氯乙烯

物理性质

性状：常温下无色，有微甜气味的气体。
沸点（oC）：-13.4
熔点（oC）：-153.8
密度（g/mL,-14.2oC）：0.969
密度（g/mL,20oC）：0.910
密度（g/mL,25oC）：0.901
折射率_(n²⁰_D) ：1.37
黏度（mPa·s,气体）：10.279
黏度（mPa·s,液体）：0.174
闪点（oC,开杯）：-61
闪点（oC,闭杯）：-61.1
燃点（oC）：472
溶解度（%,水,25oC）：0.11
临界温度（oC）：156.6
临界压力（MPa）：5.41
汽化热（KJ/mol）：22.82
熔化热（KJ/mol）：4.744
饱和蒸气压（kPa,25oC）：346.53
油水（辛醇/水）分配系数的对数值：1.38
爆炸下限（%,V/V,28oC）：4
爆炸上限（%,V/V,28oC）：22
相对密度（20℃，4℃）：0.9106³
溶解性：可溶于常用的有机溶剂、乙醇、烃类、卤代烃、一元醇和酮等溶剂，可以和氟氯烷烃互溶。微溶于水，易溶于乙醚。
Lennard-Jones参数（A）：4.3387
Lennard-Jones参数（K）：370.41
van der Waals面积（cm²·mol^-1）：4.740×10⁹
van der Waals体积（cm³·mol^-1）：32.030
气相标准声称热(焓)( kJ·mol^-1) ：28.5
气相标准熵(J·mol^-1·K^-1) ：264.08
气相标准生成自由能( kJ·mol^-1)：41.1
气相标准热熔(J·mol^-1·K^-1)：53.60
气相标准熵(J·mol^-1·K^-1) ：241.89
相对密度 (d²⁰₄₎：0.9106

作用与用途

常温常压下稳定,避免光、氧化物
1. 无色易液化气体。具有醚臭。 微溶于水。水中溶解度（%，体积）：0℃0.81；10℃0.57；20℃0.29。溶于乙醇、乙醚、四氯化碳、苯。
2. 易燃，能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限3.6%-26.4%（体积分数）。遇明火、高温有燃烧爆炸的危险。有毒。在热、光及过氧化物、偶氮化物等引发剂作用下，可以本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合及乳液聚合。可以与丙烯酸、苯乙烯等进行共聚。还可进行加成、缩合、取代等反应。
3. 氯乙烯分子中的氯原子不太活泼，但在铯和其他过渡金属的存在下，可将氯迅速交换。分子中的双键在自由基引发剂存在下可以进行聚合和共聚反应。可以发生加成反应、氧化反应和热解反应。有水存在时，可以发生水解反应，形成盐酸，产生强腐蚀性。
4.存在于主流烟气中。

性质与稳定性

1.主要用以制造聚氯乙烯的均聚物和共聚物。也可与乙酸乙烯酯、丁二烯等共聚，还可用作染料及香料的萃取剂。用作多种聚合物的共聚单体，塑料工业的重要原料，也可用作冷冻剂等
2.塑料工业的重要原料，主要用于生产聚氯乙烯树脂。与醋酸乙烯、偏氯乙烯、丁二烯、丙烯腈、丙烯酸酯类及其他单体共聚生成共聚物，也可用作冷冻剂等。
3.主要用于制造聚氯乙烯。也可与乙酸乙烯酯、丁二烯、丙烯腈、丙烯酸酯、偏氯乙烯等共聚，制造胶黏剂、涂料、食品包装材料、建筑材料等。还可用作染料及香料的萃取剂。

合成方法

1、乙烯氧氯化法，乙烯与氯气在三氯化铁催化剂存在下，液相直接氯化生成1,2-二氯乙烷。1,2-二氯乙烷经精制后裂解，得氯乙烯和氯化氢，经精馏得到成品氯乙烯。副产氯化氢、乙烯与空气，通过载于氧化铝上的氯化铜触媒进行氧氯化反应得1,2-二氯乙烷，精制后在500℃、2.0-2.5MPa压力下，在管式炉内裂解生成氯乙烯和氯化氢，精制得产品氯乙烯。副产品氯化氢可再返回氧氯化反应器与乙烯再进行氧氯化反应

此法乙烯直接氯化转化率为99.7%，二氯乙烷选择为99%;二氯乙烷转化率为57%，氯乙烯选择性为99%。

每吨产品消耗定额：乙烯(100%计)485kg，氯气(100%)630kg，蒸汽(1.11MPa)1900kg，煤气90.15-0.20MPa)5.235×1000000KJ，电10000V±6%，50Hz±5%，8.64×100000KW/t。

2、乙烯直接氯化法 包括乙烯高温氯化和乙烯低温氯化等。

(1)乙烯低温氯化法 先向乙烯通氯，在三氯化铁存在下制取二氯乙烷，在碱的醇溶剂中，二氯乙烷再脱氯化氢制取氯乙烯，其反应如下：二氯乙烷裂解要在600℃以上进行。它除了脱第一个氯化氢生产氯乙烯外，还发生脱第二个氯化氢反应而生成乙炔，因而使氯乙烯产率降低。为了提高产率，必须使用催化剂，如活性炭、硅胶等，这样反应可以温度480-520℃下进行，氯乙烯产率可达85%。

(2)乙烯高温氯化法 以乙烯、氯气为原料，经高温氯化生产氯乙烯，同时副产多种氯代烃溶剂。整个工艺过程分热氯化、冷氯化和氧氯化三部分。其过程如下。

热氯化：乙烯、氯气和循环的二氯乙烷、三氯乙烷在热压反应釜内，于0.15MPa压力、374-495℃温度条件下反应，不用催化剂，生成氯乙烯经分离、精制而得产品，其佘二氯乙烷和三氯乙烷返回热压釜;氯化氢和未反应的乙烯送氧氯化工序。

冷氯化：使热氯化工序来的二氯乙烯与氯气反应成四氯乙烷，或与氯化氢反应得1，1，1-三氯乙烷，反应也不需要催化剂。所得四氯乙烷经热裂解而得三氯乙烯，氯化氢则送氧氯化工序。

氧氯化：以铜盐为催化剂，在0.2-0.78MPa、222-476℃温度下反应生成二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷和水，经分离得三氯乙烷、二氯乙烷产品，其佘氯代烃返回热氯化系统。

3、烯炔法 此法有两种。

(1)联合法 以乙烯、乙炔为原料，经氯化后，其中乙烯生成二氯乙烷;二氯乙烷裂解制氯乙烯，所副产的氯化氢与乙炔进行加成反应得氢乙烯，这样就可避免副产氯化氢。

该法采用的原料一半来自电石乙炔，一半来自石油乙烯。因此采用电石法生产氯乙烯的工厂，转向石油路线时，用此法作为过渡阶段比较简便，可以利用原有设备。

在国内采用重油为原料，经蓄热炉裂解，制成含乙烯25%-30%的混合气，再简易分离去除C3以上组分，制得的稀乙烯，与氯气在35-40℃、三氯化铁存在下，合成二氯乙烷。粗二氯乙烷经闪蒸精制，在管式炉内。其中副产氯化氢送往电石法氯乙烯工序合成氯乙烯。氯乙烯质量可达到聚合要求。

(2)混合烯炔法 以石脑油为原料，经2000℃的温度进行火焰裂解制得乙炔、乙烯混合气，在除去C3以上馏分和焦炭等杂质后，不经分离直接与氯化氢混合，在氯化汞催化剂存在下，乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯，分离氯乙烯后的混合气体，通氯气与乙烯合成二氯乙烷;二氯乙烷再经热裂解得氯乙烯和氯化氢，氯化氢经提纯干燥后，送回，与混合气中的乙炔反应，用于合成氯乙烯。

裂解条件：炉温2000℃，常压，烯炔比1.2：1，烯烃产率48%-53%。氯乙烯产率：以乙炔计为95%-98%，以氯气计为99%，以乙烯计为95%-985;二氯乙烷转化率为50%，氯乙烯收率为96%。

4、电石乙炔法 以电石为原料制乙炔，在以活性炭为载体氯化汞催化剂存在下，与氯化加成而得。

配料摩尔比为：乙炔：氯化氢=1：(1.08-1.1)。乙炔和氯化氢按上述配比混合物后进行列管装有催化剂，借列管外的循环冷却水带走。反应气体中还含有未反应的氯化氢、乙炔和生成的乙醛、1，1-二氯乙烷及顺二氯乙烯、反二氯乙烯等化合物。反应后的粗氯乙烯气体，经水洗塔、碱洗塔，洗去气体中氯化氢及二氧化碳。碱洗后气体，通过干燥塔进行压缩全凝、液化，液体氯乙烯分别送入低沸点塔及高沸点塔，去除高、低沸点物即得聚合级氯乙烯单体。消耗定额(kg/t)：乙炔429，氯化氢680，氯化汞2。

贮存方法

密闭，阴凉、通风干燥处贮存，温度不超过30℃，远离火种、热源，防晒、防撞击。

毒理学数据

毒性分级 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。
氯乙烯通常由呼吸道进入人体会引起急性或慢性中毒、发生眩晕、头痛、恶心、胸闷，严重时神志不清，呈昏睡状，甚至死亡。国际癌症研究中心已确认氯乙烯为致癌物。工作场所空气中有毒物质时间加权平均容许浓度为10mg/m3，短时间接触容许浓度为25mg/m3。美国职业安全与健康管理局规定空气中最大容许暴露浓度为13mg/m3。

生态学数据

该物质对环境可能有危害,在环境中能参与光化学烟雾反应

分子结构数据

1、 摩尔折射率：15.88
2、 摩尔体积（m³/mol）：68.0
3、 等张比容（90.2K）：139.1
4、 表面张力（dyne/cm）：17.5
5、 介电常数：无可用
6、 偶极距（10^-24cm³）：无可用
7、 极化率：6.29

计算化学数据

1、 疏水参数计算参考值（XlogP）：1.5
2、 氢键供体数量：0
3、 氢键受体数量：0
4、 可旋转化学键数量：0
5、 互变异构体数量：
6、 拓扑分子极性表面积（TPSA）：0
7、 重原子数量：3
8、 表面电荷：0
9、 复杂度：10.3
10、 同位素原子数量：0
11、 确定原子立构中心数量：0
12、 不确定原子立构中心数量：0
13、 确定化学键立构中心数量：0
14、 不确定化学键立构中心数量：0
15、 共价键单元数量：1

安全信息

危险运输编码： UN 1086 2.1
危险品标志： 很易燃有毒
安全标识：S45 S53 S36/S37
危险标识：R11 R12 R45 R23/24/25 R39/23/24/25