正常生产中，应严格控制氯化氢中无游离氯析出。 V 含氧量
原料气(主要存在于氯化氢中)中含量用较高时，将威胁安全生产、特别当合成转化率较差，造成尾气放空中含乙炔量较高时，氧在放空气相中也被浓缩．就更有潜在的危险，系统中的氧能与活性碳在高温下反应生成一氧化碳和二氧化碳，使精馏系统出现问题。 更值得注意的是，氧在精馏系统中能与氯乙烯单体反应形成氯乙烯过氧化物：
nH2CCHCl+nO2HCH2COOCln （1-9）
后者与精馏系统中微量水分相遇时，会发生水解而产生盐酸，甲酸、甲醛等酸性物质, 从而降低单体pH值，造成设备管线的腐蚀，则产生的铁离子则污染单体，最终还影响到聚合产品的白度和热稳定性。
因此，原则上应尽量将原料气中含氧量降低到最低值甚至零。仅工业生产上由于电解槽以及氯气、氢气和氯化氢气体的输送处理系统难免将空气泄漏，故一般规定控制在0.5%以下。
1.5氯乙烯生产工艺流程简述
1.5.1生产工艺流程
图1.1 生产工艺流程
由乙炔工段送来的精制乙炔气，经乙炔砂封，与氯化氢工序送来的氯化氢气体经缓冲罐通过孔板流量计调节配比（乙炔/氯化氢=1/1.05～1.1）在混合器中充分混合，进入石墨冷却器，用-35℃盐水间接冷却，冷却到-14℃±2℃，乙炔氯化氢混合气在此温度下，部分水分以40%盐酸排出，部分则夹带于气流中，进入串联的酸雾过滤器中，由硅油玻璃棉捕集器分离，然后混合气经石墨冷却器，由流量计控制进入串联的第一组转化器，在列管中填装吸附于活性炭上的升汞催化剂，在催化剂的作用下使乙炔和氯化氢合成转化为氯乙烯，第一组出口气中尚有20～30%未转化的乙炔，再进入第二级转化器继续转化，使出口处未转化的乙炔控制在3%以下，第二组转化器填装活性较高的新催化剂，第一组则填装活性较低的，即由第二组转化器更换下来的旧催化剂即可。合成反应放出的热量通过离心泵送来的95～100℃左右的循环水移去。粗氯乙烯在高温下带逸的氯化汞升华物，在填活性炭吸附器中除去，接着粗氯乙烯进入水洗泡沫塔回收过量的氯化氢。泡沫塔顶是以高位槽低温水喷淋，一次（不循环）接触得20%盐酸，装大贮槽供罐装外销，气体再经碱洗泡沫塔，除去残余的微量氯化氢后，送至氯乙烯气柜，最后去精馏工段。
1.5.2主要原料和产物的物化性质 I 氯化氢
分子式：HCl 分子量：36.5
性质：氯化氢是一种无色有刺激性的气体，遇到湿空气则呈白色烟雾，鼓可做烟雾剂。 标准状况下比重为1.639kg/m2，低温低压下可以成为液体，熔点为-114℃，沸点为-85.03℃。 易溶于水，标准状况下，1升水可溶解525.2升的HCl气体。 在潮湿状态下，容易与多种金属作用生成该金属的氯化物。
属强酸，可使蛋白质凝固造成凝固性坏死，严重时可引起受损器官穿孔，斑痕形成，狭窄及畸形。
规格：纯度≥93%水分≤0.06% II乙炔
分子式：C2H2 分子量：26
性质：在常温常压下为无色气体，具有微弱的醚味，工业用乙炔因含有氯化氢、磷化氢等杂质而具有特殊的刺激性臭气。
乙炔是一种易燃易爆的不稳定化合物。易分解放出大量的热而发生爆炸。压力对乙炔有特殊的意义。压力增加时，乙炔气体分子间相密聚，因此，一旦某处乙炔分解，就能迅速扩展到全部气体中。加工业气体乙炔的压力在147kPa(1.47bar)以上温度超过773～823K时，使会全部分解，发生爆炸。当温度低于723K(并有接触物质存在时，可能发生爆炸。 乙炔可以发生加成反应，聚合反应。
乙炔具有弱酸性，其分子中的氢能被某些金属取代而成盐。例如含有水成氨的工业乙乙炔与氯化亚铜作用，生成具有爆炸性副乙炔铜。所以，工业上乙炔发生系统不能使用铜制的旋塞及管件。
规格：纯度：≥98.5% 不含硫、磷、砷等杂质。 III 氯乙烯
分子式：CH2＝CHCl 分子量：62.50 沸点：-13.9℃ 熔点：-160.0℃
蒸汽相对密度：2.15(空气为1) 液体相对密度：0.9121（20℃) 爆炸极限：在空气中3.6～26.4%(体积)
第二章 工艺计算
2.1 物料衡算
由于各化工单元操作连续，故采用倒推法，根据转化率或者损失率计算出原料的投入量，再按顺序对各个单元操作进行衡算。 2.1.1计算依据 I计算基准
年产能力： 年产200kt的氯乙烯 年工作日： 以330天计算
日产量： 200×106÷330=6.091×105 kg （2-1） 小时产量： 6.091×105÷24=25379 kg （2-2） 即，每小时要合成氯乙烯25379 kg ，以下计算均以1 h 为基准。 II化学反应式： 主反应：
HgC2lCH?HCl????CH2CHCl （2-3） 22
副反应： CH2CHCl?HCl???CH3CHCl2 （2-4）
HgC2lCH?HgCl????HCClCHHgCl （2-5） 222
??CHClCH2?HgCl2 （2-6）
ClCHCHHgCl?HgCl2?III 倒推法计算：
精馏（氯乙烯的收率[1]：99.5%）： 25379÷99.5%=25506.5 kg = 408.104 kmol（2-7） 转化器（乙炔的转化率：95%）： 408.104÷95%=429.583 kmol （2-8） 因此，进气中C2H2需429.583 kmol （11169.2 kg） 2.1.2 各单元的物料衡算 （1）混合器的物料衡算
图2.1 混合器的物料衡算简图
C2H2和HCl 的最适宜的摩尔比是：1:1.05～1.1[2]
本设计选取：nC2H2 : nHCl = 1:1.08 I 进料气组成：
表2.1 进料气组成
进料气 乙炔气 氯化氢
组分 C2H2 H2O HCl H2O
惰性气体（以O2计算）
含量/% 99.5 0.5 99.95 0.01 0.04
因此，进料气所需乙炔气： 429.583÷99.5% = 431.742 kmol （2-9） 进料气所需的氯化氢气体： 429.583×1.08÷99.95% = 464.182 kmol （2-10） 即，
C2H2 ： 429.583 kmol （11169.158 kg） HCl ： 463.950 kmol （16934.175 kg）
O2 ： 464.182×0.04% = 0.1857 kmol （5.942 kg） （2-11） H2O ： 464.182×0.01%+431.742×0.5% = 2.205 kmol （39.69 kg） （2-12） II 出料气组成：
极少量的水分以浓盐酸的形式流出，此时课忽略流出的浓盐酸量。 C2H2 : 429.583 kmol HCl ： 463.950 kmol O2 ： 0.1857 kmol H2O ： 2.205 kmol III混合器的物料衡算表
表2.2 混合器的物料衡算表
进料 C2H2
HCl O2 H2O Σ
质量/kg 11169.158 16934.175 5.942 36.69 28148.965
W/% 39.679 60.159 0.000211 0.1410 100
出料 C2H2 HCl O2 H2O Σ
质量/kg 11169.158 16934.175 5.942 36.69 28148.965
W/% 39.679 60.159 0.000211 0.1410 100
（2） 石墨冷却器
图2.2 石墨冷却器的物料衡算简图
由于在石墨冷却器中，用-35℃盐水间接冷却，混合气中水分一部分则以40%盐酸的形式排出，部分则混合在气流中。
查阅相关资料，即设混合器中水分以40%盐酸排出的量占水总量的30%[2]。 I进料气组成：
C2H2 : 429.583 kmol （11169.158kg） HCl ： 463.950 kmol （16934.175kg） O2 ： 0.1857 kmol （5.942kg） H2O： 2.205kmol （39.69kg） II 出料气组成：
C2H2 : 429.583 kmol （11169.158kg） O2 ： 0.1857 kmol （5.942kg） H2O： 2.205×（1-30%）
=1.5435 kmol =27.783 kg （2-13）
∵
∴ = （0.4÷0.6）
（2-14）
= （0.4÷0.6）×（39.69-27.783） =7.938 kg （2-15） HCl： 16934.175-7.938=16926.237 kg =463.733 kmol （2-16） 盐酸：7.938+（39.69-27.783）=19.845 kg （2-17） III 石墨冷却器的物料衡算
表2.3 石墨冷却器的物料衡算表
进料 C2H2 HCl O2 H2O Σ
质量/kg 11169.158 16934.175 5.942 39.69
28148.965
W/% 39.679 60.159 0.000211 0.1410 100
出料 C2H2 HCl O2 H2O 盐酸 Σ
质量/kg 11169.158 16926.237 5.942 27.783 19.845 28148.965
W/% 39.679 60.131 0.000211 0.000987 0.000745 100
（3）多筒过滤器