權(quán)利要求書： 1.一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯工藝，其特征在于步驟包括：步驟1、將循環(huán)設(shè)備抽真空，并通過(guò)A口和B口分別向循環(huán)系統(tǒng)中通入乙炔和氯化氫氣體；

步驟2、打開(kāi)高壓電源進(jìn)行電離反應(yīng)；

步驟3、多級(jí)氣體分離器分離氯乙烯產(chǎn)物、乙炔和氯化氫原料及其他副產(chǎn)物；

步驟4、被分離的乙炔和氯化氫重新進(jìn)入反應(yīng)循環(huán)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯工藝，其特征在于：步驟

1中所述將將循環(huán)設(shè)備抽真空，并通過(guò)A口和B口分別向循環(huán)系統(tǒng)中通入乙炔和氯化氫氣體的具體步驟為：

步驟101、關(guān)閉原料入口電磁閥，氣體出口閥接通真空泵；

步驟102、檢查等離子體反應(yīng)器氣密性，使其氣密性良好；

步驟103、打開(kāi)真空泵將等離子體反應(yīng)器抽真空，防止空氣中氧氣、二氧化碳等氣體對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生影響；

步驟104、打開(kāi)電磁閥，乙炔儲(chǔ)料罐內(nèi)的乙炔在氣體壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)下以恒定流量和速度進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)；

步驟105、與步驟104同時(shí)打開(kāi)另一電磁閥，使氯化氫儲(chǔ)料罐內(nèi)的氯化氫在氣體壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)下以恒定流量和速度進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，乙炔與氯化氫最初先經(jīng)過(guò)循環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)混合器，待混合均勻后再進(jìn)入等離子體反應(yīng)器中；

步驟106、真空泵將吸入的氣體儲(chǔ)存并進(jìn)行無(wú)害化處理；

步驟107、待一段時(shí)間后，反應(yīng)原料在循環(huán)系統(tǒng)中穩(wěn)定流動(dòng)并且無(wú)其他雜質(zhì)時(shí)，將氣體出口與接入循環(huán)系統(tǒng)，并關(guān)閉真空泵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯工藝，其特征在于：步驟

2打開(kāi)高壓電源進(jìn)行電離反應(yīng)的具體步驟為：待反應(yīng)原料氣流在循環(huán)系統(tǒng)中穩(wěn)定流動(dòng)并且無(wú)其他雜質(zhì)時(shí)，打開(kāi)高壓電源，被電離的反應(yīng)原料由于充分碰撞而發(fā)生反應(yīng)形成氯乙烯氣體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯工藝，其特征在于：步驟

3多級(jí)氣體分離器分離氯乙烯產(chǎn)物、乙炔和氯化氫原料及其他副產(chǎn)物所述的具體步驟為：步驟301、打開(kāi)電磁閥由氣體壓縮機(jī)快速抽離反應(yīng)罐內(nèi)合成的氯乙烯和副產(chǎn)物，防止其干擾后續(xù)反應(yīng)；

步驟302、氣體壓縮機(jī)抽出的氣體通入一級(jí)氣體分離器，通過(guò)分離器將產(chǎn)物氯乙烯分離，氯乙烯通過(guò)單向閥后被氣體壓縮機(jī)通入氯乙烯儲(chǔ)料罐儲(chǔ)存。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯工藝，其特征在于：步驟

4被分離的乙炔和氯化氫重新進(jìn)入反應(yīng)循環(huán)的具體步驟為：步驟401、分離氯乙烯后的氣體通過(guò)單向閥后被氣體壓縮機(jī)注入二級(jí)氣體分離器，該分離器將乙炔與氯化氫分別分離，并分別將兩種物質(zhì)注入各自的儲(chǔ)料罐中，實(shí)現(xiàn)原料循環(huán)利用；

步驟402、除反應(yīng)原料重新進(jìn)入反應(yīng)循環(huán)外，其他材料統(tǒng)一收集并進(jìn)行凈化處理。

6.一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯裝置，其特征在于：包括控制裝置、加熱冷卻裝置、儲(chǔ)料裝置、反應(yīng)裝置和輸送裝置等，所述儲(chǔ)料裝置包括乙炔儲(chǔ)料罐、氯化氫儲(chǔ)料罐、氯乙烯儲(chǔ)料罐等；所述反應(yīng)裝置包括等靜態(tài)混合器、等離子體發(fā)生器、反應(yīng)罐等；所述輸送裝置包括多個(gè)電磁閥、單向閥、分離器、空氣壓縮機(jī)等；外部乙炔供料裝置可通過(guò)電磁閥與乙炔儲(chǔ)料罐相連，電磁閥安裝在單向閥和乙炔儲(chǔ)料罐之間；外部氯乙烯供料裝置可通過(guò)電磁閥與氯乙烯儲(chǔ)料罐相連，電磁閥安裝在單向閥和氯化氫儲(chǔ)料罐之間；乙炔儲(chǔ)料罐通過(guò)輸氣管與電磁閥、氣體壓縮機(jī)、靜態(tài)混合器、等離子體發(fā)生器順序相連；氯化氫儲(chǔ)料罐通過(guò)輸氣管與電磁閥、氣體壓縮機(jī)、靜態(tài)混合器、等離子體發(fā)生器順序相連；兩種反應(yīng)原料在靜態(tài)混合器中充分混合后進(jìn)入等離子體發(fā)生器；反應(yīng)罐底部通過(guò)輸氣管與電磁閥、氣體壓縮機(jī)、分離器順序固接；在反應(yīng)罐與電磁閥之間安裝有氣體溢流閥，溢流閥出口接凈化系統(tǒng)；分離器一個(gè)出口通過(guò)輸氣管與單向閥、氣體壓縮機(jī)、氯乙烯儲(chǔ)料罐順序相連；分離器另一個(gè)出口通過(guò)輸氣管與單向閥、氣體壓縮機(jī)、第二個(gè)分離器順序相連，氯乙烯儲(chǔ)料罐底部通過(guò)電磁閥可與外部相連；第二個(gè)分離器的第一個(gè)出口通過(guò)單向閥與乙炔儲(chǔ)料罐相連；第二個(gè)分離器的第二個(gè)出口通過(guò)單向閥與氯化氫儲(chǔ)料罐相連；控制系統(tǒng)的檢測(cè)元件與控制元件按需布置；加熱冷卻系統(tǒng)布置在等離子體反應(yīng)器和反應(yīng)罐及儲(chǔ)料罐的外圍，主要用于控制溫度，防止超溫超壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯裝置，其特征在于：將反應(yīng)部件安裝方式變?yōu)榘惭b兩個(gè)等離子發(fā)生器，反應(yīng)原料分別進(jìn)入等離子發(fā)生器中電離后再射入反應(yīng)罐中進(jìn)行反應(yīng)；兩個(gè)等離子發(fā)生器的出口成一定角度，并能確保兩個(gè)等離子體發(fā)生器噴射的等離子體能接觸并發(fā)生反應(yīng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯裝置，其特征在于：所述兩個(gè)等離子體發(fā)生器的出口夾角(60°?180°)之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯裝置，其特征在于：所述向等離子體反應(yīng)器中通入乙炔和氯化氫氣體，其中乙炔氣體的提供可與電石法制備乙炔成熟工藝聯(lián)用，氯化氫氣體供給可不斷從飽和氯化氫儲(chǔ)料罐經(jīng)氣體導(dǎo)管干燥后使用。

說(shuō)明書： 一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯工藝及裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及化工合成領(lǐng)域，具體包括一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯的工業(yè)化方法。

背景技術(shù)[0002] 氯乙烯作為聚氯乙烯(PC)的單體，可由乙烯或乙炔為原料制備。由于我國(guó)煤炭資源豐富，天然氣資源相對(duì)匱乏，乙炔法生產(chǎn)氯乙烯是我國(guó)工業(yè)上制備PC單體的主要方式。

現(xiàn)階段乙炔法制備氯乙烯過(guò)程中使用的氯化汞催化劑存在汞元素?fù)p失嚴(yán)重的問(wèn)題，不僅會(huì)

造成大量汞金屬資源消耗，而且一部分會(huì)殘留在PC樹(shù)脂及下游產(chǎn)品中，對(duì)環(huán)境和人類健康

造成嚴(yán)重危害，因此尋找一種在生產(chǎn)中高效、便捷的無(wú)汞制備方法尤為重要。

[0003] 目前無(wú)汞制備氯乙烯的方法主要是依靠無(wú)汞催化劑，包括貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑等。貴金屬催化劑例如氯化金，可表現(xiàn)出較高的催化活性和穩(wěn)定性，但價(jià)格昂貴，

增加了PC的生產(chǎn)成本，難以得到大規(guī)模應(yīng)用。非貴金屬催化劑例如氯化銅(CuCl2)，其在各

方面都顯現(xiàn)出了優(yōu)勢(shì)，非貴金屬成本低，對(duì)環(huán)境危害小，但其催化劑制備及配比復(fù)雜，活性

和穩(wěn)定性都與汞觸媒有一定差距。

[0004] 申請(qǐng)?zhí)?01810682086.9的發(fā)明專利發(fā)明了一種以CuCl2和吡咯烷酮為活性組分，配制成混合水溶液浸漬到活性炭上，再干燥得到的銅基催化劑。但使用的有機(jī)物難以處理，

操作復(fù)雜，成本較高，且易對(duì)環(huán)境造成污染。申請(qǐng)?zhí)?01710174566.X的發(fā)明專利發(fā)明了一種

CuCl2為活性組分，將其與酰胺類溶劑溶于水配置成混合溶液，并將活性炭浸漬于其中，再

烘干得到的催化劑。此催化劑利用了CuCl2與酰胺類溶劑的協(xié)同作用，增強(qiáng)了催化劑對(duì)乙炔

和氯化氫氣體的吸附能力，并且酰胺類溶劑是非質(zhì)子高極性溶劑，對(duì)乙炔有極化作用，增加

了反應(yīng)效率。但其催化劑壽命較短，不符合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的需求。申請(qǐng)?zhí)?br />
201610882150.9的發(fā)明專利提出了一種以銅鹽、銨鹽和磷酸或銅鹽、銨鹽和磷酸鹽為活性

組分，通過(guò)浸漬到活性炭載體上再干燥，得到催化劑。該催化劑中添加的銨鹽(NH4Cl)有增

強(qiáng)銅基催化劑穩(wěn)定性的作用，磷酸或磷酸鹽(NH4H2PO4)提高了低溫時(shí)的反應(yīng)活性。但其催化

劑成分配比較為復(fù)雜，在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中難以把控，造成不便。

[0005] 由此可見(jiàn)，目前的無(wú)汞制備氯乙烯方法主要依靠無(wú)汞催化劑，針對(duì)催化活性進(jìn)行改進(jìn)，并得到一定的成果，但也導(dǎo)致催化劑成分變得復(fù)雜，難以達(dá)到大規(guī)模長(zhǎng)期高效工業(yè)化

生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容[0006] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有催化工藝的不足，提出一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯工藝及裝置。該工藝通過(guò)等離子電離乙炔和氯化氫等原料，在低溫條件下促使合成氯乙烯；且結(jié)

合未反應(yīng)原料循環(huán)利用工藝步驟可實(shí)現(xiàn)無(wú)催化劑高效綠色制造。

[0007] 本發(fā)明一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯工藝，該工藝包括：[0008] 步驟1、將循環(huán)設(shè)備抽真空，并通過(guò)A口和B口分別向循環(huán)系統(tǒng)中通入乙炔和氯化氫氣體；

[0009] 步驟2、打開(kāi)高壓電源進(jìn)行電離反應(yīng)；[0010] 步驟3、多級(jí)氣體分離器分離氯乙烯產(chǎn)物、乙炔和氯化氫原料及其他副產(chǎn)物；[0011] 步驟4、被分離的乙炔和氯化氫重新進(jìn)入反應(yīng)循環(huán)。[0012] 作為本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明，步驟1中所述將將循環(huán)設(shè)備抽真空，并通過(guò)A口和B口分別向循環(huán)系統(tǒng)中通入乙炔和氯化氫氣體的具體步驟為：

[0013] 步驟101、關(guān)閉原料入口電磁閥，氣體出口閥接通真空泵；[0014] 步驟102、檢查等離子體反應(yīng)器氣密性，使其氣密性良好；[0015] 步驟103、打開(kāi)真空泵將等離子體反應(yīng)器抽真空，防止空氣中氧氣、二氧化碳等氣體對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生影響；

[0016] 步驟104、打開(kāi)電磁閥，乙炔儲(chǔ)料罐內(nèi)的乙炔在氣體壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)下以恒定流量和速度進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)；

[0017] 步驟105、與步驟104同時(shí)打開(kāi)另一電磁閥，使氯化氫儲(chǔ)料罐內(nèi)的氯化氫在氣體壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)下以恒定流量和速度進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，乙炔與氯化氫最初先經(jīng)過(guò)循環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)

混合器，待混合均勻后再進(jìn)入等離子體反應(yīng)器中；

[0018] 步驟106、真空泵將吸入的氣體儲(chǔ)存并進(jìn)行無(wú)害化處理；[0019] 步驟107、待一段時(shí)間后，反應(yīng)原料在循環(huán)系統(tǒng)中穩(wěn)定流動(dòng)并且無(wú)其他雜質(zhì)時(shí)，將氣體出口與接入循環(huán)系統(tǒng)，并關(guān)閉真空泵。

[0020] 作為本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明，步驟2打開(kāi)高壓電源進(jìn)行電離反應(yīng)的具體步驟為：[0021] 待反應(yīng)原料氣流在循環(huán)系統(tǒng)中穩(wěn)定流動(dòng)并且無(wú)其他雜質(zhì)時(shí)，打開(kāi)高壓電源，被電離的反應(yīng)原料由于充分碰撞而發(fā)生反應(yīng)形成氯乙烯氣體。

[0022] 作為本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明，步驟3多級(jí)氣體分離器分離氯乙烯產(chǎn)物、乙炔和氯化氫原料及其他副產(chǎn)物所述的具體步驟為：

[0023] 步驟301、打開(kāi)電磁閥由氣體壓縮機(jī)快速抽離反應(yīng)罐內(nèi)合成的氯乙烯和副產(chǎn)物，防止其干擾后續(xù)反應(yīng)；

[0024] 步驟302、氣體壓縮機(jī)抽出的氣體通入一級(jí)氣體分離器，通過(guò)分離器將產(chǎn)物氯乙烯分離，氯乙烯通過(guò)單向閥后被氣體壓縮機(jī)通入氯乙烯儲(chǔ)料罐儲(chǔ)存。

[0025] 作為本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明，步驟4被分離的乙炔和氯化氫重新進(jìn)入反應(yīng)循環(huán)的具體步驟為：

[0026] 步驟401、分離氯乙烯后的氣體通過(guò)單向閥后被氣體壓縮機(jī)注入二級(jí)氣體分離器。該分離器將乙炔與氯化氫分別分離，并分別將兩種物質(zhì)注入各自的儲(chǔ)料罐中，實(shí)現(xiàn)原料循

環(huán)利用。

[0027] 步驟402、除反應(yīng)原料重新進(jìn)入反應(yīng)循環(huán)外，其他材料統(tǒng)一收集并進(jìn)行凈化處理。[0028] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明針對(duì)一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯工藝提供一種可實(shí)現(xiàn)該工藝的基本裝備命名為非平衡低溫等離子體制備氯乙烯裝備，又稱循環(huán)

反應(yīng)系統(tǒng)。

[0029] 所述非平衡低溫等離子體制備氯乙烯裝備包括控制裝置、加熱冷卻裝置、儲(chǔ)料裝置、反應(yīng)裝置和輸送裝置等。所述儲(chǔ)料裝置包括乙炔儲(chǔ)料罐、氯化氫儲(chǔ)料罐、氯乙烯儲(chǔ)料罐

等；所述反應(yīng)裝置包括等靜態(tài)混合器、等離子體發(fā)生器、反應(yīng)罐等；所述輸送裝置包括多個(gè)

電磁閥、單向閥、分離器、空氣壓縮機(jī)等。

[0030] 所述非平衡低溫等離子體制備氯乙烯裝備的連接方式為：外部乙炔供料裝置可通過(guò)電磁閥與乙炔儲(chǔ)料罐相連，電磁閥安裝在單向閥和乙炔儲(chǔ)料罐之間；外部氯乙烯供料裝

置可通過(guò)電磁閥與氯乙烯儲(chǔ)料罐相連，電磁閥安裝在單向閥和氯化氫儲(chǔ)料罐之間。乙炔儲(chǔ)

料罐通過(guò)輸氣管與電磁閥、氣體壓縮機(jī)、靜態(tài)混合器、等離子體發(fā)生器順序相連；氯化氫儲(chǔ)

料罐通過(guò)輸氣管與電磁閥、氣體壓縮機(jī)、靜態(tài)混合器、等離子體發(fā)生器順序相連。兩種反應(yīng)

原料在靜態(tài)混合器中充分混合后進(jìn)入等離子體發(fā)生器。反應(yīng)罐底部通過(guò)輸氣管與電磁閥、

氣體壓縮機(jī)、分離器順序固接。同時(shí)，在反應(yīng)罐與電磁閥之間安裝有氣體溢流閥，溢流閥出

口接凈化系統(tǒng)。分離器一個(gè)出口通過(guò)輸氣管與單向閥、氣體壓縮機(jī)、氯乙烯儲(chǔ)料罐順序相

連；分離器另一個(gè)出口通過(guò)輸氣管與單向閥、氣體壓縮機(jī)、第二個(gè)分離器順序相連。氯乙烯

儲(chǔ)料罐底部通過(guò)電磁閥可與外部相連。第二個(gè)分離器的第一個(gè)出口通過(guò)單向閥與乙炔儲(chǔ)料

罐相連；第二個(gè)分離器的第二個(gè)出口通過(guò)單向閥與氯化氫儲(chǔ)料罐相連?？刂葡到y(tǒng)的檢測(cè)元

件與控制元件按需布置。加熱冷卻系統(tǒng)布置在等離子體反應(yīng)器和反應(yīng)罐及儲(chǔ)料罐的外圍，

主要用于控制溫度，防止超溫超壓。

[0031] 所述非平衡低溫等離子體制備氯乙烯裝備的工作方式為：外部乙炔供料裝置可通過(guò)輸氣管在電磁閥的控制下為乙炔儲(chǔ)料罐中輸入乙炔原料，待工作過(guò)程中，關(guān)閉電磁閥；外

部氯化氫供料裝置可通過(guò)輸氣管在電磁閥的控制下為氯化氫儲(chǔ)料罐中輸入乙炔原料，待工

作過(guò)程中，關(guān)閉電磁閥。乙炔儲(chǔ)料罐及氯化氫儲(chǔ)料罐下的單向閥主要用于外部加料時(shí)防止

流體倒流進(jìn)分離器中。工作前，氯乙烯儲(chǔ)料罐底部與真空泵相連，進(jìn)行抽真空操作。工作過(guò)

程中，打開(kāi)電磁閥，乙炔儲(chǔ)料罐內(nèi)的乙炔可以在氣體壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入靜態(tài)混合器中，同

時(shí)，打開(kāi)電磁閥，使氯化氫儲(chǔ)料罐內(nèi)的氯化氫在氣體壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)下也進(jìn)入靜態(tài)混合器，在

靜態(tài)混合器中混合均勻后由于氣壓壓力作用進(jìn)入等離子體發(fā)生器中，并反應(yīng)后進(jìn)入反應(yīng)罐

中。反應(yīng)罐內(nèi)已經(jīng)參與過(guò)反應(yīng)的物質(zhì)及合成的氯乙烯經(jīng)過(guò)打開(kāi)的電磁閥由氣體壓縮機(jī)快速

抽離反應(yīng)罐，防止其干擾后續(xù)反應(yīng)。氣體壓縮機(jī)抽出的氣體直接排入分離器，通過(guò)分離器將

氯乙烯及其他物質(zhì)分離，氯乙烯通過(guò)單向閥后被氣體壓縮機(jī)直接打入氯乙烯儲(chǔ)料罐儲(chǔ)存；

而其他物質(zhì)通過(guò)單向閥后被氣體壓縮機(jī)注入另外一個(gè)分離器中，該分離器將乙炔與氯化氫

分離出來(lái)，并分別將兩種物質(zhì)注入各自的儲(chǔ)料罐中。工作過(guò)程由控制裝置自動(dòng)控制，避免人

為操作失誤。

[0032] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，可將本發(fā)明中的反應(yīng)部件安裝方式變?yōu)榘惭b兩個(gè)等離子發(fā)生器，反應(yīng)原料分別進(jìn)入等離子發(fā)生器中電離后再射入反應(yīng)罐中進(jìn)行反應(yīng)。兩個(gè)等離

子發(fā)生器的出口成一定角度，并能確保兩個(gè)等離子體發(fā)生器噴射的等離子體能接觸并發(fā)生

反應(yīng)。所述兩個(gè)等離子體發(fā)生器的出口夾角不宜過(guò)小(建議大于60°)也不宜直接相對(duì)(即夾

角不宜為180°)。主要原因在于夾角過(guò)小，導(dǎo)致實(shí)際對(duì)撞的速度小于任何一個(gè)進(jìn)入的速度，

造成能量浪費(fèi)和轉(zhuǎn)化效率低；直接相對(duì)容易導(dǎo)致部分等離子體進(jìn)入對(duì)面的等離子體發(fā)生器

中而造成設(shè)備損壞。60°?180°夾角保證適宜電對(duì)撞速度與反應(yīng)速度，且避免了設(shè)備損壞。

[0033] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明：所述向等離子體反應(yīng)器中通入乙炔和氯化氫氣體，其中乙炔氣體的提供可與電石法制備乙炔成熟工藝聯(lián)用，氯化氫氣體供給可不斷從飽和氯化

氫儲(chǔ)料罐經(jīng)氣體導(dǎo)管干燥后使用。

[0034] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，該發(fā)明制備氯乙烯后可與PC懸浮聚合單元連用制備聚氯乙烯，其中懸浮聚合制備聚氯乙烯采用恒溫單元組合PC聚合反應(yīng)釜，由等離子體制備

的氯乙烯經(jīng)提純后通入PC聚合反應(yīng)釜中，在分散劑如聚乙烯醇等和引發(fā)劑如過(guò)氧化二碳

酸二(2?乙基己酯)等的作用下，生成PC，控制反應(yīng)釜溫度在50?80℃，以合成不同型號(hào)PC

樹(shù)脂。

[0035] 本發(fā)明一種非平衡低溫等離子體制備聚氯乙烯單體工藝及裝置與相較于傳統(tǒng)工藝優(yōu)勢(shì)在于，采用高壓電離的等離子技術(shù)代替催化劑的微觀斷鍵催化方法，未使用催化劑，

且等離子體法制備氯乙烯更高效，具有環(huán)境友好性；同時(shí)等離子體法可與PC懸浮聚合法聯(lián)

用，并且還可與電石法制備乙炔的工藝聯(lián)用，符合工業(yè)可行性的要求，更加便于操作，提升

反應(yīng)系統(tǒng)的安全性，降低生產(chǎn)成本，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明[0036] 圖1所示為本發(fā)明一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯工藝的工藝流程圖；[0037] 圖2所示為本發(fā)明一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯裝置總體示意圖。[0038] 圖中：1?反應(yīng)罐；2?等離子體發(fā)生器；3?靜態(tài)混合器；4?乙炔儲(chǔ)料罐；5?氯化氫儲(chǔ)料罐；6?電磁閥；7?單向閥；9?氣體壓縮機(jī)；12?分離器；20?控制裝置；22?氯乙烯儲(chǔ)料罐。

具體實(shí)施方式[0039] 下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。[0040] 如圖1，本發(fā)明實(shí)施例所描述的使一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯工藝，包括：

[0041] 步驟1、將循環(huán)設(shè)備抽真空，并通過(guò)A口和B口分別向循環(huán)系統(tǒng)中通入乙炔和氯化氫氣體；

[0042] 步驟2、打開(kāi)高壓電源進(jìn)行電離反應(yīng)；[0043] 步驟3、多級(jí)氣體分離器分離氯乙烯產(chǎn)物、乙炔和氯化氫原料及其他副產(chǎn)物；[0044] 步驟4、被分離的乙炔和氯化氫重新進(jìn)入反應(yīng)循環(huán)。[0045] 進(jìn)一步的，步驟1中所述將將循環(huán)設(shè)備抽真空，并通過(guò)A口和B口分別向循環(huán)系統(tǒng)中通入乙炔和氯化氫氣體的具體步驟為：

[0046] 步驟101、關(guān)閉原料入口電磁閥，氣體出口閥接通真空泵；[0047] 步驟102、檢查等離子體反應(yīng)器氣密性，使其氣密性良好；[0048] 步驟103、打開(kāi)真空泵將等離子體反應(yīng)器抽真空，防止空氣中氧氣、二氧化碳等氣體對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生影響；

[0049] 步驟104、打開(kāi)電磁閥，乙炔儲(chǔ)料罐內(nèi)的乙炔在氣體壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)下以恒定流量和速度進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)；

[0050] 步驟105、與步驟104同時(shí)打開(kāi)另一電磁閥，使氯化氫儲(chǔ)料罐內(nèi)的氯化氫在氣體壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)下以恒定流量和速度進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，乙炔與氯化氫最初先經(jīng)過(guò)循環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)

混合器，待混合均勻后再進(jìn)入等離子體反應(yīng)器中；

[0051] 步驟106、真空泵將吸入的氣體儲(chǔ)存并進(jìn)行無(wú)害化處理；[0052] 步驟107、待一段時(shí)間后，反應(yīng)原料在循環(huán)系統(tǒng)中穩(wěn)定流動(dòng)并且無(wú)其他雜質(zhì)時(shí)，將氣體出口與接入循環(huán)系統(tǒng)，并關(guān)閉真空泵。

[0053] 進(jìn)一步的，步驟2打開(kāi)高壓電源進(jìn)行電離反應(yīng)的具體步驟為：[0054] 待反應(yīng)原料氣流在循環(huán)系統(tǒng)中穩(wěn)定流動(dòng)并且無(wú)其他雜質(zhì)時(shí)，打開(kāi)高壓電源，被電離的反應(yīng)原料由于充分碰撞而發(fā)生反應(yīng)形成氯乙烯氣體；

[0055] 進(jìn)一步的，步驟3多級(jí)氣體分離器分離氯乙烯產(chǎn)物、乙炔和氯化氫原料及其他副產(chǎn)物所述的具體步驟為：

[0056] 步驟301、打開(kāi)電磁閥由氣體壓縮機(jī)快速抽離反應(yīng)罐內(nèi)合成的氯乙烯和副產(chǎn)物，防止其干擾后續(xù)反應(yīng)；

[0057] 步驟302、氣體壓縮機(jī)抽出的氣體通入一級(jí)氣體分離器，通過(guò)分離器將產(chǎn)物氯乙烯分離，氯乙烯通過(guò)單向閥后被氣體壓縮機(jī)通入氯乙烯儲(chǔ)料罐儲(chǔ)存。

[0058] 進(jìn)一步的，步驟4被分離的乙炔和氯化氫重新進(jìn)入反應(yīng)循環(huán)的具體步驟為：[0059] 步驟401、分離氯乙烯后的氣體通過(guò)單向閥后被氣體壓縮機(jī)注入二級(jí)氣體分離器。該分離器將乙炔與氯化氫分別分離，并分別將兩種物質(zhì)注入各自的儲(chǔ)料罐中，實(shí)現(xiàn)原料循

環(huán)利用。

[0060] 步驟402、除反應(yīng)原料重新進(jìn)入反應(yīng)循環(huán)外，其他材料統(tǒng)一收集并進(jìn)行凈化處理。[0061] 如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的是一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯裝置，又稱循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)，該裝置包括：控制裝置20、加熱冷卻裝置、儲(chǔ)料裝置、反應(yīng)裝置和輸送裝置

等。所述儲(chǔ)料裝置包括乙炔儲(chǔ)料罐4、氯化氫儲(chǔ)料罐5、氯乙烯儲(chǔ)料罐22等；所述反應(yīng)裝置包

括等靜態(tài)混合器3、等離子體發(fā)生器2、反應(yīng)罐1等；所述輸送裝置包括多個(gè)電磁閥6、單向閥

7、分離器12、空氣壓縮機(jī)9等，圖2中電磁閥6有六個(gè)，單向閥7有四個(gè)，空氣壓縮機(jī)9有五個(gè)，

分離器12有兩個(gè)。

[0062] 本發(fā)明一種非平衡低溫等離子體制備氯乙烯裝置的工作方式為：外部乙炔供料裝置可通過(guò)輸氣管在電磁閥6的控制下為乙炔儲(chǔ)料罐4中輸入乙炔原料，待工作過(guò)程中，關(guān)閉

電磁閥6；外部氯化氫供料裝置可通過(guò)輸氣管在電磁閥6的控制下為氯化氫儲(chǔ)料罐5中輸入

乙炔原料，待工作過(guò)程中，關(guān)閉電磁閥6。乙炔儲(chǔ)料罐4及氯化氫儲(chǔ)料罐5下的單向閥7主要用

于外部加料時(shí)防止流體倒流進(jìn)分離器12中。工作前，氯乙烯儲(chǔ)料罐底部與真空泵相連，進(jìn)行

抽真空操作。工作過(guò)程中，打開(kāi)電磁閥6，乙炔儲(chǔ)料罐4內(nèi)的乙炔可以在氣體壓縮機(jī)9的驅(qū)動(dòng)

下進(jìn)入靜態(tài)混合器3中，同時(shí)，打開(kāi)電磁閥6，使氯化氫儲(chǔ)料罐5內(nèi)的氯化氫在氣體壓縮機(jī)9的

驅(qū)動(dòng)下也進(jìn)入靜態(tài)混合器3，在靜態(tài)混合器3中混合均勻后由于氣壓壓力作用進(jìn)入等離子體

發(fā)生器2中，并反應(yīng)后進(jìn)入反應(yīng)罐1中。反應(yīng)罐1內(nèi)已經(jīng)參與過(guò)反應(yīng)的物質(zhì)及合成的氯乙烯經(jīng)

過(guò)打開(kāi)的電磁閥6由氣體壓縮機(jī)9快速抽離反應(yīng)罐1，防止其干擾后續(xù)反應(yīng)。氣體壓縮機(jī)抽出

的氣體直接排入分離器12，通過(guò)分離器12將氯乙烯及其他物質(zhì)分離，氯乙烯通過(guò)單向閥7后

被氣體壓縮機(jī)直接打入氯乙烯儲(chǔ)料罐22儲(chǔ)存；而其他物質(zhì)通過(guò)單向閥7后被氣體壓縮機(jī)注

入另外一個(gè)分離器12中，該分離器12將乙炔與氯化氫分離出來(lái)，并分別將兩種物質(zhì)注入各

自的儲(chǔ)料罐中。工作過(guò)程由控制裝置自動(dòng)控制，避免人為操作失誤。