四氯乙烯pH提升探討

(廣東乳源東陽光電化廠，廣東 韶關 512721)

1 四氯乙烯的生產工藝情況及分析

1.1 工藝情況

目前國內四氯乙烯工藝pH工藝流程如下：經過合成的四氯乙烯經過脫輕塔把四氯化碳去除，然后得到四氯乙烯和高沸物輸送至精餾塔，在這里經過精餾塔頂得到純度合格的四氯乙烯，但是該物料中還含有少量的HCL。把該物料送至堿洗和干燥系統，堿洗系統通過在堿洗泵進口加入10%的堿，在這里把物料和堿充分攪拌中和以達到pH合格的目的，經過中和后的物料進行相分離，把廢堿排出去，然后把底部的有機物輸送至干燥系統，最終得到合格的四氯乙烯，進入檢測槽，在檢測槽中添加穩劑，即可作為成品對外銷售。

1.2 物料性質分析

四氯乙烯屬于不穩定的物質，化學鍵來看，它屬于極性物質，因此注定該物質不穩定這是四氯乙烯在生產、使用、貯存中遇到的嚴重問題。四氯乙烯的不穩定性與其分子結構有關。分子中的C=C雙鍵在一定條件能被打開是其內因，而環境因素空氣(氧)、光、熱、水分、金屬，鹵代烷烴類等是促其分解的外因。四氯乙烯的奮進原理和復雜，大體上分為兩種。第一種是氧化分解反應，是指在空氣、熱、光、濕氣特別是氧存在下，具有雙鍵的四氯乙烯通過中間的過氧化物分解反應。第二種分解即為縮聚分解，一般認為C-C上有2個以上的氯原子的飽和鹵代烴易與金屬反應。四氯乙烯的分解以第一種為主?？傊艿胶芏嘁蛩氐挠绊懚纸狻?/p>

1.3 工業化裝置碰到的問題

生產過程中往往容易發生以下幾個問題而造成pH偏低：①精餾出來的四氯乙烯中和不充分，物料里面含有HCL，這樣的情況往往造成的pH偏低的一個原因。②中和過程溫度超標出現過熱狀態，如溫度上升到30 ℃～40 ℃，這時候里面有四氯乙烯的分解速度加快，中和效果變差，同時也會造成四氯乙烯中的飽和水上升。③水分分離不徹底，相分離技術水平的因素，造成物料中帶了水分進入干燥系統，而加大了干燥的難度，這時候也造成了在后續過程四氯乙烯分解。④物料在精餾塔內停留時間過長，在高溫在精餾塔內已經部分四氯乙烯已經分解掉。⑤生產過程無氮氣保護，過程中有水和氧的條件下加速其分解。

2 部分實驗

1)中和實驗(見表1)。從表1中可以看出中和過程并不難。

2)四氯乙烯穩定性實驗對比(見表2)。從表2數據可以看出進入相分離器前滴加穩定劑pH能穩定在5以上；不滴加穩定劑則無法達到該要求。

3 pH改善辦法

1)在裝置設計階段，應該盡可能的考慮流程短，而且純四氯乙烯的產品停留時間短的原則。四氯乙烯在生產過程中，一直在分解，特別是在精餾塔內部，由于高溫，塔釜溫度達到140 ℃，塔頂120 ℃。由于在精餾塔內部氣液進行交換，但是流動速度很低，也就是說在高溫條件下物料停留時間過長會導致pH下降。檢查不同塔板數，塔頂采出的四氯乙烯pH有很大的卻別。經過實際檢查發現，28塔板的精餾塔，塔頂采出四氯乙烯pH在4.5～5.5。而42塊塔板的精餾塔，塔頂采出四氯乙烯pH在3～4.5。

2)四氯乙烯氯乙烯精餾塔雖然是常壓操作，但是仍然需要用氮氣進行保護，以杜絕氧氣進入精餾系統，而加速四氯乙烯的分解。四氯乙烯的特性表明在氧和水的條件下，又是高溫，則會加速其分解速度，為此應該杜絕該條件的產生。

表1 中和實驗

表2 四氯乙烯穩定性實驗對比

3)在生產過程中應該盡可能減少烷烴類的有機雜質。這類雜質能夠加速四氯乙烯的分解速度。這就需要提高精餾塔的精餾效果，盡可能減少塔釜的高沸物即六氯乙烷等高沸點烷烴類的物質進入高塔頂。這樣目的提高四氯乙烯產品品質，同時降低它的分解速度，有助于pH值的提升。

4)在堿性中和過程考慮充分攪拌，同時采用相分離回來的堿進入堿洗泵進口，保證其在這過程中能夠充分的混合均勻。即有大量的堿性物質為中和HCL保駕護航。并且有降溫措施盡可能把溫度控制到20 ℃以內。相分離過程注意不能把水分帶到后系統，有必要采用高效相分離器。

5)金屬離子在該過程中會對分解起到催化作用，因此盡可能采用抗腐蝕的材質。在堿洗過程的管道和相分離器等一系列的均采用304材質，同時采用新鮮的堿能夠立桿見影的作用，即采用新鮮的堿來進行中和，發現特別容易達到需要的pH。

6)在過程為了水分合格，有可能在控制溫度的情況下再增加高效相分離器，由于物料在沒有堿的條件下在高效相分離器停留時間很長，因此在高效相分離器比前面粗相分離器(有堿存在)的pH要低很多，能夠相差2以上。因此如果過程中發現pH有下降的現象，可以考慮在過程中，如粗相分離后在進入高效相分離器前，滴加穩定劑以保證其pH值在6～9。

4 結語

四氯乙烯在生產過程和貯存都不穩定，需要在這過程中盡可能避免氧、水、光等，并且盡可能縮短工藝流程，充分地攪拌中和，并保證排出廢堿大于3%，必要時在過程環節滴加穩定劑，就能保證四氯乙烯的pH在5～9，而不降低。