二、主要生产原理1、反应原理1.1、氯化反应原理氯丙烯是丙烯氯化、氯原子在饱和碳键上取代氢原子而合成的在氯化过程中 丙烯的双键得以保存，产生 HCl 气体，反应式如下：(1) CH2=CH-CH 3 + Cl2tCH2=CH-CH 2Cl + HC1反应放热约为 26.7kcal/mol 除了主反应外还有许多副反应副反应所产生的化合物很多，有丙烯氯化物、三 氯丙烷以及热降解产物如芳香烃类、焦油和碳化物等主要有在其它碳键上的取代 反应生成 2-氯丙烯和 1-氯丙烯，方程式如下：(2) CH2=CH-CH 3＋Cl2tCH2=CCl-CH 3 ＋HCltCHCl=CH-CH 3＋HCl另外，氯气加成反应生成 1,2-二氯丙烷：(3) CH2=CH-CH 3＋Cl2tClCH2-CHCl-CH 3HCl 与氯丙烯继续反应生成 1,3-二氯丙烷：(4) CH2=CH-CH 2Cl＋HCltClCH2-CH2-CH2Cl氯丙烯继续氯化进行取代反应，生成 1,3-二氯丙烯：(5) CH2=CH-CH 2Cl＋Cl2tClCH=CH-CH 2Cl＋HCl1.2 、氯醇化反应原理次氯酸 (氯气与水反应生成 )与氯丙烯在循环液中混合，在反应器中连续而均匀 接触发生反应生成二氯丙醇， 生成的二氯丙醇有两种： 1,3-二氯丙醇和 2,3-二氯丙醇。
反应方程式如下：(1) ClOH + CH 2Cl-CH=CH 2 t CH2Cl-CHOH-CH 2Cl (1,3-二氯丙醇)(2) ClOH + CH 2Cl-CH=CH 2 t CH2Cl-CHCl-CH 2OH (2,3-二氯丙醇)反应为放热反应(216,100kJ/kmol), 1,3-二氯丙醇和2,3-二氯丙醇的生成量为1:2 次氯酸的反应方程式如下：(3) Cl2 +H2Ot HOCl + H+ + Cl-( 4)HOCl t ClO- + H+ 优化次氯酸的生成条件、抑制溶液中的游离氯和次氯酸分解,会从总体上提高 氯醇化反应的收率伴随上述主反应 (1)和(2),还有一些副反应,主要是生成三氯丙烷和氯醚的副反 应三氯丙烷由氯气与氯丙烯反应生成,反应方程式为：(5) CH 2C1-CH=CH 2 + Cl 2 T CH2C1-CHC1-CH 2Cl氯醚由氯气与二氯丙醇反应生成，反应方程式如下：(6) CH 2Cl-CHCl-CH 2OH + Cl2 T CH2Cl-CHCl-CH 2OCl + HCl氯醚继续与氯丙烯发生加成反应：(7) CH 2Cl-CHCl-CH 2OCl + CH 2Cl-CH=CH 2TCH2Cl-CHCl-CH 2-O-CH2-CHCl-CH 2Cl反应(5 )和(6)在有水的环境中的反应速率比 (1)和(2)慢得多。
随着二氯丙醇浓度的 升高，会分离出含氯丙烯、二氯丙烷、醚等其它不溶有机物的有机相，加速副反应的发生 (5)和(6)的反应速度加快，其原因主要是有机相中氯的溶解度较高，与含水有机物溶 液相比，即使条件相同，其游离氯的浓度至少高出 100-150 倍因此在氯醇化反应 的过程中要使用过量的水，使反应物在介质中充分混和，抑制有机物的分解1.3、环化反应原理二氯丙醇在碱性介质中按如下反应转化为环氧氯丙烷：(1) CH 2OH-CHCl-CH 2Cl + OHT CH2Cl-CH-CH 2V+ H2O +Cl -(2) CH 2Cl-CHOH-CH 2Cl + OHT CH2Cl-CH-CH 2V+H2O + Cl-反应转化率相当高相比而言， 1,3-二氯丙醇的转化速率比 2,3-二氯丙醇要快约 150 倍一般情况下，提高温度和碱度、降低二氯丙醇的浓度能加大转化率伴随上述主反应 (1)和(2)的还有其它副反应副反应的主要形式是环氧氯丙烷在 碱溶液中继续反应，水也可以与环氧氯丙烷反应生产甘油基一氯丙醇，反应方程式如 下：(3) CH2Cl-CH-CH 2 + H2O tCH2-CH-CH 2ClOh Oh甘油基一氯丙醇十分容易水解成中间体，然后继续反应成甘油(4) CH2-CH-CH 2Cl + OH - T *H2-CH-CH2 + Cl -Oh Oh oh V(5) CH2CH-CH + H2O t CH2-CH-CH 22/ 2 2 2 20 O OH OH OH环氧氯丙烷直接水解也可以生产中间体。
在碱性条件下环氧氯丙烷直接冷凝时 可以生成聚合物二氯丙醇和环氧氯丙烷直接反应可以生成氯醚，值得注意的是：副反应生成的 甘油应该看成是一种不可回收的损失，因为回收成本太高所有副反应都是在液相环境中发生的，所以提高总收率的最好方法是尽快将环 氧氯丙烷汽提出来具体的方法是：使二氯丙醇与碱液混和后在塔内同蒸汽形成对 流在碱液和相对较高温度的作用下甘油基二氯丙醇转化为环氧氯丙烷，反应溶液 中形成的环氧氯丙烷被蒸汽迅速提出在工业化大生产中，碱液一般采用石灰乳， 因为石灰乳在水中的溶解度有限，所以 OH －离子浓度稳定，成本低而效益高实践证明，石灰乳浆体的物理特性 （表面活性面积 ）也能影响反应收率为了提 高表面活性面积，粉沫石灰与水的比例和混合应充分，并严格控制温度2、生产原理预热到350°C的气态丙烯与60°C的氯气按一定的摩尔比，在反应器内进行高温氯化 反应，反应混合气经冷却、分离，得到粗氯丙烯粗 ALC 经脱轻塔、脱重塔精馏后，产 出纯度为97〜98%的氯丙烯反应混合气中分离出的丙烯、HCL气体，经水洗后，副产33% 的盐酸；然后经碱洗、压缩机压缩、冷凝、干燥后，丙烯循环使用氯丙烯与氯气按 1.1：1 的重量比，在循环液中充分混合后，进行氯醇化反应，得到 3.0%〜3.5%的二氯丙醇水溶液。
二氯丙醇溶液与15%的石灰乳溶液混合，在负压条件下进行 环化反应，得到含量为 83%左右的粗环氧氯丙烷粗环氧氯丙烷精馏工序经脱轻塔、脱重 塔、成品塔精馏后，产出纯度为99.9%的环氧氯丙烷三、装置流程概述及岗位划分1、流程概述干燥的液态丙烯经汽化并预热后与来自盐水汽化岗位氯气混合，然后进入反应器，反应 物料经急冷塔急冷后，塔顶气相经循环水冷却到40C，继续与丙烯换热降温到0C,进入 T-101,塔顶分离出丙烯和HCL，塔釜为粗氯丙烯，粗氯丙烯经T-102和T-103脱除轻重组 分后，得到含量为 98％以上的氯丙烯成品 T-101 塔顶的气相进入盐酸吸收塔，脱除 HCL 后进入碱洗塔，然后经压缩机两级压缩，丙烯经冷凝后进入丙烯收集罐，与新鲜丙烯一起进 入干燥系统脱水后再进入高温氯化反应工序含量大于 98％的氯丙烯进入氯醇反应工序，经混合器溶解在氯醇溶液中，然后与溶解 在氯醇水溶液中氯气反应生成3.0％的二氯丙醇；二氯丙醇然后与来自水厂的15％石灰乳混 合后进入负压环化塔，生成的环氧氯丙烷和水一起从塔顶蒸出，塔顶物料经冷凝后进入分相 罐分离出油相和水相，水相作为回流返回塔顶，油相为粗环氧氯丙烷；粗环氧氯丙烷经精馏 塔T-202、203脱除轻重组分后，得到99.5%含量的氯丙烷成品，经产品升级塔T-205处理 得到 99.9％以上的成品环氧氯丙烷。
2、岗位划分根据岗位流程，本装置划分为氯丙烯和氯丙烷两个操作岗位以及产品包装辅助岗位 氯丙烯岗位按照流程又可细分为以下工序：高温氯化反应工序丙烯压缩和干燥工序氯丙烯精馏工序 环氧氯丙烷岗位按照流程可细分为如下岗位 氯醇化反应工序 脱氯醇工序（环化）工序 环氧氯丙烷精馏工序。