Повышение селективности процесса производства 1,2-дихлорэтана
Использование дихлорэтана для получения винилхлорида, важного исходного соединения для синтеза полимерных материалов. Жидкофазное хлорирование этилена в реакторе барботажного типа. Низкотемпературное и высокотемпературное жидкофазное хлорирование.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.03.2018 |
| Размер файла | 14,7 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 селективности процесса производства 1,2-дихлорэтана
Корчагина Татьяна Константиновна
доцент кафедры технологии органического и
нефтехимического синтеза
Курдюбова Ангелина Александровна,
студент-магистрант 6-го курса
1,2-Дихлорэтан является одним из самых крупнотоннажных галогенпроизводных углеводородов. Примерно 90 % производимого в мире дихлорэтана используется для получения винилхлорида, важного исходного соединения для синтеза полимерных материалов, в частности -- поливинилхлорида. Дихлорэтан находит широкое применение в различных областях промышленности и как растворитель. Используется в сельском хозяйстве как инсектицид для обеззараживания зерна, зернохранилищ и почвы виноградников.
Дихлорэтан получают прямым хлорированием этилена. Жидкофазное хлорирование этилена проводят в среде дихлорэтана. В жидкость подают газообразные реагенты - хлор и этилен. Катализатором процесса является хлорное железо FeCl3 [1]. Температура процесса не более 85 оС, давление 0,35-0,5 МПа. Для более полного расходования хлора на основную реакцию хлорирования этилена, этилен берут в 5% избытке по отношению к хлору. Селективность по дихлорэтану достигает 97 % [3].
Процесс хлорирования этилена осуществляют в реакторе барботажного типа (барботажная колонна), который представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат со встроенными холодильниками для съема тепла реакции.
Реакция хлорирования этилена в жидкой фазе сопровождается образованием побочных высококипящих продуктов, что ведет к снижению выхода целевого продукта. В связи с этим, поиск путей повышения селективности процесса жидкофазного хлорирования этилена является достаточно актуальным.
Процесс получения 1,2-дихлорэтана сопровождается выделением значительного количества тепла. По способу отвода тепла различают низкотемпературное и высокотемпературное жидкофазное хлорирование. При низкотемпературном процессе реакция протекает при температуре ниже температуры кипения дихлорэтана, продукт выводится из реактора в жидком виде. Достоинством этого способа является высокая селективность, достигающая 99,0-99,6%. Существенным недостатком является необходимость очистки продукта от катализатора. При высокотемпературном процессе реакция протекает при температуре кипения дихлорэтана, что позволяет отводить дихлорэтан в парообразном состоянии. 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 [4].
При анализе способа получения 1,2-дихлорэтана были выявлены основные недостатки существующего производства:
1. Применение 5% избытка этилена, предотвращающего проскок хлора через реактор, который отрицательно сказывается на коррозионной стойкости материала реактора и последующих аппаратов. Но увеличение избытка этилена приводит к увеличению выхода побочных продуктов реакции, следовательно, требуется высокий контроль подачи реагентов в определенном соотношении.
2. Повышение температуры приводит к увеличению выхода побочных продуктов заместительного хлорирования.
При переходе в режим кипения происходит насыщение жидкой реакционной массы парами дихлорэтана (в виде пузырей). Подаваемый в зону реакции газообразный хлор взаимодействует с парами дихлорэтана, и реакция заместительного хлорирования смещается в газовую фазу. Поскольку ингибитор реакции - хлорное железо, вследствие малой летучести в рассматриваемом диапазоне температур способен эффективно действовать только в жидкой фазе, скорость реакции заместительного хлорирования резко возрастает. Очевидно, что введение в зону реакции веществ, способных ингибировать радикально-цепные реакции, должно снижать скорость заместительного хлорирования дихлорэтана в режиме кипения. Известно, что кислород является эффективным ингибитором газофазных реакций заместительного хлорирования углеводородов, благодаря своей способности к обрыву цепей за счет образования малоактивных радикалов типа *C2H3ClO2.
В качестве варианта совершенствования предложен способ получения 1,2-дихлорэтана путем взаимодействия этилена с хлором в присутствии кислорода и катализатора - треххлористого железа в жидком 1,2-дихлорэтане при повышенных температуре и давлении.
Процесс осуществляют при мольном соотношении этилен : хлор 0,995-1,005 : 1. Хлор содержит 5,0-10,0 об.% кислорода. В реакторе поддерживается температура 84 оС и давление 0,4 МПа [2].
Проведение процесса получения 1,2-дихлорэтана при мольном соотношении этилен : хлор 0,995-1,005 : 1 позволяет резко сократить расход этилена при производстве 1,2-дихлорэтана.
Использование в способе получения 1,2-дихлорэтана хлора содержащего 5,0-10,0 об.% кислорода, позволит резко снизить образование побочных продуктов и повысить качество 1,2-дихлорэтана-сырца. Селективность процесса возрастает до 99,94%.
Литература
дихлорэтан синтез полимерный жидкофазный
1. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: учебник для вузов / Н.Н. Лебедев. - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва: Альянс, 2013. - 592 с.: ил.
2. Пат. 2021244 Российская Федерация, МПК С 07 С 19/045. Способ получения 1,2-дихлорэтана / В.Н. Майстренко, В.В. Лисицкий, В.Д. Шаповалов, З.Г. Расулев, Л.Г. Кузина: патентообладатель Башкирский государственный университет. - № 4947144/04: заявл. 20.06.1991; опубл. 15.10.1994.
3. Постоянный технологический регламент № 102-02/09-2010 производства винила хлористого технического (винилхлорида) / ОАО «Каустик». - Волгоград, 2010. - 455 с.
4. 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 18.05.2009Способы получения винилхлорида из ацетилена. Газофазное, жидкофазное гидрохлорирование ацетилена. Примеры утилизации хлористого водорода. Термодинамические параметры реакций гидрохлорирования в газовой фазе и значения равновесных выходов хлорэтанов.
реферат [44,1 K], добавлен 12.01.2014Общая 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 17.01.2011Окись 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 07.06.2014Принципы обеззараживания воды хлорированием на водоочистных комплексах: эффект подавления бактериальной жизни и проведение технологического анализа для установления необходимой дозы хлора. Применение вакуумных газодозаторов системы ЛОНИИ-100 и Кульского.
реферат [1,0 M], добавлен 09.03.2011Понятие и сущность процесса хлорирования углеводородов и других соединений, история открытия и развития учения о хлорировании. Методы получения хлорпроизводных углеводородов и применение их в промышленности. Характеристика и получение фтороалканов.
курсовая работа [77,9 K], добавлен 21.02.2009Аналитический 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 24.05.2012Окислительный аммонолиз пропилена и окислительное хлорирование этилена. Основные особенности процессов окисления в псевдоожиженном слое катализатора. "Воздушный" и "кислородный" процессы. Рециркуляционные технологии. Кинетика и механизм реакций.
реферат [194,5 K], добавлен 26.01.2009Аппаратурное оформление процесса получения анилина из нитробензола в трубчатом реакторе. Формализованное описание процесса. Метод Эйлера и метод Рунге-Кутты второго и четвертого порядка. Характеристика программного обеспечения и технических средств.
курсовая работа [856,8 K], добавлен 20.11.2012Обзор вариантов промышленного получения этиленгликоля из окиси этилена. Описание технологической схемы и сырья, используемого в производстве многотонажного синтеза этиленгликоля (окись этилена, вода), побочных продуктов (этиленгликоль, диэтиленгликоль).
курсовая работа [38,0 K], добавлен 06.04.2010Окись 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 24.06.2008Этанол как многотоннажный продукт органического синтеза, огнеопасный растворитель. Общая характеристика основных методов и способов получения синтетического этанола. Знакомство с технологическими особенностями процесса производства этилового спирта.
реферат [901,0 K], добавлен 02.04.2019Характеристика химических процессов, в результате которых в органические соединения вводятся атомы галогена. Значения тепловых эффектов реакций галогенирования. Описание механизма газофазного и ионно-каталитического хлорирования, процессов расщепления.
презентация [0 b], добавлен 07.08.2015Исходные мономеры для синтеза поливинилхлорида (ПВХ), его физические и физико-химические свойства. Способы получения винилхлорида. Способы получения ПВХ на производстве. Производство ПВХ эмульсионным способом. Основные стадии получения суспензионного ПВХ.
реферат [81,1 K], добавлен 19.02.2016Описание 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 27.02.2009Исследование основных физико-химических свойств сырья и готовой продукции, каталитического и окислительного процесса хлорирования, алкилирования и гидрирования бензола. Характеристика взаимодействия бензола с хлором, спиртами и неорганическими кислотами.
курсовая работа [97,5 K], добавлен 24.10.2011Особенности технологии изготовления полимерных материалов, основные параметры процессов переработки. Методы формования изделий из ненаполненных и наполненных полимерных материалов. Методы переработки армированных полимеров. Аспекты их применения.
реферат [36,4 K], добавлен 04.01.2011Химические, физические свойства жирных кислот. Способы производства жирных кислот: окисление парафинов кислородом воздуха; окисление альдегидов оксосинтеза кислородом. Гидрокарбоксилирование олефинов в присутствии кислот. Жидкофазное окисление олефинов.
контрольная работа [45,5 K], добавлен 15.03.2010
