Uleiul este pirolizat într-un amestec echimolecular de etilenă și acetilenă, care sunt purificați din impurități nedorite și reacționează cu acid clorhidric. În acest caz, acetilena este transformată în clorură de vinil. Acesta din urmă este separat de etilenă și alte gaze care sunt supuse clorării pentru a obține dicloretan.
Cea de-a doua modalitate de a rezolva problema utilizării acidului clorhidric în producerea de clorovinil din etilenă este oxidarea acidului clorhidric la clor sau electrochimic sau prin procesul Deacon.
Încercările de a stăpâni această metodă nu au avut încă succes, deși Shell a anunțat că a dezvoltat un astfel de proces.
A treia metodă de utilizare a acidului clorhidric este clorurarea oxidativă. A început să fie folosit aproximativ din 1964.
Catalizatorul pentru clorurarea oxidativă a etilenei conține clorura de cupru precipitată pe un suport inert. Procesul se desfășoară la o temperatură de 240-320 ° C. Randamentul clorurii de vinil este de 90-95%. Reacția este destul de exotermă. prin urmare, este necesară eliminarea căldurii. În condițiile de reacție, sarea de cupru poate fi volatilizată, ceea ce scurtează foarte mult durata de viață a catalizatorului. Pentru a reduce transferul catalizatorului, se adaugă săruri de metale alcaline.
O posibilă modalitate de a dezvolta aceste metode este de a crea un proces de producție într-o singură etapă, fără separarea intermediară a dicloretanului.
Cel mai important proces care utilizează rațional clor și pe bază de etilenă este un proces echilibrat. Este o combinație de trei procese: clorurarea aditiv direct de etilenă la 1, 2-dicloretan, oxiclorurarea etilenei la 1, 2-dicloretan și dehidroclorurare termică de 1, 2-dicloretan la clorură de vinil, cu utilizarea de HCl evoluat în clorurarea oxidativă a etilenei.
Ca rezultat, vinilul cloric este obținut din etilenă de clor și oxigen și nu se formează HCI.
Figura 7. Schema tehnologică de producere a clorurii de vinil prin metoda echilibrului:
1- chlorinator; Frigidere pentru condensatoare; 3- colectare; 4- mixerul; 5- reactor; 6, 20 - frigidere cu amestec direct; 7, 10 frigidere; 8 - pompă de circulație; 9 - scruber; 11, 12 - separatoare; 13 - compresorul; Coloană 14 de deshidratant; 15 cazan; 16, 21, 22 - coloane de rectificare; Capacitate 17; 18 pompă; Cuptor tubular 19; 23 - supapa de accelerație.
Clorurarea directă a etilenei se efectuează în două moduri:
A) o unitate de clorurare este un reactor cu o parte inferioară goală a reacției completat 1, 2-dicloretan conectat la partea superioară a rectificării 1. Pornind de clor și etilena reactanți cu umiditate mai mică de 20 m -1 alimentat prin bubblers în jos partea de reacție. Raportul între 3-10% în volum de etilenă cu exces t = 90-100ºS dicloretan format merge la unitatea de distilare.
B) Reactorul este un aparat din oțel tubular cu un schimbător de căldură extern pentru îndepărtarea căldurii de reacție. Etilena și clorul uscat se introduc în reactorul 1 umplut cu 1,2-dicloretan. ieșirea reactorului 1, 2-dicloretan pentru eliberarea de săruri de fier este trimisă la o spălare în trei etape cu acid, alcaline și apă în schemă nu este prezentată. 1, 2-dicloretanul spălat se introduce într-o coloană de uscare azeotropă.
Coloana este menținută la un nivel constant al lichidului în care este dizolvat catalizatorul (FeCl3). Căldura de reacție este îndepărtată prin evaporarea 1,2-dicloretanului; cuplurile sale condensate în condensatorul răcitor 2. Condensul intră în colectorul 3 din care parte este recirculată în coloana (pentru a asigura modul normal de căldură și un nivel constant al lichidului), iar restul este de ieșire pentru rectificare. Gaze reziduale 3 Colectarea condensului sunt separate sunt răcite în continuare într-un răcitor saramura 2, este trimis la curățare și apoi scoasă la ieșire în atmosferă. Apă de 6 coloane superioară, deșeuri de 7 lumină, 8-dicloretan, 8-deșeuri (deșeuri reziduale).
Clorurare oxidativă
Reactorul este 5 - aparat coloană de oțel (pat de catalizator fluidizat) sau tubular (pentru un pat de catalizator staționar) tip - cu etilenă (etilenă 3-5% exces de volum) de acid clorhidric și aer sau tehnic oxigen sunt primul HCl amestecat și etilena și apoi adăugați oxigen astfel încât amestecul să se afle în afara domeniului exploziv, temperatura fiind menținută la 260-280 ° C. Căldura excesului este îndepărtată de schimbătoarele de căldură pentru a produce abur. Gazele de reacție (etilen neproreagirovavschy O2. HCI, cuplurile dicloretan, H2O hrănite pentru a stinge turnul 6, un amestec răcit de apă și dicloretan, care circulă printr-un răcitor 7, există un gaz de răcire și îndepărtarea lor acid clorhidric. Apoi, amestecul de gaz-vapori de răcit este purificat prin HCI și Cl2 într-un scruber alcalin fierbinte 9 și în final, se răcește în răcitorul 10, după care gazul de recirculare (un amestec de etilenă, oxigen și substanțe inerte) compresor 13 este returnat la oxiclorurare.
Dicloretanul rectificat intră tubular cuptorului 19 dehidroclorurare bobina tubular aparat tip care Arzătoare se încălzește la 500 ° temperatura și presiunea de 1,5-2 MPa, gradul de conversie de 1 C, 2-dicloretan per trecere este de 50-70%. Produsele de dehidroclorurare după cuptor intră în coloana de stingere 20 pentru a separa produsele de gudron și pentru a stinge. Produse suplimentare de piroliză intră în coloana 21. Presiunea în coloană este menținută astfel încât să permită condensat HCI sub reflux și eficient purifica produsul prin HCl și se usucă pentru a obține cele mai recente în formă pură și trimite-l la pasul oxiclorurare. Kubovaya coloană lichidă 21 care constă din clorură de vinil și nereacționat 1, 2-dicloretan este alimentat în coloana 22 în care partea superioară a coloanei este eliberată de clorură de vinil, și intră în coloana următoare (în schema nu este prezentat) din partea superioară a coloanei este separată de acid clorhidric, acetilenă, iar în partea inferioară a coloanei este pe adsorbantul umplut cu alcalii solide și intră în depozit. Lichidul inferior din coloana 22 - așa-numitul inversor 1,2-dicloretan revine la rectificare în coloana 16.
Clorura de vinil care rezultă conține 99,9% din materialul de bază și este adecvată pentru următoarea polimerizare.
Procese care combină oxichlorurarea și scindarea derivaților de clor
În exemplul de sinteză a clorurii de vinil, oxiclorurarea și eliminarea HCI s-au efectuat în reactoare diferite. Cu toate acestea, atunci când temperatura este ridicată la 400-450 ° C, este posibilă combinarea ambelor procese și compensarea costurilor de încălzire pentru scindare. Pe această bază, metoda cea mai eficientă de obținere a tri- și tetrachloretilenelor din 1,2-dicloretan sau alți derivați de clor C2
În comparație cu clorurarea combinată și dehidroclorurarea 1,2-dicloretanului, se compară în mod favorabil cu costul minim de clor și absența formării producătoare de HCI. Atunci când se utilizează tetrachloretilenă, nu este nevoie de clor străin:
Pentru a reduce și mai mult costul C2 materie primă etan sau amestecuri ale acestora utilizate clorurate cu etilenă „Transkat“ În ciuda utilizării ieftine materie primă (etan), are un dezavantaj major care zaklyuchaetsyav catalizator sistem complex de reciclare mase mari. Prin urmare, alte metode de prelucrare a etanului și a amestecurilor sale cu etilenă în produsele clororganice prezintă interes. Ele se bazează pe combinarea sau combinarea clorinării directe și oxidative cu scindarea HCl și cu alte reacții. Deoarece procesul industrial implementat unde reactorul 1 se combină clorurarea directă a etanului și a amestecurilor acesteia cu etilenă și clorurate cu HCI scindare. În sistemul 2 al primului produs etapă este chloroolefins izolat (clorură de vinil și clorura de viniliden), alte substanțe, inclusiv etilena, etan, HCI alimentat la oxiclorurare, cloretan se obține separat de aer și alimentat în reactorul 1. Procesul este combinat cu hidroclorurare clorurii de viniliden și metil cloroform și cu clorurarea oxidativă a tuturor organoclorurilor nețintă în tri- și tetrachloretilenă.
Figura 8. Schema bloc a procesării combinate a etanului sau a amestecurilor sale cu etilenă:
Clorurarea termică și dehidroclorurarea; 2-rectificare; 3) clorurarea oxidativă; 4-hidroclorurarea; 5-clorurare oxidativă și dehidroclorurare.
Astfel, apariția unor astfel de procese combinate și combinate cu scindarea derivaților clorurați și a clorinării oxidative afectează tehnologia și eficiența economică a acestor industrii și protecția mediului.
Prelucrarea deșeurilor organice clor
În producția de clorură de vinil, clorometanii, pesticidele, reziduurile se formează sub formă de funduri. Deșeurile din producția organoclorură sunt otrăvitoare, dificil de descompus și poluează în mare măsură mediul.
Există mai multe modalități de prelucrare a deșeurilor organice de clor:
Sinteza acetatului de vinil
il. Lebedev NN Chimie și tehnologie de sinteză organică și petrochimică. M. Chemistry, 1971, 840s. regularități în tehnologia sintezei organice organice. MITHT im.MVV Lomonosov, 1981. 107s. Tehnologia sintezei petrochimice. Adelson.
Sinteza propilen glicolului
Hârtie termică >> Chimie
Dezvoltarea tehnologiilor de economisire a energiei pentru rectificarea produselor de sinteză a clorbenzenului
Teză >> Chimie
ACADEMIA DE TEHNOLOGIE CHIMICĂ MV Lomonosov Departamentul de Chimie și Tehnologie de Sinteza Organică Organică lucrează la.
Sinteza industrială a fenolului
Tehnologia de producție a poliacrilonitrilului
ClO4) 2. Polimerizarea omogenă a acrilonitrilului în solvenți organici (dimetilformamidă, dimetilacetamidă). Chemistry, 1985. -560 p. Lebedev, N.N. Chimie și tehnologie de sinteză organică și petrochimică / N.N. Lebedev. - ed. 3 Revizuit. -.
Trimiteți-le prietenilor: