趙國良　丁寶棣

摘 要：文章結(jié)合氯丙烯高溫氯化生產(chǎn)工藝，分析氯丙烯高溫氯化反應(yīng)原理，探究影響氯丙烯高溫氯化反應(yīng)的因素，并結(jié)合實(shí)際提出氯丙烯高溫氯化反應(yīng)改進(jìn)策略，旨在更好的促進(jìn)氯丙烯高溫氯化反應(yīng)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：氯丙烯高溫氯化反應(yīng)；影響因素；優(yōu)化控制

氯丙烯也被稱作烯丙基氯，在常溫環(huán)境是是無色、透明、容易揮發(fā)的可燃性液體，在使用的過程中具有有機(jī)氯化合物和烯烴的雙重特性，是當(dāng)下化工生產(chǎn)發(fā)展中的重要原料，一般被人們用來合成環(huán)氧氯丙烷、樹脂、農(nóng)藥、香料等。我國生產(chǎn)氯丙烯的企業(yè)大多采用丙烯高溫氯化反應(yīng)方法。為了能夠?qū)崿F(xiàn)氯丙烯在更多領(lǐng)域的有效利用，文章結(jié)合實(shí)際就影響氯丙烯高溫氯化反應(yīng)的因素問題展開探究。

1 氯丙烯高溫氯化的原理和生產(chǎn)工藝

氯丙烯的結(jié)構(gòu)公式是CH2=CH-CH2CI。氯丙烯在實(shí)際生活生產(chǎn)中是環(huán)氧氯丙烷、農(nóng)藥制作的重要原料。丙烯高溫氯化制氯丙烯的主要反應(yīng)方程式是CH2=CH-CH3+CL2。丙烯預(yù)熱溫度在360-380攝氏度的時(shí)候會(huì)和氯氣發(fā)生反應(yīng)，且反應(yīng)速度很快，一旦接觸就會(huì)發(fā)生比較強(qiáng)烈的反應(yīng)放熱。丙烯高溫氯化法是工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烯的重要方法，從發(fā)展實(shí)際情況來看，有九成以上的環(huán)氧氯丙烷都式采用丙烯高溫氯化法進(jìn)行生產(chǎn)。

2 氯丙烯高溫氯化反應(yīng)過程控制條件的選擇

2.1 反應(yīng)溫度

氯化反應(yīng)在實(shí)際操作中是一種游離基反應(yīng)，在反應(yīng)的過程中你對(duì)溫度有著一定的要求，在溫度較低的情況下是不能進(jìn)行游離基取代反應(yīng)的。但是在溫度的提升下，相應(yīng)的取代反應(yīng)也會(huì)增加。丙烯高溫氯化反應(yīng)過程較為復(fù)雜，在這個(gè)過程中還會(huì)伴隨出現(xiàn)一些副反應(yīng)。

2.2 丙烯和氯氣摩爾比

丙烯溫度是根據(jù)配比、反應(yīng)的溫度來確定的，在一般情況下，余熱的溫度較高，在反應(yīng)溫度不變的情況下，丙烯和氮?dú)獾呐浔纫矔?huì)相應(yīng)的增加。想要在丙烯反應(yīng)的過程中帶走反應(yīng)熱，需要相關(guān)人員嚴(yán)格控制丙烯的使用數(shù)量。

2.3 反應(yīng)時(shí)間

丙烯、氯氣在一定反應(yīng)溫度范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)混合接觸，在接觸之后會(huì)在第一時(shí)間發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)時(shí)間的長短深刻影響最終反應(yīng)成效。如果反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)部的停留時(shí)間較短，則出現(xiàn)不完全的反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)炭堵塞設(shè)備現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.4 反應(yīng)壓力

根據(jù)氯丙烯高溫氧化反應(yīng)的原理可以發(fā)現(xiàn)，壓力對(duì)氯丙烯高溫氯化反應(yīng)的主影響較小，但是對(duì)副反應(yīng)則會(huì)產(chǎn)生一定的推動(dòng)作用，在壓力的作用下會(huì)影響整個(gè)反應(yīng)器的運(yùn)行周期。氯丙烯高溫氧化反應(yīng)進(jìn)行的基本都是摩爾反應(yīng)，在同樣的溫度下，反應(yīng)前后的壓力變化不大，在其他條件不變的情況下，壓力的增加還會(huì)使得結(jié)碳數(shù)量增加。

3 影響氯丙烯高溫氯化反應(yīng)的因素和相應(yīng)的管控策略

3.1 加強(qiáng)對(duì)反應(yīng)溫度的控制

高溫氯化反應(yīng)溫度較高、反應(yīng)劇烈，在反應(yīng)的過程中會(huì)將生成的氯丙烯帶出，從而有效控制副反應(yīng)的發(fā)生，提升氯丙烯反應(yīng)速率。從發(fā)展實(shí)際情況來看，如果溫度較高，則會(huì)出現(xiàn)劇烈的燃燒反應(yīng)。

3.2 改進(jìn)原料儀表的控制手段，合理把控丙烯、氯氣摩爾比

氯丙烯高溫氯化反應(yīng)操作過程中所使用的儀器設(shè)備是由烯烴廠提供的，根據(jù)相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)規(guī)定，丙烯、氯氣摩爾比是4，的時(shí)候能夠獲得較高的氯丙烯收率。結(jié)合實(shí)際輕情況將原來設(shè)計(jì)的丙烯、氯氣流量素質(zhì)調(diào)節(jié)為丙烯、氯氣流量比值雙閉路系統(tǒng)，在確定比值的基礎(chǔ)上，將反應(yīng)溫度引入到相應(yīng)的比值器中。

3.3 加強(qiáng)對(duì)氯丙烯反應(yīng)時(shí)間的控制

丙烯和氯氣在溫度反應(yīng)范圍內(nèi)會(huì)發(fā)生混合接觸，在實(shí)際反應(yīng)中，反應(yīng)時(shí)間的長短變化深刻影響反應(yīng)成效。結(jié)合實(shí)際反應(yīng)操作成效來看，需要將反應(yīng)時(shí)間控制在2s-4s的范圍內(nèi)。

3.4 釜式氣相反應(yīng)器壓力控制

高溫氯化反應(yīng)壓力對(duì)整體反應(yīng)情況有著十分重要的影響，而在壓力較高的情況下對(duì)住反應(yīng)的影響不大，但是對(duì)副反應(yīng)則是有著較大的推動(dòng)作用。經(jīng)過實(shí)踐操作證明，反應(yīng)壓力在0.1MPa情況下的反應(yīng)效果最理想。

3.5 加強(qiáng)管理，提升氯丙烯高溫反應(yīng)收率

從實(shí)際操作情況來看，影響氯丙烯高溫反應(yīng)的因素有很多，根據(jù)裝置的實(shí)際運(yùn)行情況需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)氯丙烯高溫反應(yīng)的管理，具體要做好以下幾方面的工作：第一，嚴(yán)格把控各個(gè)工藝參數(shù)信息，將反應(yīng)控制在合理的條件下，避免反應(yīng)出現(xiàn)較大的波動(dòng)。第二，將原料投入到相應(yīng)的開車關(guān)。第三，定期清洗和檢驗(yàn)反應(yīng)器的噴嘴和換熱器，在確保反應(yīng)器噴嘴和換熱器環(huán)境清潔的情況下確保反應(yīng)設(shè)備正常發(fā)揮自己的功能。第四，減少影響氯丙烯高溫反應(yīng)的不良影響因素，比如設(shè)備使用故障因素、電氣故障因素等，確保整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

4 結(jié)束語

綜上所述，從發(fā)展實(shí)際情況來看，怎樣優(yōu)化管控丙烯高溫氯化反應(yīng)因素是提升氯丙烯高溫反應(yīng)收率的重要關(guān)鍵。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，為了更好的提升氯丙烯高溫反應(yīng)成效，搶占更多國際市場(chǎng)，需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)影響氯丙烯高溫氯化反應(yīng)因素的分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]高寧寧.丙烯高溫氯化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分子模擬及氯化反應(yīng)器CFD模擬與優(yōu)化[D].湖南：湘潭大學(xué)，2016.

[2]張杰.甘油合成環(huán)氧氯丙烷催化劑篩選與工藝條件的確定[D].河北：河北聯(lián)合大學(xué)，2014.

[3]岳群.甘油法制備環(huán)氧氯丙烷工藝過程研究[D].上海：華東理工大學(xué)，2011.

[4]高輝.淺談?dòng)绊懧缺└邷芈然磻?yīng)的因素[J].中國氯堿，2002（10）：24-25.