怎么生產(chǎn)單體氯乙烯?
實(shí)驗(yàn)室k / 2019-05-21
隨著人們實(shí)踐的不斷發(fā)展,塑料工業(yè)的發(fā)展越來越迅速。根據(jù)塑料受熱后的性能不同,可以分成熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。
熱塑性塑料受熱時(shí)軟化,可以塑制成一定的形狀,冷卻后變硬,且能多次重復(fù)受熱塑制,例如:聚氯乙烯、聚乙烯、錦綸等,它們都是線型高分子化合物。而酚醛、脲醛、環(huán)氧類塑料等,在線型樹脂階段,受熱時(shí)變軟,可以塑制成一定形狀,但加熱到一定時(shí)間或加入少量的固化劑后,就硬化定型,再加熱也不會軟化,放在溶劑里也不會溶解,形成體型結(jié)構(gòu)的高分子化合物,這就是熱固性塑料。
聚氯乙烯是一種通用塑料。由于其原料來源豐富、價(jià)格低廉,容易加工成各種軟、硬、透明制品,并具有較好的機(jī)械性能和耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn),故在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中都得到廣泛的應(yīng)用。它是目前我國塑料中產(chǎn)量最大的品種。下面介紹下單體氯乙烯的生產(chǎn)。
氯乙烯在常溫常壓下為無色可燃性氣體,沸點(diǎn)-13.9℃,易溶于丙酮、乙醇、西代烴等溶劑中,微溶于水,對人有麻醉作用。目前生產(chǎn)上合成氯乙烯大體有二條途徑:
1.由乙炔直接和氯化氫制得氯乙烯單體:以HgCl2附載在載體活性炭顆粒上,制成汞觸媒,使乙炔和HCl在汞觸煤作用下,通過氣相反應(yīng)直接得到氯乙烯單體:
該法乙炔轉(zhuǎn)化率高(可達(dá)99%以上),生產(chǎn)技術(shù)比較成熟,所需設(shè)備不太復(fù)雜,但其最大缺點(diǎn)是需用價(jià)貴、有毒的汞觸媒,且要耗用大量電能來生產(chǎn)電石,然后得到乙炔,故近年來,大有為其他方法代替的趨勢。
2.先制得二氯乙烷,再由二氯乙烷裂解制得氯乙烯:
問題是如何制取二氯乙烷?石油工業(yè)的發(fā)展同樣為聚氯乙烯的生產(chǎn)開辟了廣闊的道路。石油(或重油)通過高溫裂解后,從中獲得乙烯氣體,然后經(jīng)氯化反應(yīng)后即可制得二氯乙烷。
假定利用煉廠氣中裂解生成的乙烯乙炔混合氣體,則將混合氣體中乙烯首先氯化成二氯乙烷,利用二氯乙烷裂解得到的HCl再與混合氣中乙炔作用還可以聯(lián)產(chǎn)氯乙烯,真正做到物盡其用。
近年來,人們?yōu)榱司C合利用二氯乙烷裂解所產(chǎn)生的且HCl,又采用了所謂氧氯化法。以乙烯氣和HCl、O2在催化劑的作用下直接制取二氯乙烷,而產(chǎn)生的HCl可以循環(huán)使用: