[發(fā)明專利]制造聚氯乙烯的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711146869.7
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107936157A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李瑞雪;趙安平;周曉埜;趙一然;李平;賀華
• 申請（專利權(quán)）人: 李瑞雪;趙安平
• 主分類號: C08F114/06
• 分類號: C08F114/06;C07C29/151;C07C31/04;C07C1/20;C07C11/04;C07C17/25;C07C21/06
• 代理公司: 寧夏合天律師事務(wù)所64103
• 代理人: 孫彥虎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制造聚氯乙烯的方法。

背景技術(shù)

氯乙烯是一種應(yīng)用于合成聚氯乙烯(PVC)的重要單體，可通過乙烯法或乙炔法制得。乙烯法主要以石油和原鹽為原料，通過石油裂解制得的乙烯，再有乙烯氧氯化法制得氯乙烯，氯乙烯聚合得到聚氯乙烯；乙炔法則以電石和原鹽為主要生產(chǎn)原料，通過電石制取乙炔，乙炔再與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯，再通過氯乙烯聚合得到聚氯乙烯。中國受富煤、貧油、少氣的資源限制，電石法制備氯乙烯仍占有相當(dāng)大的市場比例。

但是在實際生產(chǎn)中，電石法制1噸乙炔基需要3噸電石，以電石價格為2500元每噸計算，一噸乙炔至少需要價值7500元的原料電石，價格昂貴；使用乙烯法來制備聚氯乙烯的原料都是采用石油，目前石油資源極其緊缺，因此尋求新的制造聚氯乙烯的方法迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種以煤為原料制造聚氯乙烯的方法。

一種制造聚氯乙烯的方法，首先以煤為原料制備甲醇，然后以甲醇為原料制備乙烯，乙烯經(jīng)過氧氯化平衡法制得氯乙烯，再通過氯乙烯加聚反應(yīng)生成聚氯乙烯；

具體制備過程包括以下步驟：

制備甲醇：以干煤粉為制備甲醇的原料，將干煤粉加壓氣化生成氣化煤，再將氣化煤與純氧通入至氣化爐進行氧化反應(yīng)，生成含CO和H₂的粗水煤氣，具體反應(yīng)式為：C_mH_nS_r+m/2O₂→mCO+[n/(2-r)]H₂+rH₂S；取部分粗水煤氣通過CO變換工序，以調(diào)整粗水煤氣中CO的比例，具體反應(yīng)式為：CO+H₂O→H₂+CO₂，使氣化爐內(nèi)CO與H₂比例在1:2～1:4之間；然后將粗水煤氣通入至脫硫吸收塔內(nèi)以將粗水煤氣中的H₂S氣體去除，脫硫吸收塔內(nèi)含有甲醇，能夠?qū)⒋炙簹庵械乃嵝詺怏w吸附，CO和H₂穿過脫硫吸收塔導(dǎo)入至添加有銅基催化劑的甲醇反應(yīng)器中以合成甲醇，合成壓力為3MPa～10MPa，合成溫度為150℃～350℃，合成甲醇的反應(yīng)式為：CO+2H₂→CH₃OH，CO₂+3H₂→CH₃OH+H₂O；

制備乙烯：以上述制得的甲醇為原料制備乙烯，甲醇制備乙烯分為兩個階段，第一階段：先將甲醇通入至含有金屬-沸石雙功能催化劑的第一反應(yīng)器中以使甲醇高選擇性地轉(zhuǎn)化為二甲醚，具體反應(yīng)式為2CH₃OH→CH₃OCH₃+H₂O；第二階段：將生成的二甲醚通入至含有SAPO-34分子篩催化劑的第二反應(yīng)器中以使二甲醚高選擇性地轉(zhuǎn)化為含有乙烯、丙烯及其他低碳烯烴的混合產(chǎn)物，反應(yīng)式為2CH₃OCH₃→2CH₂＝CH₂+2H₂O，再將混合產(chǎn)物送至烯烴分離單元分離得到乙烯；

制備氯乙烯：分為三步，第一步：將上述得到的乙烯通入至第一反應(yīng)器中，同時向第一反應(yīng)器中通入氯氣，以使乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成二氯乙烷，乙烯與氯氣的加入量摩爾比為1:1～2:1，具體反應(yīng)式為：CH₂＝CH₂+Cl₂→ClCH₂CH₂Cl；第二步：將生成的二氯乙烷導(dǎo)入至第二反應(yīng)器中，同時對第二反應(yīng)器升溫，使第二反應(yīng)器的溫度在400℃-700℃，以使二氯乙烷熱裂解生成氯乙烯和氯化氫，具體反應(yīng)式為：ClCH₂CH₂Cl→CH₂＝CHCl+HCl，將HCl分離出，分離出的HCl氣體導(dǎo)入至第三反應(yīng)器中以進行下一反應(yīng)；第三步：向第三反應(yīng)器中充入氧氣和上述制備出的乙烯，以使乙烯、氧氣和氯化氫氣體反應(yīng)生成二氯乙烷，以將氯化氫氣體消耗掉，具體反應(yīng)式為CH₂＝CH₂+HCl+O₂→ClCH₂CH₂Cl+H₂O；