Повышение эффективности производства 1,2-дихлорэтана
Использование 1,2-дихлорэтана в качестве полупродукта для производства винилхлорида. Характеристика конструкции газлифтного реактора жидкофазного хлорирования этилена с комбинированным отводом тепла. Необходимость очистки продукта от катализатора.
Рубрика | Химия |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.03.2018 |
Размер файла | 87,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Волгоградский государственный технический университет.
Повышение эффективности производства 1,2-дихлорэтана
Шишкин Евгений Вениаминович,
доктор химических наук, научный руководитель,
Руденко Марина Сергеевна,
студент-магистрант 6-го курса.
1,2-Дихлорэтан в основном используется в качестве полупродукта для производства винилхлорида. Ежегодно в мире получают более 17,5 млн. тонн 1,2-дихлорэтана. Поэтому поиск способов повышения эффективности его производства является актуальной задачей [5].
Как правило, дихлорэтан получают жидкофазным хлорированием этилена в среде жидкого продукта. Катализатором служит хлорное железо FeCl3. Процесс проводят в реакторе барботажного типа со встроенными теплообменниками при температуре 80-85°С [3].
Для производства винилхлорида используют 1,2-дихлорэтан первого сорта. В соответствии с ГОСТ-1942-86 количество органических примесей в дихлорэтане первого сорта не должно превышать 0,6% масс. Этими примесями могут быть 1,1,2-трихлорэтан, 1,2-дихлорпропан и другие хлорорганические вещества. На производстве получают дихлорэтан-сырец с содержанием 97,6% масс. Поэтому возникает необходимость в энергозатратной очистке продукта ректификацией.
Процесс получения 1,2-дихлорэтана сопровождается выделением значительного количества тепла. По способу отвода тепла различают высокотемпературное и низкотемпературное жидкофазное хлорирование [1]. При высокотемпературном процессе реакция протекает при температуре кипения дихлорэтана, что позволяет отводить продукт в парах. В этом случае нет необходимости очищать 1,2-дихлорэтан от катализатора, однако из-за высоких температур увеличивается скорость побочных реакций заместительного хлорирования и как следствие, падает селективность. При низкотемпературном процессе реакция протекает при температуре ниже температуры кипения дихлорэтана, продукт отводится в жидком виде. Достоинством этого способа является высокая селективность, объясняющаяся замедлением побочных реакций заместительного хлорирования при снижении температуры. Существенным недостатком является необходимость очистки продукта от катализатора.
Комбинация вышеописанных способов отвода тепла предусматривает отвод части тепла за счет испарения дихлорэтана при его кипении, а другая часть отводится за счет охлаждения реакционной среды в теплообменнике. Это позволяет за счет снижения средней температуры в реакторе обеспечить высокую селективность и отбирать продукт в парах, исключая стадию его очистки от катализатора.
Такой комбинированный способ отвода тепла может быть осуществлен в реакторе газлифтного типа с выносной зоной циркуляции и теплообмена [4].
дихлорэтан газлифтный реактор катализатор
Рис. 1. Газлифтный реактор жидкофазного хлорирования этилена с комбинированным отводом тепла: 1 - колонна; 2 - распределитель хлора; 3 - распределитель этилена; 4 - сепарационное пространство; 5 - кожухотрубчатый теплообменник; 6 - перфорированные тарелки.
За счёт уменьшения количества тепла, отводимого в теплообменнике, можно поддерживать температуру верхних слоёв равной температуре кипения и обеспечить частичный отвод продукта в виде пара. Перепад температуры между нижним и верхним сечениями реакционной зоны составляет ~ 52°С. В реактор не требуется подавать подпитку для поддержания уровня жидкости, так как испаряется только синтезированный 1,2-дихлорэтан. Более того, при отводе 1/6 доли выделяющегося тепла за счет испарения, поддерживается минимально возможная температура и максимальная селективность. Остальные 5/6 от тепла реакции отводятся в теплообменнике [2].
Расчеты показали, что в предложенном реакторе за счет уменьшения средней температуры в реакторе и снижения скорости побочных реакций селективность по 1,2-дихлорэтану возрастает до 99,8%, что позволит исключить стадию ректификации.
Литература
1. Бальчугов А. В. Высокоселективные газожидкостные химические процессы с большим тепловым эффектом и их аппаратурное оформление: автореферат / А. В. Бальчугов. - Томск, 2008. - 39 с.
2. Пат. 2299876. Российская Федерация, МПК С 07 С 17/02. Способ получения 1,2-дихлорэтана с комбинированным отводом теплоты / А. В. Бальчугов, Е. В. Подоплелов, Б. А. Ульянов, А. И. Дементьев; заявитель и патентообладатель Ангарская государственная техническая академия (RU). - №2005113835/04; заявл. 05.05.05; опуб. 27.05.07.
3. Постоянный технологический регламент № 102-02/09-2010 производства винила хлористого технического (винилхлорида) / ОАО «Каустик». - Волгоград, 2010. - 455 с.
4. Соколов В.Н. Газожидкостные реакторы / В. Н. Соколов, И. В. Доманский - Л.: Машиностроение, 1976. - 216 с.
5. Флид М. Р. Винилхлорид: химия и технология. В 2-х кн. Кн. 1 / М. Р. Флид, Ю. А. Трегер. - М.: Калвис, 2008. - 584 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Товарные и технологические свойства дихлорэтана, области применения. Сырьевые источники: этиленовая фракция газов пиролиза нефтяного сырья и этиленовая фракция коксового газа. Способы получения дихлорэтана. Материальный баланс производства дихлорэтана.
контрольная работа [124,2 K], добавлен 30.03.2008Технология и этапы производства 1,2-дихлорэтана, обоснование выбранного метода. Характеристика сырья, продуктов и вспомогательных материалов. Описание технологической схемы получения 1,2-дихлорэтана, необходимые расчеты и правила техники безопасности.
дипломная работа [305,9 K], добавлен 18.05.2009Аналитический обзор методов производства поливинилхлорида. Физико-химические основы производства винилхлорида. Производство поливинилхлорида методом блочной полимеризации. Эмульсионная полимеризации винилхлорида. Полимеризация винилхлорида в суспензии.
реферат [43,3 K], добавлен 24.05.2012Влияние кислорода на полимеризацию с катализаторами. Особенности образования соединений ванадия высшей валентности. Зависимость эффективных констант скорости полимеризации этилена. Порядок подачи компонентов катализатора и кислорода в реакционную зону.
статья [362,6 K], добавлен 22.02.2010Описание физико-химических свойств окиси этилена – одного из самых реакционноспособных органических соединений, который относится к циклическим простым эфирам. Процесс синтеза оксида этилена. Выбор катализатора. Технологическая схема реакционного узла.
контрольная работа [19,7 K], добавлен 13.12.2011Оформление реакционного узла жидкофазного гидрирования углеводородов. Классификация реакций жидкофазного гидрирования в зависимости от формы катализатора. Влияние термодинамических факторов на выбор условий процесса. Селективность реакций гидрирования.
реферат [303,3 K], добавлен 27.02.2009Выбор и обоснование технологической схемы и аппаратурного оформления фазы производства. Описание технологического процесса изготовления поливинилхлорида: характеристика сырья, механизм полимеризации. Свойства и практическое применение готового продукта.
курсовая работа [563,9 K], добавлен 17.11.2010Окись этилена как крупнейший по масштабу производства продукт нефтехимического синтеза. Термодинамический анализ вероятности протекания процесса, сведения о механизме и кинетике протекающих реакций. Анализ промышленных технологий синтеза оксида этилена.
контрольная работа [510,5 K], добавлен 07.06.2014Комплексы никеля - самые распространенные катализаторы олигомеризации олефинов. Линейные производные этилена. Распределение продуктов олигомеризации этилена. Группы никелевых катализаторов. Процесс полимеризации этилена с образованием линейного продукта.
статья [860,6 K], добавлен 03.03.2010Общая характеристика, физические и химические свойства 1,1,2 – трихлорэтана, методы его получения. Критерии выбора способа производства данного вещества. Анализ технологической схемы производства аналога на соответствие требованиям целевой функции.
курсовая работа [131,4 K], добавлен 17.01.2011Основные промышленные способы производства изооктана. Технологическая схема и краткое описание процесса производства. Требования к серной кислоте, используемой в качестве катализатора. Принцип работы установки для алкилирования изобутана изобутиленом.
курсовая работа [635,8 K], добавлен 16.06.2014Пожарная опасность выхода горючих веществ из нормально работающих технологических аппаратов. Полимеризация этилена и пропилена методом низкого давления с использованием в качестве катализатора слабого раствора триэтилаллюминия в бензине и циклогексане.
курсовая работа [43,9 K], добавлен 06.01.2014Характеристика сырья, материалов, реагентов, полупродуктов. Фазовый состав промотированных железно-оксидных катализаторов, находящихся в атмосфере паров углеводородов и воды. Приготовление жидкого стекла. Материальный баланс железо-оксидного катализатора.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 16.03.2011Изотерма адсорбции паров дихлорэтана на активном угле. Диаметр и высота адсорбера. Коэффициент внутренней массопередачи. Продолжительность адсорбции, выходная кривая. Построение профиля концентрации в слое адсорбента. Вспомогательные стадии цикла.
курсовая работа [225,1 K], добавлен 10.06.2014Метод синтеза углеродных нанотрубок - catalytic chemical vapor deposition (CCVD). Способы приготовления катализатора для CCVD метода с помощью пропитки и золь-гель метода. Синтез пористого носителя MgO. Молекулярные нанокластеры в виде катализатора.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 11.06.2012Расчет полезного объема реактора и определение направлений оптимизации технологического процесса по приготовлению катализатора гидрохлорирования ацетилена. Составление материального и теплового баланса процесса и его технико-экономическое обоснование.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 05.12.2013Окись этилена - один из наиболее крупнотоннажных продуктов органического синтеза. Физические и химические свойства вещества. Строение молекулы. Производство оксида этилена: синтез через этиленхлоргидрин, окисление этилена. Применение оксида этилена.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 24.06.2008Хлористый винил как представитель моногалоидных производных этиленовых углеводородов. Производство хлористого винила по Остросмысленскому, гидрохлорированием ацетилена и пиролизом дихлорэтана. Производство винилиденхлорида, винилацетата и этиленгликоля.
контрольная работа [3,0 M], добавлен 13.03.2011Составление материального баланса печи для сжигания серы, материальный баланс хлоратора в производстве хлорбензола и производства окиси этилена прямым каталитическим окислением этилена воздухом, печи окислительного обжига в производстве ванадата натрия.
контрольная работа [22,1 K], добавлен 22.12.2013Основные функции химии. Свойства моющих и чистящих средств. Использование химии в здравоохранении и образовании. Обеспечение роста производства, продление сроков сохранности сельхозпродукции и повышение эффективности животноводства при помощи химии.
презентация [14,3 M], добавлен 20.12.2009