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以下的硫酸、浓硝酸（50-60%）以及浓碱（20%）溶液。PVC树脂在高温下与浓碱发生脱HCl反应，而在浓硝酸或浓硫酸中发生氧化分解反应。

溶解性：PVC树脂可溶于酮类(丙酮、环己酮)、酯类氯代物（二氯乙烷、氯、四氯化碳）及芳香烃（苯、二甲苯、四呋喃），对水、汽油、酒精等特别稳定，PVC树脂不溶于乙烯单体。

燃烧性：PVC树脂在火焰上燃烧能降解并放出HCl，离开火焰立即自熄。

老化性：较耐老化，但在光照(尤其光波长为270～310mm时)和氧作用下会缓慢分解，释HCl，形成羰基、共轭双键而变色。

1.5 厂址的选择

厂址的选择非常重要，直接影响到企业产品成本、运输、市场、环保等多个方面。聚氯乙烯项目选址主要应该考虑以下一些原则。

(1)符合国家、地区和城乡规划的要求。

(2)应靠近主要原料供应地区，并尽可能靠近主要下游用户。 (3)具备充足的水源供应。

(4)厂址应布置在居民区下风向和江河的下游。 (5)安全的原则，防洪、防震、防地质灾害、战争危害。

(6)注意环境保护，考虑“三废”的达标排放，减少对生态和环境的影响。 (7)实事求是的原则，调查研究多个厂址，进行科学分析和比选。

(8)在国务院、国家有关部门规定的风景名胜区、自然保护区、饮用水源保护区和其他需要特别保护的区域内，城市规划界外2km 以内，主要河流两岸、公路、铁路、水路两侧，及居民聚集区和其他严防污染的食品、药品、卫生产品、精密制造产品等企业周边 1km 以内，国家及地方政府所规定的环保、安全防护距离内，禁止新建电石法聚氯乙烯和烧碱生产装置。

位于主要原料的产地，水、电等公用工程设施配套完备，远离居民区、繁华场所及农田设施，处于所在地区主导风向的下风口，交通运输方便快捷，无疑是聚氯乙烯工厂建设厂址选择的最佳方案。所以，在拟建聚氯乙烯工厂项目的前期工作中，必须对拟建项目的厂址选择进行科学的研究和论证，尤其是拟建厂对周围环境的影响，否则如果在建设中或在开车后发现问题，将很难解决，因而造成很大损失。

在石油资源自给率只有约30%的国情下，依靠进口乙烯、二氯乙烷或氯乙烯来生产聚氯乙烯的工厂，厂址定于沿海靠近港口之地，当是首选；中西部地区，由于是电

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石的主要生产地，且有充足的煤电供应，建设电石法聚氯乙烯工厂，具有较大的成本优势和竞争能力，但不管选用何种工艺，不论厂址确定在何方，聚氯乙烯装置对周围环境的影响，必须给出科学的评价，锲而不舍地用科学的手段探索、研究、采用防护措施，以求避免或最大限度地降低其对周围环境可能造成的伤害。

本次设计所选工厂位于内蒙古乌海市。乌海市地处中西部地区，是电石的主要生产地，且有充足的煤电供应，具有较大的成本优势和竞争能力。

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第二章 聚氯乙烯的生产过程

2.1 氯乙烯的生产方法

氯乙烯的工业合成，首先以电石乙炔为原料进行生产，随着石油化工的发展，逐渐过渡到以石油乙烯为主。

2.1.1电石乙炔法

电石乙炔法是以来自食盐电解的氢与氯气，经过合成炉混合燃烧反应得到干燥氯化氢，再与净化和脱水后乙炔进行加成反应即得粗氯乙烯，经过精制后获得纯氯乙烯单体。 (1) 乙炔的发生

主反应 CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2 + 130kJ/mol (2-1) 副反应 CaO + H2O → Ca(OH)2 + 63.6kJ/mol (2-2) CaS + 2H2O → Ca(OH)2 + H2S↑ (2-3) Ca2N2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2NH3↑ (2-4) Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2PH3↑ (2-5)

Ca2Si + 4H2O → 2Ca(OH)2 + SiH4↑ (2-6) (2) 氯化氢的合成

H2 + Cl2 → 2HCl + 185.04kJ/mol (2-7) (3) 生成氯乙烯反应

反应以HgCl2为催化剂，于130～180℃下进行：

主反应 CH≡CH + HCl → CH2＝CHCl + 124.8kJ/mol (2-8)当HCl过量时，

副反应： CH2＝CHCl + HCl → CH3CHCl3 (2-9) 而当乙炔过量时，易使催化剂中升汞还原为甘汞和水银，使催化剂失活。 电石乙炔法的流程简图如图2-1所示。

图2-1 电石乙炔法工艺流程简图

电石乙炔法历史悠久，是最早工业化的。而且工艺流程易掌握。但以电石、石油

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或天然气制得乙炔，耗能大、成本高，一些氯乙烯主要生产国均不采用此法。

2.1.2 联合法

电石乙炔法成本高，因而建厂受到限制。随着石油化工的发展，在氯乙烯制造中出现了一部分碳源来自石油乙烯，再与电石乙炔相结合来获得聚氯乙烯单体。这种方法称为联合法。其过程是将石油乙烯与来自电解车间的氯反应生成1，2—二氯乙烷，精制后进行裂解得到氯化氢，再与电石乙炔进行加成反应，所得氯乙烯纯化后即可作为单体使用。

其反应式如下：

（1） CH≡CH + Cl 2 → CH2ClCH2Cl （2-10） （2） CH2ClCHCl 2 → CH2＝CHCl + HCl （2-11） （3） CH≡CH + HCl → CH2＝CHCl （2-12） 联合法的生产过程如图2-2 所示：

图 2-2 联合法的生产过程

本法生产成本较电石乙炔法为低。

2.1.3 乙烯法

BICM法(二氯乙烷法)

用石油乙烯完全取代电石乙炔，最早是美国SHLL DEVELOPMENT NETHERLAND公司发展的。为使生产过程中产生的氯化氢得到利用，美国采取了应用于四乙基铅生产的办法。但这种用量是很有限的。随着氯乙烯生产规模的大型化，氯化氢必须找到适宜的出路。后采用迪肯(Dcacon)法，将氯化氢氧化为氯，从而使该法得到了完善且更经济。应用该法生产的有荷兰的SHELL NETHERLAND CHEMICAL公司以及德国的BASF公司等。

其化学反应原理如下：

（1）乙烯氯化 CH2＝CH2+ Cl2 →CH2ClCH2Cl (2-13) （2）二氯乙烷热解脱氯化氢 CH2ClCH2Cl→ CH2＝CHCl + HCl (2-14) （3）氧化氯化氢为氯 2HCl + 1/2O2 → Cl2 + H2O (2-15) 所得的氯用于乙烯氯化反应。

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孟山都(MONSANTO)公司以自己的乙烯氯化和裂解专利与凯洛克(KELLOGG)公司的改进的氯化氢氧化技术相结合，将二氯乙烷法制氯乙烯过程在技术、经济与安全环保方面更为合理和完善。

二氯乙烷法工艺流程框图示于图2-3。

图2-3 二氯乙烷法的VCM工艺流程框图

DlANOR法

DIANOR法是由意大利ORNOZlODENORA公司和美国的DIAMOND ALKALI公司共同开发的用稀乙烯制氯乙烯技术，并联产苯乙烯和其他乙烯氯化物。本法适用于有稀乙烯和副产氯化氢的地区建立不同规模的生产装置。其流程是：以石脑油为原料制乙烯，取得含有乙烯裂解气，不经分离经过脱硫、净化、干燥和除炔的稀乙烯，再经加压分氯，进入液相鼓泡式反应器中，以FeCl3为催化剂得到1,2-二氯乙烷，以精制的二氯乙烷经过裂解得到氯乙烯。

其流程简图如图2-4所示：

图2-4 稀乙烯制造氯乙烯单体流程图

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