《化工工艺学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 卤化

第五章卤化 第一节、卤代烃的应用 第二节、氯代烃类 第三节、氟代烃类

第五章 卤 化 第一节、卤代烃的应用 第二节、氯代烃类 第三节、氟代烃类

第一予、卤代燈的发用 口氯代烃:氯乙蟠、氯乙烷、四氯化碳 氟化物:氟塑料、氟橡胶、氟油 一、卤化反液粪型 [加成卤化,取代卤化,氧氯化] 氯化工艺 [氯化,光氯化,催化氯化] 三、氟化工艺 [直接氟化法,金属氟化物氟化法, 电化学氟化法,卤素交换法]

第一节、卤代烃的应用 q 氯代烃：氯乙烯、氯乙烷、四氯化碳 氟化物：氟塑料、氟橡胶、氟油 Ø 一 、卤化反应类型 [加成卤化，取代卤化，氧氯化] Ø 二、氯化工艺 [热氯化，光氯化，催化氯化] Ø 三、氟化工艺 [直接氟化法，金属氟化物氟化法， 电化学氟化法，卤素交换法]

第二节氯化原理 烃之取代氯化 二、不饱和烃的加成氯化 三、乙烯的氧氯化 >四、氯乙烯的生产

第二节 氯化原理 Ø一 、烃之取代氯化 Ø二、不饱和烃的加成氯化 Ø三、乙烯的氧氯化 Ø四、氯乙烯的生产

、竖的取代氯化 (一)他和烃取代氯化 ●1.机理(CH4):自由基链锁反应 链引发: Cl,加热>2C1 链传递:C+CH:—CH3+HC1 CH+cl- >CH Cl+Cl 链终止: CH2+CH3—> > CH-CH ●甲烷热氯化反应cH+ >CH, CL+HCI(g) CH3 CI+CI2->CH2CI2+HCIO CH, CI,+Cl,->CHCI, + HCIO CHCI3+Cl,->CCl4 +HCI)

一、烃的取代氯化 （一）饱和烃取代氯化 1. 机理（CH4）：自由基链锁反应 链引发： 链传递： 链终止： 甲烷热氯化反应 Cl 2Cl 2 加热  CH Cl CH Cl Cl Cl CH CH HCl 3 2 3 4 3          CH3  CH3 CH3 CH3   CHCl Cl CCl HCl(l) CH Cl Cl CHCl HCl(l) CH Cl Cl CH Cl HCl(l) CH Cl CH CL HCl(g) 3 2 4 2 2 2 3 3 2 2 2 4 2 3            

(一)他和取代氯化1 2、甲烷热氯化工艺流程图 >3、其它饱和烃取代氯化 口乙烷氯化C2H6+Cl2C2HCl+HC 口石蜡氯化:生产氯化石蜡(90~120%) 0氯蜡42:C25H4C17含氯量42%44% o氯蜡62:C25H3Cl15含氯量60%62% o氯蜡70:C25H3C120含氯量>70%

（一）饱和烃取代氯化[续] Ø2、甲烷热氯化工艺流程图 Ø3、其它饱和烃取代氯化 q乙烷氯化 q石蜡氯化：生产氯化石蜡（90～120℃） o 氯蜡42： C25H45Cl7含氯量42%—44 % o 氯蜡62： C25H37Cl15含氯量60%—62 % o 氯蜡70： C25H30Cl20含氯量＞70% C H Cl C H Cl HCl 2 6  2  2 5 

(二)烯蛭取代氯化 1、取代与加成: 卤素加成反应活性F2>Cl2>Br2>I2 正构烯烃:低温加成;高温取代 2、丙烯氯化合成a-氯丙烯 0主反应:CHCH=CH2+C12→ CICH.CH=CH2+HC1+12KJ 0副反应: CICH, CH=CH,+Cl,->Cl, CHCH=CH2+HCI CH CH=CH2+CI2->CH3 CHCICH, CI CH CH=CH+3C1->3C+6HCI 3、丙烯氯化工艺流程图

（二）烯烃取代氯化 1、取代与加成： 卤素加成反应活性 F2>Cl2>Br2>I2 正构烯烃：低温加成； 高温取代 2、丙烯氯化合成a-氯丙烯 o 主反应： o 副反应： 3 、丙烯氯化工艺流程图 CH CH CH Cl ClCH CH CH HCl 112.1KJ 3  2  2  2  2   CH CH CH 3Cl 3C 6HCl CH CH CH Cl CH CHClCH Cl ClCH CH CH Cl Cl CHCH CH HCl 3 2 2 3 2 2 3 2 2 2 2 2 2            

二、不他和烃的加成氯化 )氯丁二烯的生产 1、性质:沸点59.4°℃,易聚合(氯丁橡胶),需加阻聚剂。 2、生产方法: ⑦丁二烯氯化法王工艺流程图] C4H6+Cl2->CH2=CHCHCICHCI-aon >CH2=CHCIC =CH2 ②乙柴法 2CH≡CH>CH≡C-CH=CH CH≡C-CH=CHL CH,=CCI-CH=CH +HCl (二)氯乙烯的生产[见四、氯乙蟒]

二、不饱和烃的加成氯化 （一）氯丁二烯的生产 n 1、性质：沸点59.4℃，易聚合（氯丁橡胶） ，需加阻聚剂。 n 2、生产方法： n ①丁二烯氯化法:[工艺流程图] n ②乙炔法： （二）氯乙烯的生产[见四、氯乙烯] 2 2 NaOH C4H6  Cl2 CH2  CHCHClCHCl CH  CHClC  CH  2 2 2 2 CH C CH CH CH CCl CH CH 2CH CH CH C CH CH             +HCl

三、乙烯的氧氯化 ◆定义:饱和烃或不饱和烃在氧气、催化剂存 在下,以HC为氯化剂发生氯化反应。 CH+2HCI+-0->ChCL+h0+2636KJ ◆乙烯氧氯化法制氯乙烯 ◆乙烯平衡氧氯化法制氯乙烯 [祥见:四、氯乙烯]

三、乙烯的氧氯化 定义：饱和烃或不饱和烃在氧气、催化剂存 在下，以HCl为氯化剂发生氯化反应。 乙烯氧氯化法制氯乙烯 乙烯平衡氧氯化法制氯乙烯 [祥见：四、氯乙烯] O C H Cl H O 263.6KJ 2 1 C H 2HCl 2 4   2  2 4 2  2 

四氯乙烯的生产 氯碱工业现状 ()性质:具有乙醚香味的气体,沸点-139°C 用途:制PVC(硬、软、薄膜、树脂);氯纶 生产方法: 1、乙炔法 2、乙蟑加成氯牝法 B、乙蟑氧氯化波 4、乙蟑早衡氧氯化波

四 氯乙烯的生产 氯碱工业现状 ㈠ 性质：具有乙醚香味的气体，沸点-13.9℃. ㈡ 用途：制PVC(硬、软、薄膜、树脂)；氯纶 ㈢ 生产方法： Ø 1、乙炔法 Ø 2、乙烯加成氯化法 Ø 3、乙烯氧氯化法 Ø 4、乙烯平衡氧氯化法

1、乙炔气相加氯化氢法 令①原理: 主厦应CH=CH+HC1→CH2=CC+124KJ 令催化剂Hgcl2/活性碳 ◆机理 ICI+HgCI2->HgCl2.HCI C,H,+hgCl.hcI->HgCl, ChCI HgCl CH,C >hgcl+ch, cl 冷②工艺条件选择:温度、催化剂、c2Ha/HC 原料纯度 ③工艺流程(图)和转化器(图) ◆电石法生产聚氯乙烯工艺流程示意图

1、乙炔气相加氯化氢法 v①原理： v 主反应 v 催化剂 HgCl2/活性碳 v 机理 v②工艺条件选择：温度、催化剂、C2H4/HCl、 原料纯度 v③工艺流程（图）和转化器（图） v 电石法生产聚氯乙烯工艺流程示意图 CH CH HCl CH CCl 124.8KJ    2   HgCl C H Cl HgCl C H Cl C H HgCl HCl HgCl C H Cl HCl HgCl HgCl HCl 2 2 3 2 2 3 2 2 2 2 2 3 2 2          