氯化石蠟的生產(chǎn)工藝

第二章 生產(chǎn)工藝 

第一節(jié) 生產(chǎn)原理 

一、生產(chǎn)原理概述 1、生產(chǎn)原理 

石蠟烴的氯化屬于游離基取代反應(yīng)，即按鏈鎖瓜的歷程進(jìn)行。依據(jù)鏈的引發(fā)方法的不同，可分為熱氯化法；光（紫外光）氯化法；催化氯化法；光、催化氯化法等。石蠟烴的氯化是強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱約1508千焦耳/千克氯。 

（1）熱氯化法： 

用熱能將氯分子離解，形成自由基的氯原子并與石蠟烴進(jìn)行取代反應(yīng)。氯分子的熱離解能約為350。12千焦耳/摩爾。液蠟溫度在50℃時(shí)就可引發(fā)，70℃時(shí)就有顯劇反應(yīng)，80℃時(shí)反應(yīng)可正常。熱氯化法應(yīng)及時(shí)移走反應(yīng)釋放出來(lái)的大量熱能又要保留足夠供引發(fā)的熱能，并隨著氯化深度的增加面相應(yīng)提高氯化反應(yīng)控制溫度，最高不超過(guò)105℃。 

（2）光氯化法： 

用紫外線輻射能將氯子離解，形成自由基氯原子并與石蠟烴進(jìn)行取代反應(yīng)。氯分子離解能約為238.26千焦耳/摩爾，其紫外線光源波長(zhǎng)為2.5×104，4.5×102m，,3.4×107m紫外光波吸收值最佳。 

（3）催化氯化法： 

可“引發(fā)劑”使氯分子活化形成自由基從而進(jìn)行取代反應(yīng)。在反應(yīng)中能使氯分子活化而產(chǎn)生自由基的物質(zhì)稱為引發(fā)劑。如過(guò)氧類或偶氮類、

結(jié)晶碘等上述不論什么方法，其反應(yīng)釋放的總熱不變，都應(yīng)及時(shí)移走多余熱量。 

本廠生產(chǎn)工藝采用熱氯化法。反應(yīng)溫度愈高，氯化反應(yīng)的速度愈快，但氯化反應(yīng)溫度越高，副反應(yīng)越多，副縣長(zhǎng)反應(yīng)增多，氯化石蠟品質(zhì)下降，外觀色澤明顯增深，所心熱氯化法應(yīng)嚴(yán)格控制氯化反應(yīng)溫度。 

2、化學(xué)反應(yīng)方程式： C15H12+6CI2  

C15H23CL6+6HCHQ 

3、連鎖反應(yīng)機(jī)理：  

二、穩(wěn)定劑種類及其穩(wěn)定機(jī)理 

能阻止或抑制、減緩分解速度的物質(zhì)稱穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑種類很多，依據(jù)產(chǎn)品性能不同和使用條件不同，選取用不同的穩(wěn)定劑，氯化石蠟選用的穩(wěn)定劑是熱穩(wěn)定劑和光穩(wěn)定劑。 

一、熱穩(wěn)定劑及其穩(wěn)定機(jī)理： 

熱穩(wěn)定劑的品種有乙二醇二縮水甘油醚，HFW HFW—2復(fù)合穩(wěn)定劑、環(huán)氧大豆沒(méi)等。乙二醇二縮水甘油醚的穩(wěn)定機(jī)理如下： 

（1）乙二醇二縮水甘油醚結(jié)構(gòu)式： 

CH2—CH—CH2—O—CH2—CH2—O—CH2—CH—CH2 O  

            O 

（2）氯化烷烴分解： 

CH2+CH+CH—A——CH2+CH+CH+HCI 

（3）環(huán)氧基開(kāi)鏈吸收HCI生成羥基氯化物： 

[CH2+CH+CH2+O—]2——C2H2+2HCI+[CH2+CH+CH2+O]2C2H2 （4）與氯代烷烴中的雙鍵綜合而成穩(wěn)定的加成物： CH2+CH+CH2+O+C2H4+O+CH+CH+CH2 

乙二醇二縮水甘油醚是用于提高52型氧化石蠟的熱穩(wěn)定性能的主要?jiǎng)Ｌ砑恿?.3~0.5%，52型氯化石蠟儲(chǔ)存期12個(gè)月品質(zhì)不變。環(huán)氧大豆油添加量1~1.5%，由于環(huán)氧大豆油無(wú)毒，主要用于出口到歐洲、日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)的52型氯化石蠟。HFW-1高效復(fù)合熱穩(wěn)定劑對(duì)52型氯化石蠟儲(chǔ)存色澤有影響，故限于國(guó)內(nèi)并在3個(gè)月內(nèi)使用。HFW-2高效復(fù)合熱穩(wěn)定劑效果比HFW-1好，儲(chǔ)存期可達(dá)6個(gè)月。 

2、光穩(wěn)定劑： 

能抑制光波所引起分解的助劑稱光穩(wěn)定劑。光穩(wěn)定劑品種有紫外線吸收劑、受陽(yáng)型胺類光穩(wěn)定劑等。氯化石蠟對(duì)紫外線有一定敏感性，尤其52型氯化石蠟受紫外線照射后，易吸收紫外光線的能量而使用自身發(fā)生分解反應(yīng)。色澤增深，品質(zhì)下降。52型使用的光穩(wěn)定劑主要是紫上線吸收劑，如2-羥基一，4-甲氧基二苯甲酮。商品名稱UV-9紫外線吸收劑。用量0.05~0.15%，此外還有2-羥基一4—正辛氧基一二苯甲酮。商品名稱UV-531紫外線吸收劑，用量0.3~0.4%。由于價(jià)格100元/kg。所以內(nèi)銷(xiāo)沒(méi)添加光穩(wěn)定劑，出口產(chǎn)品中添加，但出口到東南亞的52型氯化石蠟產(chǎn)口中也有未添加的。