发布时间 : 星期四 文章氯化氢合成问答题更新完毕开始阅读
C2H2+H2O→C2H4O（副反应）
25．乙炔和氯化氢的分子比为多少？制定依据是什么？ 答：乙炔和氯化氢的分子比为1：1.05~1：1.1。
为了提高合成转化率，原料气乙炔和氯化氢势必有一种过量才能增加Kp或K系数，由于乙炔过量易使触媒失活，将氯化高汞还原成为氯化汞或汞，反之氯化氢过量太多，会促使多氯化物的生成，如1，1-二氯乙烷，所以控制氯化氢过量5~10%。还有氯化氢价格比乙炔低廉，易水洗、碱洗处理掉。粗氯乙烯中，乙炔含量增加，会增加设备的负荷。 26．什么叫空间流速？
答：空间流速是单位时间通过单位体积触媒所处理的进料气体量、（在标准状态下的体积）、习惯以乙炔量表示，以此来衡量它的生产能力。 27．什么叫触媒？氯乙烯合成采用什么触媒？
答：触媒是一种能改变化学反应速度，但其本身并不发生化学变化，也不能改变化学反应平衡的物质。
氯乙烯合成采用氯乙汞触媒。
28．转化器内混合气中氯乙烯含量较低的原因？ 答：乙炔和氯化氢合成反应中转化率表示乙炔反应后生成新产物的百分比。混合气中氯乙烯含量较低，是因为乙炔除主要与氯化氢反应外，还与原料气中水生成乙醛，而部分氯乙烯与过量的氯化氢反应生成二氯乙烷，多少要消耗一部分乙炔，故粗氯乙烯纯度较低。 29．叙述泡沫水洗塔一般原理和过程。 答：（1）利用氯化氢在水中溶解度大的性质，以水为溶剂，吸收氯化氢，从而达到净化的目的，是一种物理吸收。
（2）气水物料自筛孔上升以后，以细小的气流分散于液体中，进行热量和物质的交换，经吸收后的气体进入上一块塔板，经吸收后液体由溢流管流入下一块塔板，这样经过多块塔板吸收后达到净化目的。
30．叙述碱洗泡沫塔一般原理和过程。 答：（1）碱洗塔主要是吸收二氯化碳、一氧化碳和中和一些未处理完的酸性气体，用10~20%N OH来中和和吸收，以达到净化目的，通常认为是一种化学吸收。
（2）气体与10~20%碱液物料自筛孔上升以后，以细小的气流分散于液体中，进行热量和物质交换，经中和和吸收后粗VC进入上一块塔板，而经中和和吸收的碱液水由溢流管流入下一块塔板，这样经过多块塔板中和和吸收后达到净化目的。 31．转化器翻动或更新触媒主要依据是什么？ 答：（1）Ⅰ组转化器合成气总管出口含乙炔>30%。（2）Ⅱ组转化器合成气总管出口含乙炔<2%。（3）Ⅰ组单台转化器压差>0.027Mpa。（4）Ⅱ组单台转化器压差>0.025Mpa。（5）Ⅰ组转化器中触媒使用寿命在8000~8500h，并且转化率差此触媒必须换，不宜使用。Ⅱ组触媒使用时间为3500h左右。（6）转化器列管被腐蚀而漏酸。（7）VC工段宜作好翻好触媒转化器的排气工作，并切断转化器进出口阀门。 32．压缩机进口压力有什么要求？ 答：（1）保持正压，防止空气吸入。 （2）防止气柜抽瘪。
33．简述压缩机前氯乙炔气体的控制要求。 答：（1）进压缩机温度为5~15℃。
（2）脱水干燥氯乙烯气体，减少分离水分离器水分离负荷，降低进压缩机氯乙烯气体温度。34.氯乙烯气柜最大容量是多少？操作范围是多少？操作时应注意什么？ 答：（1）气柜最大容量：应根据实际情况填写
（2）操作范围：15~85%
（3）应注意气柜进口压力不能负压，以防止气柜抽瘪，尽可能保持气柜高度稳定。 35．简述氢气和氯气的纯度对合成的影响。
答：氯化氢合成所用的原料氢气和氯气必须符合工艺要求。如果氢气纯度低，氢气中必含有较多的空气和水分。氯气纯度低必定含有较多的空气和水分。当氢气中含氧量达到5%则形成氢气和氧气的爆炸性混合物，当氯气中含氧量达到5%时，则形成氯气和氧气爆炸性混合物，不利于安全生产。氢气和氯气含水量较少，会促进氢气和氯气合成反应，但水分过高，会造成合成炉等设备腐蚀，堵塞管路。此外更为重要的是原料气纯度将直接影响合成配比和冷却脱水的氯化氢纯度，降低石墨冷却器传热系数，最终影响到VC合成和精馏效率，造成精馏尾气放空惰性气体量和含氯乙烯与乙炔排放量增加。 36．合成岗位对原料气的要求是什么？为什么？ 答：（1）C2H2纯度≥98.5%，不含硫、磷、砷等杂质。
（2）HCl纯度≥93%，含氧≤0.5%，含Cl2为0，脱水后含水<0.06%，压力0.03~0.09Mpa。 不利困素：
（1）惰性气体多，降低转化率，降低分馏收率。
（2）游离氯多，与乙炔反应生成氯乙炔，氯乙炔易燃易爆，易破坏混合器或石墨冷却器。 （3）含氧多，影响安全生产，与活性炭反应生成CO和CO2等气体，易在分馏尾气冷凝器放空处浓缩危险。
（4）含H2S和PH3使氯化汞催化剂失去活性。
（5）水分超标，使活性炭粘结，催化剂失去活性，转化器床层阻力大，生成乙醛、盐酸腐蚀管道等。
（6）原料气压力波动会造成氯化氢过量太多或乙炔过量，氯化氢压力大于乙炔压力，会倒入乙炔总管腐蚀设备和管道。
37．氯乙烯单体的脱水可借哪几个方法进行？ 答：（1）机前预冷器冷凝脱水。
（2）冷凝器后的水分离器靠重度差分层脱水。
（3）中间槽和尾气冷凝器后的水分离器靠重度差分层脱水。 （4）液态氯乙烯固碱干燥脱水。
38．合成转化后的粗氯乙烯经水洗后为什么还要碱洗？
答：水洗泡沫塔是用水直接喷淋除去合成气中夹带的HCl，使HCl吸收水生成盐酸排出，并起到冷却合成气的作用。而碱洗泡沫塔则是除去合成气经水洗后残余下来的HCl，CO2等杂质，前者是物理吸收，后者为化学吸收。
39．为什么从水洗泡沫塔出来的废酸要控制在1%左右？
答：如果水洗废液含酸过大，则粗氯乙烯中的HCl吸收不干净，加重了碱洗塔的负担，且当水压波动时，有断水的可能。如果水洗废液含酸过小，则水洗塔进水量要增大，且溶于水，而损失的VC增加。
40．粗氯乙烯送分馏前为什么要进行压缩？
答：在常压下，VC的沸点为-13.9℃。若进行精馏操作，需采用很低的温度，要耗用很多冷量，同时氯乙烯中少量的水分易结冰堵塞设备、管道，影响操作和正常生产，经过压缩后VC压力达到0.5Mpa左右，VC沸点可提高到+40℃左右，精馏操作可在常温下进行，节约能量，又方便生产。
41．压缩机系统为什么要设置中间冷却器？
答：因为气体在进行等温压缩时，所作功最小，这样可节省动力消耗。由于气体在经过压缩后温度会升高，必须经中间冷却器冷却后气体温度才会降低，达到等温压缩。
42．混合脱水和合成系统有哪些中间控制指标？
答：混合脱水和合成系统的主要中间控制指标如下所示： （1）氯化氢纯度：≥93% （2）氯化氢含氧：<0.5%
（3）氯化氢含游离氯：无（为0） （4）乙炔纯度： ≥98.5%
（5）乙炔含硫、磷：硝酸银试纸不变色 （6）乙炔/氯化氢分子比：1：1.05~1：1.1 （7）混合器气相温度：<50℃
（8）混合脱水气相温度：-14±2℃ （9）脱水后气体含水量： ≤0.06% （10）混合器预热器温度≥70℃
（11）转化器热水温度：97±2℃（开车时≥80℃） （12）循环热水PH值±1
（13）新触媒通氯化氢活化时间：6~8h （14）合成反应温度：100~180℃
（15）单台转化器混合气流量： ≤600m3/h （16）单台转化器含乙炔：Ⅰ组≤30% Ⅱ组≤3%
43．粗氯乙烯净化压缩系统有哪些中间控制指标？ 答：净化压缩系统的主要中间控制指标如下所示： （1）水洗泡沫塔气相进口温度： 5~15℃ （2）水洗塔水进口温度：5~10℃ （3）水洗塔压差：≤600mmH2O （4）回收盐酸浓度：20~25%
（5）碱洗泡沫塔压差：≤600mmH2O
（6）碱洗塔碱液浓度：5~15%（冬天碳酸钠<8%） （7）冷碱塔碱液浓度：10~15%（冬天碳酸钠<8%） （8）压缩机进口压力：保持正压 （9）机前预冷器出口温度：5~10℃
（10）机后冷却器出口温度：>45℃（不液化） （11）气柜贮气量范围：15~85% （12）压缩机出口压力：0.5~0.6Mpa
44．为什么要对原料气乙炔与氯化氢进行脱水？
答：原料气C2H2和HCl的水分必须尽量除去，因为原料气中存在水分，容易溶液氯化氢形成盐酸，严重腐蚀转化器，特别严重时可以使列管发生穿漏，被迫停工检修，使生产受损失。水分存在易使转化器的催化剂结块，降低催化剂活性，还导致整个转化器系统的阻力增加，气流分布不均匀，局部地方由于反应特别剧烈发生过热，使HgCl2升华加剧，催化剂活性迅速降低，并且温度波动大，不易控制。
水分存在还容易发生副反应，如C2H2+H2O→CH3CHO（乙醛），因此工艺设计要求，乙炔和氯化氢原料气的含水量应在0.06%以下。 45．影响混合脱水效果的因素是什么？ 答：（1）脱水温度：在生产中温度控制在-12~16℃范围内，脱水效果都应该是很好的，且温度愈低，水蒸汽的冷凝彻底。但要注要的是温度并不是愈低愈好。当温度低于-18℃，浓下
边酸中会析出HCl22H2O的结晶，造成管道的堵塞，生产中易出现故障。
（2）玻璃棉：目前国内生产上采用的除去盐酸雾的方法是过滤。过滤层用5~15μm粗的玻璃丝做成具有几个微米大小孔隙的玻璃纤维层，并用憎水性有机硅树脂浸渍处理，使其含这种树脂约3~5%。有的工厂已改用含氟硅油浸渍的玻璃纤维，由于含氟硅油通过Si-Cl键和玻璃表面的游离羟基反应，形成化学键，当玻璃表面完全CF3-基团整齐地覆盖起来，耐腐蚀及脱水效果很好。
（3）生产负荷：对于过滤器的设置，一般限制乙炔，氯化氢的混合气截面流速在0.1m/s以下，以及采用串联过滤脱水的流程能够得到满意的脱水效果。 46．在生产中为什么要防止液态氯乙烯泄漏？
答：液态氯乙烯无论从设备或从管道向外泄漏，都是极其危险的，一方面它遇到外界水源会外起火；另外，由于它是一种高绝缘性液体，在压力下快速喷射，就会产生静电积聚而自发起火爆炸。因此，输送液态氯乙烯宜选低流速，并将设备及管道进行防静电接地。 47．粗氯乙烯净化目的是什么？
答：净化目的：净化反应后气体中除氯乙烯外，尚有大量氯化氢、未反应的乙炔和氮气、氧气、二氧化碳等气体，以转化副反应生成的乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯、乙烯基乙炔等杂气。为了生产适于聚合的高纯度单体，应彻底将这些杂质除掉。水洗是粗氯乙烯净制的第一步，即利用水洗除去在水中溶解度较大的杂气，如氯化氢、乙醛等。此外，水洗还具有冷却合成气体的作用。水洗后合成气中的氯化氢大部分除去，但仍有部分残留在合成气中，这部分氯化氢如带到后部系统中去，将会腐蚀设备。而且，氯化氢的存在会促进氯乙烯的聚合，堵塞设备和管路，所以需要用碱洗将其彻底除去。并且一定CO2的存在增加了惰性气体量，增加气体分离困难，加大了排空尾气中氯乙烯的损失。通过碱洗，亦可将CO2除去。
48．粗氯乙烯压缩目的是什么？
答：压缩目的：转化后合成气体如采用加压分馏，则合成气中压缩是一道不可缺少的工序。通过气体的压缩，提高了气体的压力，亦即相应提高了物料沸点，才有可能在常温下进行分馏操作。例如，常压下氯乙烯的沸点-13.9℃，压缩到0.5Mpa，沸点提高至40℃左右，这样分馏过程中的冷量消耗就大为减少，操作也大为方便，生产能力也大大提高。 二、分析检验知识 填空题
1．HCl中含O2分析采用（ ），根据（ ）和（ ）燃烧生成（ ）原理，在分析时应注意不要把（ ）吸入，以防爆炸。
答：燃烧法；H2；O2；H2O；空气
2。在分析氯化氢纯度时，若吸收管内溶液变（ ），证明有游离氯存在。 答：淡黄色
3． 水的硬度是指溶于水中的（ ）、（ ）的含量，总和称（ ），通常以（ ）表示。 答：钙盐；镁盐；总硬度；mg/L
4． 混合脱水混合气中水分分析方法是：（ ），其中水分控制在（ ）。 答：露点法；≤0.06%
5． 转化器取样口均在（ ）。 答：出口
6．Ⅰ组转化器取样分每班（ ），主要分析混合气中含（ ）。 答：两次；C2H2和HCl量
7．Ⅱ组转化器取样分析每班（ ），主要分析粗VC中含（ ）。 答：四次；C2H2和HCl量