75-01-4
中文名稱
氯乙烯
英文名稱
VINYL CHLORIDE
CAS
75-01-4
EINECS 編號
200-831-0
分子式
C2H3Cl
MDL 編號
MFCD00040415
分子量
62.5
MOL 文件
75-01-4.mol
更新日期
2025/01/13 08:36:38
75-01-4 結(jié)構(gòu)式
基本信息
中文別名
氯乙烯氯乙炔
英文別名
CHLOROETHYLENEVCM
VINYL CHLORIDE
1-Chloroethene
1-Chloroethylene
1-Chlor-αthen
C2H3Cl
Chlorethen
Chlorethene
Chlorethylen
Chlorethylene
chloroacetylene
Chloroacetylenecation
chloro-ethen
Chloroethene
chloro-Ethene
chloro-ethylen
chloroethyne
Chlorure de vinyle
chloruredevinyle
所屬類別
有機原料：烴類鹵化物物理化學(xué)性質(zhì)
外觀性質(zhì)無色、有醚樣氣味的氣體。
外觀性狀無色易液化氣體。具有醚臭。 微溶于水。水中溶解度（%，體積）：0℃0.81；10℃0.57；20℃0.29。溶于乙醇、乙醚、四氯化碳、苯。
溶解性微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多數(shù)有機溶劑。
熔點-153.8 °C(lit.)
沸點-13.4 °C(lit.)
密度0.911 g/mL at 25 °C(lit.)
蒸氣壓3,428 at 30 °C (quoted, Standen, 1964)
折射率n20/D 1.3700(lit.)
閃點-78 °F
儲存條件2-8°C
溶解度acetone/carbon disulfide, MEK, THF: soluble
形態(tài)powder
水溶解性<1.1g/L(25 ºC)
Merck13,10055
Henry's Law Constant1.50, 1.68, 2.17, 2.65, and 2.8 at 10, 15, 20, 25, and 30 °C, respectively (EPICS, Ashworth et al.,1988)
Dielectric constant3.3（Ambient）
暴露限值TLV-TWA 5 ppm (～12.5 mg/m3) (ACGIH),
1 ppm (OSHA), 200 ppm (MSHA), Lowest Detection Limit (NIOSH); ceiling 5 ppm/15
min (OSHA); carcinogenicity: Recognized
Human Carcinogen (ACGIH), Animal Suf-
ficient Evidence, Human Sufficient Evidence
(IARC), Cancer Suspect Agent (OSHA).
介電常數(shù)3.3（Ambient）
穩(wěn)定性穩(wěn)定，但可能對光敏感。可能發(fā)生自動聚合。與強氧化劑、化學(xué)活性金屬、銅不相容。高度易燃。濃度約為3%時有嚴重的爆炸風(fēng)險。據(jù)報道，“這種材料的大火幾乎是無法撲滅的”。
CAS 數(shù)據(jù)庫75-01-4(CAS DataBase Reference)
(IARC)致癌物分類1 (Vol. Sup 7, 97, 100F) 2012
EPA化學(xué)物質(zhì)信息Vinyl chloride (75-01-4)
安全數(shù)據(jù)
警示詞危險
危險品標(biāo)志F+,T,F
安全說明S53-S45-S36/37
危險品運輸編號UN 1086 2.1
WGK Germany2
RTECS號KU9625000
DOT Classification2.1 (flammable gas)
危險等級2.1
海關(guān)編碼29032100
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù)75-01-4(Hazardous Substances Data)
毒性LD50 in mice, rats, guinea pigs, rabbits (mg/l): 293.75, 390, 595, 295 by inhalation (Prodan)
應(yīng)用領(lǐng)域
用途一
用作多種聚合物的共聚單體用途二
塑料工業(yè)的重要原料，主要用于生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂。與醋酸乙烯、偏氯乙烯、丁二烯、丙烯腈、丙烯酸酯類及其他單體共聚生成共聚物，也可用作冷凍劑等。制備方法
方法一
1.乙烯氧氯化法該法是世界公認為技術(shù)經(jīng)濟較合理的方法。乙烯與氯氣在三氯化鐵催化劑存在下，液相直接氯化生成1,2-二氯乙烷。1,2-二氯乙烷經(jīng)精制后裂解，得氯乙烯和氯化氫，經(jīng)精餾得到成品氯乙烯。副產(chǎn)氯化氫、乙烯與空氣，通過載于氧化鋁上的氯化銅觸媒進行氧氯化反應(yīng)得1,2-二氯乙烷，精制后在500℃、2.0-2.5MPa壓力下，在管式爐內(nèi)裂解生成氯乙烯和氯化氫，精制得產(chǎn)品氯乙烯。副產(chǎn)品氯化氫可再返回氧氯化反應(yīng)器與乙烯再進行氧氯化反應(yīng)。2.乙炔氣相合成法本法工藝簡單，產(chǎn)品純度高，但耗電量大，成本高，并有汞污染問題。由電石發(fā)生的乙炔與氯化氫混合，在氯化汞存在下，于170-190℃進行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水洗、堿洗、壓縮、全凝、初餾、精餾，得氯乙烯單體。3.乙烯直接氯化法4.烯炔聯(lián)合法75-01-4(安全特性,毒性,儲運)
爆炸物危險特性
與空氣混合明火、受熱可爆儲運特性
庫房通風(fēng)低溫干燥; 輕裝輕卸; 與氧氣、空氣等助燃氣體鋼瓶分開存放毒性分級
中毒急性毒性
吸入- 大鼠 LC50: 18000 PPM/ 15分; 口服- 大鼠 LD50: 500 毫克/ 公斤可燃性危險特性
明火、受熱可燃; 燃燒產(chǎn)生有毒氯化物煙霧類別
有害氣體滅火劑
霧狀水、二氧化碳、泡沫職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
TWA 10 毫克/ 立方米; STEL 30 毫克/ 立方米常見問題列表
概述
氯乙烯，又稱乙烯基氯，結(jié)構(gòu)式H2C=CHCl。常溫下為無色有麻醉作用易液化的氣體，微溶于水，能溶于醇、醚。與空氣形成爆炸性混和物，爆炸極限3.6～26.4%(體積)。有光或催化劑存在時，易發(fā)生聚合，亦能與丁二烯、丙烯腈、醋酸乙烯和丙烯酸甲酯等共聚，共聚產(chǎn)物可以制得各種性能的樹脂,加工成管材、板材、薄膜、塑料地板、各種壓塑制品、建筑材料、涂料和合成纖維等。常用的制備方法主要有電石乙炔法、乙烷法和乙烯氧氯化法, 其中乙烯氧氯化法是目前世界上生產(chǎn)氯乙烯最主要的方法。同時，氯乙烯是制備聚氯乙烯及其共聚物的單體。也常稱為氯乙烯單體，在世界上是與乙烯和氫氧化鈉等并列的最重要的化工產(chǎn)品之一。藥品概況
名稱：氯乙烯 又名：乙烯基氯
英文名：vinylchloride，chloroethylene
化學(xué)式：CH2＝CHCl，C2H3Cl
分子量：62.50
理化性質(zhì)
常溫常壓下為無色氣體。有醚樣氣味。易燃。相對分子質(zhì)量62.50。相對密度0.9106。熔點-153.8℃。沸點-13.37℃。折射率 1.3700。臨界溫度156.5℃。臨界壓力 5.6728MPa：閃點-78℃(閉式)。燃點472℃。蒸氣壓(×103Pa)： 52.929(-28.4℃)、163.320 (-1.6℃)、198.78(4℃)、403.57(25.7℃)。微溶于水(體積分數(shù)，%)0℃時0.81、10℃時0.57、20℃ 時0.29，溶于乙醇、乙醚和丙酮。與空氣組成爆炸混合物，爆炸極限3.6%～26.4%(體積分數(shù))。在光、熱、偶氮化合物、過氧化物等引發(fā)劑的作用下，可以懸浮聚合、乳液聚合、本體聚合和溶液聚合。難以發(fā)生取代反應(yīng)。但在四氫呋喃中，可與鎂形成格氏試劑：
CH2＝CHCl+Mg→CH2＝CHMgCl
可以與丙烯酸、丙烯腈、丁二烯、乙烯、異丁烯、丙烯、苯乙烯、乙酸乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等共聚。加成反應(yīng)發(fā)生在雙鍵，可與氯、氯化氫、硫化氫、二氯乙烷、硒、酰氯等加成。能進行縮合反應(yīng)，生成氯丁二烯。能進行取代反應(yīng)，與醇鈉反應(yīng)，生成烯醚，與乙酸反應(yīng)，生成乙酸乙烯酯。與氟化氫反應(yīng)，可發(fā)生鹵素置換，生成氟乙烯。本品有毒，有麻醉性，對神經(jīng)系統(tǒng)、肝、腎有毒害作用。
制備方法
世界上氯乙烯的生產(chǎn)技術(shù)主要電石乙炔法、乙烯法、乙炔-乙烯法和乙烷法。1.電石乙炔法
a.基本原理: 乙炔和氯化氫在以氯化汞為活性組分、以活性炭為載體的催化劑上氣相反應(yīng)生成氯乙烯。
乙炔來源:
CaO+3C→CaC2+CO
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH
主反應(yīng):
CH≡CH+HCl→H2C=CHCl
主要副反應(yīng):
CH≡CH+2HCl→CH3-CHCl2
CH≡CH+H2O→CH3-CHO
反應(yīng)機理:
（1）乙炔先與氯化汞發(fā)生加成反應(yīng),生成中間產(chǎn)物氯乙烯氯汞
CH≡CH+HgCl2→ClCH=CH-HgCl
（2）氯乙烯氯汞不穩(wěn)定,和氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯
ClCH=CH-HgCl+HCl→CH2-CHCl+HgCl
b.工藝: 目前乙炔法合成氯乙烯主要采用列管式固定床反應(yīng)器。反應(yīng)管徑為57mm,管壁厚度為3.5mm,內(nèi)裝有平均尺寸為φ3×6mm的條狀HgCl2/AC催化劑。乙炔與經(jīng)過石墨冷凝器的氯化氫氣體按一定比例在混合器中混合后進入石墨冷凝器中,用-35℃鹽水間接冷卻到-14℃左右,進入酸霧捕集器,用硅油玻璃棉捕集酸霧使之生成鹽酸,放入鹽酸貯槽。除去酸霧的干燥混合氣體進入預(yù)熱器,由流量計控制從上部進入串聯(lián)轉(zhuǎn)化器組。后臺反應(yīng)器排出的粗氯乙烯氣體在高溫下帶出的氯化汞在填充活性炭的除汞器中除去 ,然后進入石墨冷凝器,用0℃水間接冷卻到15℃以下再進入泡沫塔 ,回收過量的氯化氫以制取30% 以上的鹽酸放入酸貯槽。
2.乙烯法
(1)直接氯化:乙烯直接氯化是一個簡單的不飽和雙鍵加成反應(yīng) ,工藝有在溶劑中進行反應(yīng)的液相法,也有在氣相中進行的氣相法。氣相法一般以Fe、Al、Ca等氯化物為催化劑,液相法以二氯乙烷(EDC)為溶劑,催化劑一般為FeCl3。工業(yè)上一般以液相法居多。
a.反應(yīng)原理: 直接氯化反應(yīng)為氣-液非均相反應(yīng),催化劑為FeCl3。通常催化劑溶解在EDC液相中,乙烯氣和氯氣自反應(yīng)器底部通入,在 EDC液相層中反應(yīng)生成EDC。該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)式如下:
主反應(yīng): C2H4+Cl2→C2H4Cl2(EDC)+200.64kJ/mol
副反應(yīng): C2H4Cl2(EDC)+Cl2→CH2Cl-CHCl2+HClC2H4+HCl→C2H5Cl
b.工藝：液相法工藝按反應(yīng)溫度可分為低溫氯化、中溫氯化和高溫氯化3種工藝,它們的主要區(qū)別在于反應(yīng)過程中大量反應(yīng)熱的利用和產(chǎn)品的提純過程。一般將反應(yīng)溫度在 50℃左右的工藝稱低溫法,其特點是液相氯化液相出料 ,由于液相 EDC 中帶有催化劑 ,需不斷補充催化劑;生成的 EDC需水洗 ,因而產(chǎn)生大量廢水;反應(yīng)熱需龐大的外循環(huán)冷卻設(shè)備導(dǎo)出。中溫氯化技術(shù)氯化溫度約90℃,液相氯化氣相出料;生成的EDC不需水洗,只需經(jīng)脫輕、脫重即可供裂解使用;直接氯化尾氣可作氧氯化反應(yīng)原料氣。高溫氯化工藝的反應(yīng)溫度約110～ 120℃,特點是產(chǎn)品純度高,生成 EDC不需水洗、脫輕、脫重,利用反應(yīng)熱精餾后即可供裂解使用,流程簡單,節(jié)能效果顯著。
（2）乙烯氧氯化
a.基本原理：乙烯氧氯化生成二氯乙烷及其裂解的反應(yīng)式為:
C2H4Cl2→C2H3Cl+HCl
這個方法稱叫二步法 ,是現(xiàn)在工業(yè)上生產(chǎn)氯乙烯廣泛應(yīng)用的方法。
b.工藝: 二步法是以乙烯、氯氣、氧(或空氣)為原料以氯化銅為催化劑制取氯乙烯的方法。 目前工業(yè)上采用的乙烯氧氯化方法包括下述工序: ①乙烯加氯直接氯化制取二氯乙烷;②二氯乙烷精制;③二氯乙烷熱解制氯乙烯。
催化劑用CuCl2負載在γ-Al2O3上,以純凈的乙烯、氯化氫和空氣作原料,在固定床或沸騰床中進行。 反應(yīng)熱相當(dāng)大,必須適當(dāng)予以移去,以免過熱生成高級多氯化物。提高原料氣中的氧濃度,可以減少排放尾氣量和凈化尾氣工作量。
乙烯氧氯化技術(shù)的發(fā)展除了催化劑的改進和工藝條件的改進之外近年來對用純氧代替空氣作氧化劑的純氧法氧氯化推崇者甚多。其主要優(yōu)點是環(huán)境污染小 ,消耗低和操作彈性大。
3.乙炔-乙烯法
乙炔法氯乙烯工藝流程較短 ,技術(shù)較成熟,但生產(chǎn)能力相對較小。雖然乙烯法氯乙烯工藝流程較長 ,但具有許多乙炔法氯乙烯工藝不具備的優(yōu)點 ,該路線以混合的稀乙炔-乙烯為原料 (兩者都是輕油裂解的產(chǎn)物),成本較低。
此法是以乙烯和乙快同時為原料進行聯(lián)合生產(chǎn),它是以下列反應(yīng)為基礎(chǔ)的:
C2H4+Cl2→C2H4Cl
C2H4Cl→C2H3Cl+HCl
C2H2+HCl→C2H3Cl
原料氣先在催化反應(yīng)器中與氯化氫氣體反應(yīng) ,使乙炔轉(zhuǎn)化成為氯乙烯單體 ,后者以二氯乙烷洗滌回收。余下來的進料氣基本上不含乙炔成分,即可通入氯化反應(yīng)器 ,使乙烯與氯氣反應(yīng)成為二氯乙烷。氯化反應(yīng)在氧化鐵催化劑及二氯乙烷溶劑存在下進行。
這一路線具有的特點:不需乙炔-乙烯分離、凈化裝置;雜質(zhì)較少;整個流程中只需用一種溶劑等特點。因此氯乙烯單體生產(chǎn)成本較其他方法為低。
4.乙烷法
將飽和碳氫化合物在不穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi) ,例如在1000℃下與氯氣反應(yīng) ,可生成相當(dāng)量的氯乙烯。反應(yīng)式為:
C2H6+2Cl2→C2H3Cl+3HCl
首先,工藝的關(guān)鍵是研制開發(fā)出一種新型催化劑 ,可降低反應(yīng)溫度,減輕設(shè)備腐蝕并減少副產(chǎn)物的生成量 ,副產(chǎn)的氯代烴可轉(zhuǎn)化成氯乙烯單體（VCM）,提高乙烷的轉(zhuǎn)化率;另外,該新工藝將乙烷和氯氣一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為VCM ,僅使用 1個反應(yīng)器;由于不以乙烯為原料,所以VCM 的生產(chǎn)不必依賴乙烯裂解裝置。其次,該工藝的關(guān)鍵之處是氧氯化反應(yīng)器。送入的乙烷與再循環(huán)的氯化氫混合,并與氧氣(或富含氧氣的空氣)和來自這個工藝中另一處的飽和氯化烴一起,導(dǎo)入到流化床反應(yīng)器底部,反應(yīng)生成VCM。
注意事項
長期吸入高濃度氯乙烯可引起頭痛、頭暈、乏力、記憶力減退、四肢酸痛、多汗、雷諾氏癥、肝脾腫大伴有肝功能異常，有的可出現(xiàn)硬皮病樣改變及指(趾)端溶骨癥。工人中肝血管肉瘤和肝癌發(fā)病率增高。氯乙烯已確定為人類致癌物。預(yù)防重點是設(shè)備和管道的密閉化，聚合釜內(nèi)層加涂料減少清釜次數(shù)，清釜前先抽風(fēng)或灌水排去剩留的氯乙烯，必要時應(yīng)佩帶送風(fēng)防毒面具。我國車間空氣中最高容許濃度為30mg/m3。
以上關(guān)于氯乙烯的理化性質(zhì)，制備方法等信息由Chemicalbook的丁編輯整理。
應(yīng)用
1.用作合成聚氯乙烯，也用作冷凍劑等。聚氯乙烯廣泛用于工業(yè)管材、板材、管件、薄膜、絕緣材料、紡織材料的原料;2.也用作香料、染料的萃取劑;
3.本品與其他單體的共聚物可以制得各種性能的樹脂,加工成管材、板材、薄膜、塑料地板、各種壓塑制品、建筑材料、涂料和合成纖維等。