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二氯乙烷研發

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二氯乙烷研發

發布日期:2019-08-26 作者: 點擊:

二氯乙烷由乙烯用氯直接氯化或在催化劑存在下乙烯用無水氯化氫氧氯化制得,其中工業上常用的方法是乙烯直接氯化法。乙烯直接氯化法又可分為氣相法和液相法兩種方法, 其中氣相法生產工藝目前還停留在實驗室階段,沒有實現工業化,因而工業生產方法主要是液相法。

二氯乙烷開發

1、液相法:工藝按反應溫度可分為低溫氯化工藝、中溫氯化工藝和高溫氯化工藝3 種。這3 種工藝目前世界上均有生產廠家采用。低溫氯化反應溫度為50℃,特點是反應選擇性高,但液相氯化和液相出料催化劑損失大, 生成DCE 因需要用水洗滌而產生大量廢水,另外設備工藝復雜、投資大,目前該方法正在逐漸被淘汰。中溫氯化技術反應溫度約為90℃,液相氯化、氣相出料,特點是催化劑留在反應液中,不需要水洗,只需要脫輕、重組分就可以用于DCE 裂解。高溫氯化工藝的反應溫度為110~120℃,反應熱可以充分利用,這樣就可以降低裝置的能耗,是乙烯直接氯化反應生產DCE 的主要發展方向。

(1)、中溫氯化技術:20 世紀80 年代引進日本三井東壓公司直接氯化反應技術建成DCE 生產裝置。該工藝主要設備為立式圓筒型不銹鋼反應器,反應溫度約為90℃,反應壓力為0.015MPa,乙烯和氯氣反應的摩爾比為1.00:1.25,反應熱由氣化的DCE 帶出,冷凝后大部分DCE 循環回反應器,另一部分經冷凝液相去精餾。反應器內裝有拉西環金屬填料。近年來對生產DCE 的中溫氯化技術進行了改進,在反應體系中添加一定比例的NaCl 作為助催化劑,反應選擇性可以獲得一定程度提高,產品中DCE 的質量分數由99.5%提高到99.65%,降低了裝置的單耗。在反應器拉西環上增加了高度為0.5m的金屬波紋規整填料,反應傳熱,傳質效果獲得大幅度的提高,不僅反應器直接不變,反應生產能力增加了30%, 產品中DCE 的質量分數進一步提高到99.70%。

(2)、高溫氯化技術

A:EVC 公司的高溫反應技術:EVC 公司高溫氯化技術主要設備是一體化的反應器和精餾塔,反應器材質為不銹鋼。與傳統的直接氯化工藝的反應器不同, 反應器采用熱虹吸式反應釜,反應溫度為110℃,壓力為0.11MPa,乙烯和氯氣摩爾比為1.00:1.25, 反應釜內產生的氣相DCE全部進入精餾塔,DCE(裂解后未反應DCE 也回到該精餾塔提純, 塔底液體作為循環DCE 返回反應器,直接氯化反應熱能直接用于精餾,不需在精餾塔底設計再沸器。該工藝比傳統工藝的VCM 裝置節約加熱蒸汽0.8t/tVCM, 并節約了相應的循環冷卻水用量,產品中DCE 的質量分數達到99.9%,無需進一步精制可直接用于裂解生產VCM。 B:赫司特公司高溫反應技術:赫司特公司乙烯直接氯化反應器為立式圓筒反應器,首先Cl2經靜態混合器溶解在循環DCE中,然后C2H4與溶解Cl2的DCE 混合后進入反應器,反應溫度控制在120℃左右,反應壓力約為0.15MPa。反應器內部分液相送DCE 精制單元作為再沸器熱源換熱后返回反應器; 部分閃蒸的DCE氣體經冷凝后,DCE 的質量分數高于99.9%,其中一部分直接用于裂解,另一部分返回應器。該工藝除混合器材料為不銹鋼外,其余設備材料均為碳鋼,設備造價低,而且該工藝尾氣量較少,尾氣無需再送乙烯氧氯化單元利用。

二氯乙烷開發

C:維諾里特沸騰反應工藝技術:在維諾里特新沸騰氯化反應工藝中,乙烯和氯氣首先分別溶解于DCE,然后在非腐蝕性無機鐵絡合物催化劑作用下,于120℃、0.25MPa 下反應。該工藝考慮到乙烯在DCE 中溶解比氯氣差的特點,用于溶解乙烯的提升管比氯氣溶解提升管長,而且考慮到保證DCE 循環動力的特點,在氯氣溶解提升管上設計了冷卻器,以提高氯氣溶解度,而且氯氣溶解是通過一個文丘里噴嘴實現混合,進一步保證溶解效果。由于乙烯和氯氣進入反應器前已充分溶解于DCE,能在液相中快速反應,即使反應溫度較高,反應副產物也很少,這大大有利于反應熱回收利用。該工藝產品純度很高,DCE 質量分數直接達到99.93%,無需精制。由于對反應熱進行了有效回收,該工藝能耗與一般高溫工藝相比,節能約3/5 以上,副產物也比其他工藝大大減少,設備投資費用減少15%~20%,大大提高了VCM 裝置的市場競爭能力。ChemicalBook

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