氯乙烯单体生产过程和途径简介

氯乙烯（也称为氯乙烯单体，VCM和氯乙烯）是一种有机氯化物。在室温下，VCM是一种带有甜味，醚味的气体，但在工业过程中，它通常以液体形式处理（熔点= –13°C）。
VCM是一种重要的化学品，主要用于生产聚合物聚氯乙烯（PVC）。仅就此用途而言，VCM便是世界产量排名前20的石化产品之一。另外，VCM也被用于家具和汽车内饰、墙壁装饰材料、家庭用品和汽车零件。

文章插图
图1.该图显示了VCM的生产过程
生产过程该分析描述了通过平衡过程由乙烯和氯气生产VCM（图1）。该方法包括四个主要部分：氧氯化、直接氯化、二氯化乙烯（EDC）裂解、纯化。
氧氯化
氯化氢（HCl）与乙烯和氧气反应，生成EDC和水。氧氯化在高于200°C的温度下进行。用金属氯化物催化剂可获得高转化率和选择性。将获得的EDC进行部分冷凝和压缩，然后将其送入一系列纯化塔。
回收高沸点和低沸点化合物，并将其转化为CO 2，水和HCl，然后将其再循环至反应中。
直接氯化
乙烯被氯化生成EDC 。使用EDC本身作为溶剂，在液相中进行直接氯化反应。该反应在稍微过量的乙烯下进行，导致几乎100％的转化率和高于99％的选择性。
EDC开裂
将直接氯化和氧氯化反应产生的EDC进行预热，蒸发和热裂解，得到VCM，HCl和未反应的EDC 。典型的EDC转化率为60％，对VCM的选择性大于96％。
纯化
在将所得的VCM进料到一系列色谱柱之前，要进行部分冷凝，在此处分离HCl，EDC，VCM和杂质。回收氯化氢并再循环至氧氯化。未转化的EDC返回EDC纯化，同时存储酸含量低于0.1 ppm的VCM产品。
生产途径最初，以工业规模生产VCM是基于HCl与衍生自电石的乙炔的反应。在整个20世纪，随着乙烯的大量使用，以乙烯和氯为主要原料的VCM的新生产路线得以开发。图2展示了VCM生产的不同途径。