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摘要：PVC作为一种性能优良、成本低廉的塑料，广泛应用于许多行业，而作为PVC原料的氯乙烯也十分值得关注。由于氯乙烯是由氯化氢和乙炔通过水洗、压缩和精馏合成的，转化率直接影响氯乙烯的生产。在氯乙烯的生产原理基础上，提出了几种提高氯乙烯转化率的方法。
关键词：氯乙烯；合成生产；提高转化率；触媒活性；方法研究；
前言
氯乙烯是聚合物化学中的重要单质，可制成乙烯或乙炔。无色气体容易液化。氯乙烯有毒。肝癌与吸入氯乙烯或长期接触有关。它易于形成空气和爆炸性混合物，在储存和运输过程中，应当密封或者密封氮气。同时，氯乙烯的用途也十分广泛，因此，需要在氯乙烯生产中寻求提高氯乙烯和转化率的方法。
一、氯乙烯化学改性的方法划分
1.共聚反应改性
共聚物是化学改性的重要途径。工业规模上可用的共聚物有氯乙烯-醋酸乙烯酯、氯乙烯-偏烯等。氯乙烯和醋酸乙烯树脂广泛应用于涂料工业。在氯乙烯单体和乙酸乙烯是添加醋酸乙烯的产生，同时国内塑化治疗，降低粘度，增加温度和提高处理性能，同时降低稳定性、耐磨性和抗拉强度。氯乙烯和乙烯共聚物由于其对水和气体的渗透性较低，在酮溶剂中溶解度较高，被用作油漆。氯乙烯和丙烯酸酯的共聚物不仅内部塑化，而且具有更好的热稳定性、抗冲击性能和加工性能。一般来说，聚氯乙烯在聚合过程中形成较大的烯丙基氯结构，进一步降低了聚氯乙烯的热稳定性。
2.接枝聚合改性
接枝聚合物的改性包括去除活性氯原子并将其引入聚合物的侧链，从而实现改性并提供其他功能。氯的取代程度越高，接枝聚合物的弹性就越大。这是一种实用的改性方法，但接枝产物中含有其他聚合物。接枝反应的骨架与聚氯乙烯（PVC）是一种特殊的性质合成聚合物，引发包括离子和自由基接枝反应的接枝共聚氯乙烯合成支链聚乙烯的影响大，镉含量大于80%以上在一支氯乙烯、聚氯乙烯（PVC）保持了差不多，具有良好的化学和转化性能。在去除氯化氢和机械降解后，接枝聚合可以提高PVC的热稳定性，但接枝率一般较低，形成大量的均聚物。通过嫁接改造四种方法可以分为：聚合物的方法激活；缩聚方法；跳跃反应法；自由基转移法。
3.氯乙烯生产原理
生产氯乙烯的两种原料是氯化氢和乙炔。乙炔被送到乙炔车间，氯化氢气体被送到烧碱车间。在第一个或第二个冷却器中冷却和脱水后，在搅拌器中以1：1.05到1：1.1的比例仔细混合。脱水、预热、混合气体的温度为75℃后合成气体为氯乙烯，转炉为两组氯乙烯转炉。在生产实践中，通常采用碳化钙乙炔工艺。碳化钙水解后，乙炔和氯化氢合成氯乙烯。乙炔和氯化氢在进入管状反应器前经过一系列的混合和脱水过程。反应器管装有氯化汞催化剂，确保反应在常压下进行。使用压力下在管道外循环的热水可以有效地消除反应产生的热量。氯乙烯经泡沫脱酸塔和碱性洗涤塔处理后可去除。在压缩气态氯乙烯后，通过全冷凝冷却，水被分离并与乙炔气体混合。由于压差的作用，它可以在高沸点柱中分离。经过精馏，氯乙烯完全储存在单体容器中。
二、氯乙烯生产提高氯乙烯转化率的方法
1.原料气的纯度及脱水效果对转化率的影响
乙炔和氯化氢的制备表明，原料中含有大量的杂质。例如，乙炔含有水、磷酸盐杂质、氢、水等。这些杂质严重影响氯乙烯的转化率。硫和磷乙炔可以堵住活性炭催化剂转换器中加入氯化亚汞，这导致减少接触区域之间的混合气体和催化反应，这并不容易。另外，鉴于氯化氢气体易溶于水，如果是乙炔和氯化氢气体中的水并不有效，两种气体混合器的氯化氢气体溶于水生成盐酸，从而导致错误的氯化氢气体，并最终报告中混合。此外，由于氯化氢制备部分的操作错误，氯化氢气体中产生游离氯；大量的游离氯与乙炔气体混合后发生剧烈反应，大量的热量导致爆炸事故。因此，控制原料气体的纯度和杂质含量对提高转化率起着重要作用。为了提高原料气的纯度，必须严格控制原料气生产装置的操作和技术参数。其次，在原料入口段设置采样点，定期检查原料气体的纯度。如果检测到乙炔气体异常，应立即通知乙炔制备车间采取行动。如果超过了氯化氢的标准，搅拌器的温度上升，必须以规定的方式启动紧急停止程序，以防止事故的发生。
2.合理设计原料气配比对转化率的影响
气体混合比对氯乙烯的转化率有很大的影响。从反应（1）可以看出，增加乙炔或氯化氢的含量可以促进反应前的位移，提高转化率。然而，根据不良反应（3），过量的乙炔会使催化剂变形并失活；与此同时，过量的乙炔会增加精馏段的负荷，影响PSA工艺。因此，在实践中选择了过量的氯化氢。在实践中，它通常是C2H/HCl比的分子比为1.00：1.02 - 1.10，以保证良好的早期混合和良好的脱水。混合物的设置应根据以下测试参数进行检查。用流量计检查乙炔和氯化氢的流量。通过分析各转炉的转化率来控制用量。同时，如有必要，可在混合气体冷却器的主管道中安装取样孔，利用氯化氢的水溶性分析混合速率。
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3.转化反应温度对转化率的影响
反应器管内装有催化剂反应所需的自由基，它的导管是97℃左右的热水循环转变所需的热量，反应热。为了检查转炉内的反应温度，通常在柱上放置两个热电偶温度计，每个温度计有四个不同的测量点来检查转炉内的温度。转换器的两点对称测温，温度120℃一般要求单点温度不超过160℃。应采用适当的方法控制转炉的反应温度。过低的水平不会促进反应，过高的二次反应会导致催化剂着火和爆炸事故。控制转炉温度有两种主要方法：一种是控制混合物的入口流量。流量过大会导致反应过度剧烈，而一些气体不会参与反应。流量过低会导致产量下降。第二部分控制循环热水的温度和流量。转炉内循环的热水温度过低，无法为转炉提供所需的热量，且未发生反应或未完全反应；水温很高，热水不能排出反应热。同样，热水流量高，反应热释放快；低流量会导致转换器温度升高，这可能会导致事故。
4.触媒活性对转化率的影响
催化剂向反应中添加自由基，直接影响反应的转化率。在氯乙烯生产过程中，应串联两组转化器，并在转化器中安装不同含量的催化剂，以提高转化率。由于原料纯度高，第一组转炉反应剧烈。转炉的催化含量相对较低（约6 - 8%）。第二组转炉气体的组成较为复杂，为提高转化率，应将催化剂组分含量提高到12%左右。由于原油脱水不足，混合物中含有大量的水。原油进入转炉后，催化剂凝结，催化剂接触面积减小。转炉使用一段时间后，应更换或重新安装催化剂。最常见的方法是更换第1组和第2组的转换器。已更换的第二组催化剂可直接用于第一组转化器。所使用的第一组催化剂必须密封并转移到装置中进行处理，以避免对环境造成污染。为了提高催化活性，需要注入气体混合物来激活催化剂。最常见的活化介质是气态氯化氢，它一方面使催化剂干燥，另一方面为催化剂提供酸性环境，使其具有活性。
结束语
总的来说，对于氯乙烯的生产提供了几种方法来提高转化率。文章从优化原料配比、优化工艺参数、稳定温度对个方面对氯乙烯生产质量进行改进，提高氯乙烯的性能面对不同行业的应用要求。与此同时，可以有效地减少生产的能源消耗和减少环境污染。
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