由于聚氯乙烯具有强度高、质量轻、耐磨性能好等特点,因此广泛用于工业、农业、建筑业以及人们的日常生活之中,而聚氯乙烯的生产就离不开它的单体氯乙烯VCM。工业上生产氯乙烯的方法主要有电石法和乙烯法两种,就环境危害方面考虑后者更具优势,但是其工艺中的危险因素却不容忽视,那么
乙烯氧氯化法制氯乙烯危险有害因素有哪些呢?一般而言,主要包括高温热辐射、噪声、可燃易爆气体、化学毒物类有害气体等,而在现场安装使用
乙烯法制VCM有害气体报警器就是为了对这些有害因素进行监测,防止危险的发生。
由于乙烯氧氯化制氯乙烯工艺路线具有原料价格低廉、丰富,氯化氢得到合理利用,生产收率高,产品质量好等特点,现在已经迅速取代了各种落后的生产方法,成为当今世界氯乙烯生产的主流。乙烯氧氯化法是一种以乙烯作原料,同时可以消耗副产氯化氢(HCl)的生产工艺,乙烯转化率约95%,二氯乙烷(EDC)产率超过90%,其副产高压蒸汽供本工艺设备利用或他用。
乙烯氧氯化法制氯乙烯主要工艺方法步骤:
1、
一步法
乙烯直接在催化剂的作用下,和氯气、氧气反应生成氯乙烯VCM单体。
主反应式:2C2H4 + CL2 + 1/2O2 → 2CH2CHCL + H2O
2、
两步法
a)乙烯首先绿化制取1,2-二氯乙烷(EDC)
主反应式:C2H4 + CL2 → C2H4CL2
b)然后经过热解反应生成氯乙烯,并副产氯化氢HCL
主反应式:C2H4CL2 → C2H3CL + HCL
3、
三步法
a)乙烯直接氯化
乙烯和氯的反应是以三氯化铁为催化剂,生成的1,2-二氯乙烷为反应液,再利用反应热将反应液中的二氯乙烷蒸发出来,从而保持反应温度的汽液相反应。
主反应式:C2H4 + CL2 → CH2CLCH2CL
b)乙烯平衡氧氯化
乙烯氧氯化反应必须在催化剂作用下进行。常用的催化剂是金属氯化物,以氯化铜的活性最高,工业上普遍采用的是以AL2O3 为载体的 CuCL2 催化剂,在催化剂作用下的氧氯化的反应式如下:
主反应式:C2H4 + 2HCL + 1/2O2 → CH2CLCH2CL + H2O
c)二氯乙烷(EDC)裂解
二氯乙烷(EDC) 裂解主要是二氯乙烷(EDC)在高温作用以自由基链式反应进行解生成氯乙烯和氯化氢的过程。
主反应式:CH2CLCH2CL → CH2CHCL + HCL
乙烯氧氯化法制氯乙烯主要危险有害因素如下:
1、
高温热辐射
乙烯氧氯化法制氯乙烯的高温热辐射主要来源于直接接触式换热器、裂解炉、U型换热器、流化床、高沸塔、塔式反应器以及其他输送管路等。长期在高温环境下从事生产劳动,主要体现在影响人体的体温调节和水盐代谢及循环系统等,高温还可以抑制中枢神经系统,使工人在操作过程中注意力分散,肌肉工作内能降低,从而导致伤害事故。
2、
噪声
乙烯氧氯化法制氯乙烯的噪声主要来源于离心泵、循环泵、旋风分离器、循环ECD塔、尾气洗涤塔、汽提塔等。长时间接触能使人头痛、头晕、易疲劳,神经衰弱,对心血管与消化系统产生危害,使失误率上升,甚至导致事故发生。
3、
可燃易爆气体
乙烯氧氯化法制氯乙烯的可燃易爆气体主要为乙烯,还有少量烃类可燃易爆气体。乙烯在常温常压下是一种无色的气体,分子式为C2H4,是属于烯烃的一种,同样具有可燃易爆性质,其爆炸下限为2.7%VOL,泄漏到空气中的乙烯达到此浓度时,遇明火、火花、电弧、高温等就会发生爆炸。
4、
化学毒物类有害气体
乙烯氧氯化法制氯乙烯的化学毒物类有害气体主要为氯气、二氯乙烷(EDC)、氯化氢、氯乙烯。氯气是一种黄绿色有强刺激性气味的有毒有害气体,其化学有害因素职业接触限值为1mg/m3,不仅会造成呼吸道和眼刺激,浓度过高时,甚至会导致人员死亡;二氯乙烷(EDC)在常温常压状态下是无色或浅黄色透明液体,职业接触限值PC-TWA为7mg/m3,临界不良健康效应为中枢神经系统抑制、眼/呼吸道刺激、肺水肿、胃肠道刺激、肝肾损害;氯化氢是无色有刺激性气味的气体,职业接触限值MAC为7.5mg/m3,临界不良健康效应为上呼吸道刺激;氯乙烯在常温常压状态下是无色、有醚样气味的气体,职业接触限值PC-TWA为10mg/m3,临界不良健康效应为肝血管肉瘤、麻醉、昏迷、抽搐、皮肤损害、神经衰弱、肝损伤、消化功能障碍、肢端溶骨症等。
以采用进口高精度气体传感器的ERUN-PG51S6
固定在线式有毒有害气体检测报警仪为例,可以同时检测并显示乙烯、氯气、二氯乙烷(EDC)、氯化氢、氯乙烯等气体的浓度值以及温湿度、噪声等指标,超标声光报警,并联锁自动控制排气风机的启停,测量数据结果可通过分线制4-20 mA模拟信号量或总线制RS 485(Modbus RTU)数字量信号以及无线模式传输,通过ERUN-PG36E气体报警控制器在值班室实时显示这些有害因素的浓度水平,并相应的触发报警动作。
乙烯氧氯化法制氯乙烯
有害气体检测报警仪技术参数:
产品型号:ERUN-PG51S6
检测气体:乙烯、氯气、二氯乙烷(EDC)、氯化氢、氯乙烯、温湿度、噪声等
量程范围:0~1、10、100、1000、5000、50000ppm、100%LEL、20%、50%、100%Vol可选,其他量程可订制
分 辨 率:0.001ppm(0-10ppm高精度)/0.01ppm(0~10 ppm);0.01ppm(0~100 ppm),0.1ppm(0~1000 ppm),1ppm(0~5000 ppm以上); 0.1%LEL;0.01%、0.001%Vol
方法原理:电化学、催化燃烧、红外、半导体、PID光离子等可选
精度误差:≤±2%F.S.(更高精度可订制)
显示方式:报警器2.5寸彩屏现场显示浓度值;控制器主机9寸彩屏值班室显示浓度值
报警方式:现场声光报警,值班室声光报警
数据传输:4-20mA、RS485,可选无线传输
防护功能:IP66级防水防尘
防爆功能:隔爆型,Ex d ⅡC T6 Gb级防爆
以上就是关于
乙烯氧氯化法制氯乙烯危险有害因素有哪些的相关介绍,氧氯化法是以氧氯化反应为基础的方法,氧氯化反应就是在催化剂氯化铜的作用下,以氯化氢和氧的混合物作为氯源进行的氯化反应。目前广泛采用的方法是乙烯三步氧氯化法,由氯化、热裂解、氧氯化三部分组成。但是在整个乙烯氧氯化法制氯乙烯工艺过程中却存在着包括高温热辐射、噪声、可燃易爆气体、化学毒物类有害气体等在内的大量危险有害因素,在现场安装使用
乙烯法制VCM有害气体报警器就可以24小时不间断连续实时在线监测这些有害因素,避免发生安全事故。