13.5.1. Derivați halogenați ai metanului
Tetraclorura de carbon este cel mai mult produs multi-tonaj dintre derivații clorului de metan. Una dintre direcțiile principale ale utilizării sale este producerea de refrigerones. În plus, este folosit ca solvent, extractant, cauciuc accelerator de vulcanizare, în industria medicală etc.
Cloroformul servește ca materie primă pentru producerea unui polimer - fluoroplastic valoroasă. În plus, este utilizat în hidrofobizarea cerealelor în agricultură etc.
Clorura de metil și clorura de metilen se utilizează în principal ca solvenți în producția de cauciuc butilic, fibre sintetice, în producția de filme fotografice, cauciucuri siliconice etc.
Derivații de fluor și fluoroclorură ai metanului se găsesc ca agenți frigorifici (chladones). Derivații de clor ai metanului se obțin prin clorurarea metanului. Clorurarea termică directă a metanului purificat cu clor gazos uscat la 315-427 ° C face posibilă obținerea tuturor celor patru derivați de metan. Schema unui astfel de proces al firmei "S.F. Brown și Co. (USA) este prezentată în Fig. 13.67.
Fig. 13.67. Schema de producție a clorometanului
prin clorurarea termică a metanului (firma SF Brown și Co.):
1 - reactor; 2 - condensatorul; 3 - evaporator;
4-7 - coloane de distilare;
I - metan; II - clor; III - acid clorhidric și metan pentru eliberarea acidului clorhidric gazos;
IV - tetraclorura de carbon; V este cloroform; VI este clorură de metilen; VII-clorură de metil
Compoziția produselor de clorinare depinde de raportul dintre clor și metan și conținutul de produse circulante de clorurare incompletă a metanului în materia primă. Cu un raport molar de clor. metan = 2,1 sunt în principal clorură de metil, clorură de metilen și cloroform, iar la un raport de 2,4, produsele principale sunt cloroformul și tetraclorura de carbon. Producția de produse finite pe metan
95%, clorul reacționat - este aproape de cel teoretic. Principalul dezavantaj al procesului este producerea unui volum mare de acid clorhidric.
Un domeniu important de dezvoltare a proceselor de producție de clormetan, care să permită utilizarea deplină a clorului și creșterea produselor organoclorurate producție este o combinație de clorurare directă de metan produs prin oxiclorurarea cu amestecuri de clorură de hidrogen au fost realizate:
Clorurarea oxidativă se efectuează, de obicei, într-un strat staționar sau fluidizat de catalizator (clorură de cupru) cu utilizare parțială sau parțială (50-70%) de acid clorhidric. Pentru a crește randamentul mai multor produse clorurate, clorometanul este returnat în proces. Schema optimă a procesului este o schemă echilibrată utilizându-se tot acidul clorhidric format în clorurarea directă a metanului.
Cea mai rentabilă, ușor de design hardware, clor echilibrat este un procedeu pentru producerea clormetani hidroclorurarea metanol (fabricat prin procedeul de «Vulcan Materials Co.» (USA), Fig. 13.68.
Fig. 13,68. Schema de producere a clorometanilor prin hidrochinarea metanolului
(Materiale Vulcan Co.):
1 - reactor de clorinare termică; 2, 6 - coloane de stingere;
3 - separator; 4 - coloană de izolare HCI; 5 - reactorul de hidroclorare;
7 - scruber; 8 - dezumidificator; 9-12 - coloane pentru alocarea produselor comercializate;
I este metanol; II - clor; III - acid clorhidric; IV - soluție alcalină; V este acid sulfuric;
VI - acid clorhidric diluat; VII - lichid de spălare; VIII - acid sulfuric diluat;
IX - amestec de clorură de metilen și cloroform; X - reziduuri grele; XI este clorură de metil;
XII este clorură de metilen; XIII - cloroform; XIV este tetraclorura de carbon
Hidroclorurarea metanolului produce clorură de metil, a cărei clorurare termică dă clorură de metilen, cloroform și tetraclorură de carbon:
Prepararea clorurii de metil din metanol și acid clorhidric este realizată în fază lichidă, în prezența unei soluții apoase de clorură de zinc, la 90-120 ° C, sau în fază gazoasă, în prezența unui catalizator - alumină sau clorură de zinc pe un suport - la 200-300 ° C Conversia metanolului este
99%, selectivitate - 98-99%. Clorurarea clorurii de metil se efectuează în fază gazoasă la 500 ° C. Randamentul total al clorometanelor este de 93-95% pentru metanol și 95% pentru clor.
În procesul societății "Hoechst" (Germania) la 600 ° C și la o presiune de 20 MPa, randamentul tetraclorurii de carbon este de 99%. Clorura de hidrogen este utilizată pentru a sintetiza alte produse care conțin clor. Principalul produs însoțitor al acestei producții este percloretilena. Procesul nu este practic deșeu.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: