯的无汞合成方法，涉及一种氯乙烯。提供使能量能得到综合利用的一种氯乙烯的无汞合成方法。1）将氯化氢或二氯乙烷蒸汽中的至少一种和乙炔为原料混合，得混合原料气；2）将混合原料气预热后，通入装载催化剂的列管反应器中反应；3）控制原料混合气的流速，调节反应体系的压力，使原料混合气中至少一种气体的转化率达80%以上；4）将步骤3）所得的反应产物通过压缩、冷冻、分离和精馏，即可得到符合聚合要求的氯乙烯单体。既可解决氯乙烯工业的汞污染问题，又能副产蒸汽起到节能降耗的作用。同时，由于采用列管式冷却系统，可使催化床的热点温度控制在较小的范围内，有利于催化剂的长期稳定工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氯乙烯，尤其是涉及。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一，其产量仅次于聚乙烯(PE)，位居世界塑料产量的第二位，年产量超过4000万吨。聚氯乙烯最早的合成方法是乙炔法，即在氯化汞催化作用下，乙炔与氯化氢加成合成氯乙烯，氯乙烯聚合得聚氯乙烯。此法由于使用氯化汞作催化剂，存在严重的汞污染问题。石油裂解制乙烯工艺成熟后，国外改用乙烯法制氯乙烯，并在上世纪80年代基本淘汰 了乙炔法制氯乙烯的工艺。我国由于乙烯资源紧张而电石资源丰富，PVC生产仍以乙炔法为主。但随着乙炔法产能的不断扩大，面临巨大的环境污染压力。国内同行近年来一直致力于无汞触媒的研究，取得了一定的成就。在申请号为201010149180. I的中国专利申请中，提供了一种新的氯乙烯制备方法，该法以氯化钡为催化剂，将乙炔二氯乙烷为催化重整制备氯乙烯，为无汞催化开辟了新的途径。在申请号为201110330158. I (国际专利申请号PCT/CN2011/081317)的中国专利申请中，提供了一种乙炔二氯乙烷制备氯乙烯的催化剂的制备方法。采用该法制备的催化剂既能催化乙炔二氯乙烷制备氯乙烯，也能催化乙炔氯化氢合成氯乙烯，可同时满足乙炔与氯化氢、乙炔与二氯乙烷催化合成氯乙烯的工业化要求，为非汞催化合成氯乙烯开辟了新的途径。在氯乙烯的合成过程中，由于活性炭的机械强度难于达到流化床的要求，因此，反应器通常采用固定床反应器。由于反应产生大量的热，易使催化床温度快速上升，产生飞温现象，需要对反应床进行冷却，因此反应器采用列管式反应器。在传统的合成过程中，由于氯化汞的升华温度较低，因此必须把反应床的温度控制在180°C以内，冷却水的温度控制在100°C以下，导致需要大量的水来冷却。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有的氯乙烯合成方法中存在的问题，提供使能量能得到综合利用的。本专利技术包括以下步骤I)将氯化氢或二氯乙烷蒸汽中的至少一种和乙炔为原料混合，得混合原料气；2)将混合原料气预热后，通入装载催化剂的列管反应器中反应；3)控制原料混合气的流速，调节反应体系的压力，使原料混合气中至少一种气体的转化率达80%以上；4)将步骤3)所得的反应产物通过压缩、冷冻、分离和精馏，即可得到符合聚合要求的氯乙烯单体。在步骤I)中，所述氯化氢或二氯乙烷蒸汽与乙炔的摩尔比可为(O. 7 I. 3) : I。在步骤2)中，所述预热的温度最好控制在100 180°C ;所述催化剂可选自碳载钡盐催化剂，所述碳载钡盐催化剂的制备方法的具体步骤如下(可参见中国专利201110330158. I所公开的方法)将钡的水溶性化合物、磷的水溶性化合物和水性聚合物单体，加水配置成溶液或乳液A;将活性炭加入到溶液或乳液A中浸泡；将浸泡好的活性炭捞出、甩干，再使单体聚合；将聚合好的活性炭加热、脱水，并使聚合物分解炭化；将炭化好的催化剂活化，得用于制备氯乙烯的催化剂。 所述反应的条件可为用水做冷却介质，控制反应床的温度为130 250°C，最好为 150 230°C ；在步骤3)中，所述混合原料气的空速可为20 100/h ;所述反应体系的表压可为O O. 2MPa。在本专利技术中，由于氯化钡催化剂的活性温度较高，且温度适应范围更广，因此冷却水的温度可控制在100°c以上，通过水的汽化潜热将反应热带走，热交换效率高，同时又可副产蒸汽，使能量得到综合利用。本专利技术既可解决氯乙烯工业的汞污染问题，又能副产蒸汽起到节能降耗的作用。同时，由于采用列管式冷却系统，可使催化床的热点温度控制在较小的范围内，有利于催化剂的长期稳定工作。具体实施例方式以下实施例将对本专利技术作进一步的说明。实施例II)以氯化氢与乙炔为原料混合，控制氯化氢与乙炔的摩尔比为I : 1，得混合原料气;2)将混合原料气预热到100°C后，通入装载碳载钡盐催化剂的列管反应器中反应，用水做冷却介质，控制反应床的温度在130°C ;3)控制原料混合气的空速为20/h，调节反应体系的表压为O. 2 M P a，用气相色谱分析，乙炔的转化率达80% ；4)将步骤3)所得的反应产物通过压缩、冷冻、分离和精馏，即可得到符合聚合要求的氯乙烯单体。实施例2I)以氯化氢与乙炔为原料混合，调节氯化氢与乙炔的摩尔比为I. 3 1，得混合原料气；2)将混合原料气预热到120°C后，通入装载碳载钡盐催化剂的列管反应器中反应，用水做冷却介质，控制反应床的温度150°C ;3)控制原料混合气的空速为40/h，调节反应体系的表压为O. 15MPa，用气相色谱分析，乙炔的转化率达85% ；4)将步骤3)所得的反应产物通过压缩、冷冻、分离和精馏，即可得到符合聚合要求的氯乙烯单体。实施例3I)以氯化氢与乙炔为原料混合，调节氯化氢与乙炔的摩尔比为O. 7 1，得混合原料气；2)将混合原料气预热到140°C后，通入装载碳载钡盐催化剂的列管反应器中反应，用水做冷却介质，控制反应床的温度在180°C ；3)控制原料混合气的空速为60/h，调节反应体系的表压为O. IMPa，用气相色谱分析，氯化氢的转化率达90%;4)将步骤3)所得的反应产物通过压缩、冷冻、分离和精馏，即可得到符合聚合要求的氯乙烯单体。实施例4 I)以氯化氢和乙炔为原料混合，氯化氢与乙炔的摩尔比为I. I 1，得混合原料气;2)将混合原料气预热到150°C后，通入装载碳载钡盐催化剂的列管反应器中反应，用水做冷却介质，控制反应床的温度在180°C ；3)控制原料混合气的空速为50/h，调节反应体系的表压为O. 5MPa，用气相色谱分析，乙炔的转化率达95% ；4)将步骤3)所得的反应产物通过压缩、冷冻、分离和精馏，即可得到符合聚合要求的氯乙烯单体。实施例5I)以氯化氢和乙炔为原料混合，氯化氢与乙炔的摩尔比为I. 05 1，得混合原料气;2)将混合原料气预热到160°C后，通入装载碳载钡盐催化剂的列管反应器中反应，用水做冷却介质，控制反应床的温度在220°C ；3)控制原料混合气的空速为100/h，调节反应体系的表压为常压，用气相色谱分析，乙炔的转化率达95% ；4)将步骤3)所得的反应产物通过压缩、冷冻、分离和精馏，即可得到符合聚合要求的氯乙烯单体。实施例6I)以氯化氢、二氯乙烷蒸汽和乙炔为原料，氯化氢、二氯乙烷、乙炔三者的摩尔比为O. 7 0.3 I，得混合原料气；2)将混合原料气预热到150°C后，通入装载碳载钡盐催化剂的列管反应器中反应，用水做冷却介质，控制反应床的温度在210°C ；3)控制原料混合气的空速为70/h，调节反应体系的表压为O. 08MPa，用气相色谱分析，乙炔的转化率达80% ；4)将步骤3)所得的反应产物通过压缩、冷冻、分离和精馏，即可得到符合聚合要求的氯乙烯单体。实施例7I)以氯化氢、二氯乙烷蒸汽和乙炔为原料，氯化氢、二氯乙烷、乙炔三者的摩尔比为O. 5 0.5 I，得混合原料气；2)将混合原料气预热到170°C后，通入装载碳载钡盐催化剂的列管反应器中反应，用水做冷却介质，控制反应床的温度在230°C ；3)控制原料混合气的空速为60/h，调节反应体系的表压为O. IMPa，用气相色谱分析，乙炔的转化率达85% ；4)将步骤3)所得的反应产物通过压缩、冷冻、分离和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯乙烯的无汞合成方法，其特征在于包括以下步骤：1）将氯化氢或二氯乙烷蒸汽中的至少一种和乙炔为原料混合，得混合原料气；2）将混合原料气预热后，通入装载催化剂的列管反应器中反应；3）控制原料混合气的流速，调节反应体系的压力，使原料混合气中至少一种气体的转化率达80%以上；4）将步骤3）所得的反应产物通过压缩、冷冻、分离和精馏，即可得到符合聚合要求的氯乙烯单体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟劲光，梁鹏贵，
申请(专利权)人：中科易工厦门化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：