关键词：乙烯；富乙烯气；二氯乙烷；生产工艺
一、二氯乙烷的使用
通常二氯乙烷（EDC）主要是用来制作氯乙烯单体（VCM）的，几乎95%以上的EDC都被用来生产了VCM，而VCM基本上都被用来生产了聚氯乙烯（PVC）。在四氯乙烷的生产过程中，EDC主要是被当作中间体；在六氯酚的生产过程中，EDC主要起到催化的作用。除此之外，EDC还有很多用途，如被用为脂肪、蜡和胶的溶剂；洗涤剂、萃取剂以及农药的脱油剂；用作回收含水乙酸的共沸剂等等。由此可见，对二氯乙烷的生产工艺技术进行研究是非常有必要的，应详细的分析二氯乙烷各项生产工艺的特点，以找出高效生产二氯乙烷的工艺技术。
二、乙烯直接氯化出EDC生产技术
在乙烯直接氯化出EDC的生产过程中，其是以FeCl3作为催化剂，一般反应具有两种形式，1. 主反应，即加成反应：CH2CH2 + Cl2→C2H4Cl2。2. 副反应，即取代反应：CH2CH2+2Cl2 →C2 H3Cl3+HCl。其装置都是应用的液相法，根据反应温度可分成三种，即低温、中温与高温的氯化工艺技术，此三种工艺技术都应用的非常广泛。
（一）低温的氯化工艺技术
低温的氯化工艺技术法典型的代表就是比利时EVC技术，此技术的反应温度为55℃，压力为0.12MPa，乙烯和氯气在反应器中的EDC环流中进行反应，产生的热量由冷却器中的冷却水排出，此技术的反应选择性很大，催化剂为FeCl3，无需特殊加入，由反应器中的铁分布头提供，因为氯气与Fe反应生成FeCl3。氯气中足够的氧也是必要的，进料中氧与氯的最佳比率约为0.3mol O2 /100mol Cl2，主要为提高EDC的收率，可以阻止副产物，主要是1,1,2-三氯乙烷的生成。氧气在系统中亦不能含量太高，含量过高由与乙烯接触有爆炸的风险，也会造成保护气的浪费。此方法在日常生产中对循环水系统负荷影响较大，也造成了热量的浪费和产生了大量废水。但是此工艺在严格控制好催化剂浓度、反应温度和氧气浓度时，EDC的收率与纯度较高，EDC的纯度能达到99.9%。影响低温氯化反应的主要因素为反应温度、反应压力、催化剂的浓度、氧气浓度和乙烯和氯气的配比。研究实验表明其中反应温度在55℃，反应压力在0.12MPa，EDC环流中EDC浓度在10-12PPm，氧与氯的最佳比率约为0.3mol O2 /100mol Cl2，在EDC环流中游离氯的含量在100-400PPm最佳，此种状态反应效果与收率最佳。
（二）中温的氯化工艺技术
中温的氯化法工艺技术典型的代表就是日本三井东亚公司技术，此技术的反应温度为90℃，压力为0.015MPa，应用的催化剂为FeCl3和NaCl，所生成的EDC质量分数从99.5%提升至了99.65%，同时反应生产能力上涨了30%，进而使EDC的质量分数增加到了99.70%。
（三）高温的氯化工艺技术
高温的氯化工艺技术还包括三种，分别为：EVC公司的高温反应技术、德国赫司特公司的高温反应技术和维诺里特沸腾反应工艺技术。第一，EVC公司的高温反应技术。此工艺技术的反应温度是110℃，反应压力是0.11MPa，其设备主要为一体化的反应器以及精馏塔，生成后的EDC质量分数可达99.9%，并且不需要再精制就能够直接裂解出VCM。关键是实现了反应热的回收利用，减轻了 EDC 精馏负荷，在设备投资、操作费用、维修费用和节能方面具有优势， 技术先进， 具有良好的发展前景。按照该公司 40 万t/年 氯乙烯， 高温氯化反应可以利用的热量为 51 706 050 kJ/h， 折合低压蒸汽约17.7 t/h。第二，德国赫司特公司的高温反应技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此工艺技术的反应温度为120℃，反应压力为0.15MPa，其采用的设备是立式的圆筒反应器，生成后的EDC质量分数也高达99.9%。第三，维诺里特沸腾反应工艺技术。此工艺技术的反应温度为120℃，反应压力为0.25MPa，生产出的EDC质量分数高达99.93%，同时副产物极少，可增大反应热的回收和利用，因此能够节约3/5的热量。
三、氧氯化生产EDC工艺技术
（一）单段氧氯化生产工艺
此技术的反应温度在220-260℃，反应压力在0.4-0.6MPa，反应热可利用高压蒸汽排出。此技术的转化率很强，排气量很小，所以没有任何的细微污染物。
（二）贫氧氯化生产工艺
此工艺的反应温度是220℃，反应热通过所产生的1.0MPa蒸汽排出。此工艺的原料使用率很高，并且乙烯转化率为达98.5%、HCl转化率达99%、氧气转化率达94%。
（三）平衡氧氯化生产工艺
此工艺的材料主要为乙烯、氯化氢与氧气，所生成的二氯乙烷主要用来裂解制氯乙烯，并生成氯化氢，由此便研发出了平衡氧氯化生产工艺。此工艺是在低压0.7MPa和中温250℃在催化剂CuCl2的作用下进行的。此工艺反应温度低于180 oC几乎不发生反应，高于300oC乙烯的氧化显著增加。高温也会导致催化剂的活性降低。严重影响反应效果和收率。此工艺主要是通过调节蒸汽包压力对反应温度做一定范围的调节。蒸汽包压力越大，反应温度越高。影响此反应的因素有反应压力、反应温度、HCL和O2的配比和催化剂的纯度与灰度，若催化剂灰度严重将严重影响反应效果，加大反应过程中EDC碳化严重，亦会造成反应器的堵塞，增加检修成本和减少使用寿命。此工艺的优点在于与EDC裂解工艺相配套，完美解决了EDC裂解后副产物HCL的利用问题。
（四）Monsanto/Kellogg工艺技术
此技术是由Kellogg公司与Monsanto公司合作研发的，此工艺先通过Monsanto公司的氯化、提纯和裂解技术，再应用Kellogg公司的Kel - Chlor工艺，经氧气或者空气里的氧氧化 HCl生成水和与氯，最后把回收的氯循环至Kel - Chlor 装置里展开氯化反应。
四、催化裂化干气稀乙烯生产EDC工艺技术
此工艺主要以催化裂化干气乙烯作为生产材料，先净化除去水与硫化氢，然后把它装在带有三氯化铁的装置当中，再和分子比为0.5-3.0的氯气混合，将压力控制在0-0.3MPa、温度控制在10-250℃，之后再把反应后的气体冷却，使二氯乙烷凝结为液体，和反应器里的液体进行混合，最后把混合物放在蒸馏塔里精馏就得到了二氯乙烷。此技术的优点有：1.原料适应性强。2.二氯乙烷产品可用来裂解制氯乙烯。3.反应器的构造简单。4.操作便捷。5.成本低。不过也存在很多的缺点，如干气里会存在一些丙烯与丁烯，就会和氯气生成二氯化物，从而影响二氯乙烷的纯度；此外，干气里还存在氢气、甲烷以及乙烷等惰性气体，会影响到氯化反应。为此，应结合二氯乙烷各项生产工艺的优点并进行改善，使催化裂化干气稀乙烯制二氯乙烷工艺技术更加的完善和优化。
五、总结
通过以上内容我们可知：二氯乙烷的用途非常广泛，而且需求量极大，为此应加大对二氯乙烷生产工艺技术的研究，使二氯乙烷的生产工艺更经济、便捷。经调查发现，现阶段从炼油干气当中直接生产二氯乙烷属于一种非常经济又便捷的方法，由此应加大研究与推广的力度。另外，富乙烯气生产二氯乙烷，也是值得研究的一种方法，因为乙烯含量很多、杂质很少。
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论文作者:郭浩
论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期
论文发表时间:2020/1/15
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