Усовершенствование процесса получения винилиденхлорида
Выявление недостатков производства винилиденхлорида. Особенности типа бимолекулярного нуклеофильного отщепления. Выбор конструкции реактора для проведения промышленного процесса. Модернизация производства винилиденхлорида путем замены щелочного агента.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.03.2018 |
| Размер файла | 13,7 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/
Усовершенствование процесса получения винилиденхлорида
Корчагина Т.К.
Винилиденхлорид производят на заводе АО «Каустик» в городе Волгоград. Производство ведется методом жидкофазного дегидрохлорирования 1,1,2-трихлорэтана известковым молоком. При температуре 75-105 °С, давлении 0,05 МПа. Выход целевого продукта составляет 94 % [6].
На основе анализа промышленного аналога производства винилиденхлорида выявлены следующие недостатки:
? образование значительного количества сточных вод, что обусловлено малой активностью щелочного агента;
? значительный избыток щелочного агента и не полное расходование его на превращение;
? большие потери хлора в виде образующейся соли хлорида кальция.
С целью усовершенствования процесса производства винилиденхлорида предлагается заменить известковое молоко на новый щелочной агент (гидроксид натрия).
Щелочное дегидрохлорирование 1,1,2-трихлорэтана осуществляется 30-35%-ным водным раствором гидроксида натрия при температуре 20-40 °С и атмосферном давлении в присутствии 0,5-1%масс. катализатора межфазного переноса этилаттриэтилбензиламмония, что позволит снизить расход щелочного агента и увеличить выход целевого продукта до 99% [1].
Процесс получения винилиденхлорида описывается следующей реакцией:
CH2Cl - CHCl2 + NaOH > CH2 = CCl2 + NaCl + H2O
Данный процесс относится к типу бимолекулярного нуклеофильного отщепления:
CH2ClCHCl2 + OH - <--> [Cl---CH2--CCl2---H---OH] -->
--> CH2=CCl2 +H2O + Cl ?
Процесс выгодно проводить в среде с высокой основностью. Высокая основность среды достигается приливанием 1,1,2-трихлорэтана к раствору щелочи [3].
Наряду с основной реакцией идет следующая побочная реакция:
CHCl2 - CH Cl2 + NaOH > CHCl = CCl2 + NaCl + H2O
Изучение нового способа, его термодинамический анализ, рассмотрение механизма и кинетики реакции позволили подобрать конструкцию реактора для проведения промышленного процесса.
Процесс получения винилиденхлорида необходимо проводить в реакторе непрерывного действия, оснащенном рубашкой, в верхней части - насадочной колонной, заполненной кольцами Рашига, а в нижней части - барботером. Верхняя часть реактора, колонны и трубопроводы для транспортировки винилиденхлорида, выполнены из нержавеющей стали во избежание полимеризации винилиденхлорида, которая ускоряется ионами железа [6]. винилиденхлорид щелочный реактор нуклеофильный
Рассчитанный материальный баланс показал, что для получения 16000 т/год винилиденхлорида необходимо подать на процесс 2836,875 кг/ч 1,1,2-трихлорэтана и 1275 кг/ч едкого натра. Конечный выход винилиденхлорида 99 %, степень конверсии 100 %.
Расчёт теплового баланса показал, что тепло от реактора необходимо отводить в количестве 2,6·104 кДж.
В результате технологического расчета реактора определен общий необходимый объем реактора 5 м3; поверхность теплообмена 88 м2. Высота реактора 6,08 м, внутренний диаметр 3м. Высота рубашки 3,1 м. Реактор оборудован барботёром с диаметром 83Ч3,5 мм. Необходимое количество отверстий с диаметром 10 мм составит 64 [2].
В результате анализа технологической схемы на соответствие нового способа требуется введение дополнительной емкости для хранения катализатора на стадии подготовки процесса объемом 0,125 м3.
Был подобран центробежный насос [5] марки Х8/30 для подачи нового щелочного агента.
Кроме этого, провели расчет конденсатора [4], чтобы проверить, справится ли с нагрузкой при новых технологических условиях. Замены конденсатора не потребуется.
Таким образом, предложенный вариант модернизации производства винилиденхлорида путем замены щелочного агента и ввода катализатора позволит добиться увеличения выхода целевого продукта до 99 % и снизить расход щелочного агента.
Проведенные технологические расчеты (материальный и тепловой балансы, расчет реактора, конденсатора, насоса и стандартной емкости для хранения катализатора) позволили подобрать стандартное оборудование, которое обеспечивает все заданные параметры процесса.
Литература
1. Авторское свидетельство СССР №1127881, МПК С 07 С 21/08, С 07 С 17/34. Способ получения хлористого винилидена / Т. В. Шутенкова, Г. А. Толстиков, С. С. Шаванов, Г.А. Викторов, И. Х. Бикбулатов, Е. В. Шурупов, А. С. Исханов, Ю. Д. Морозов, С. Р. Рафиков, Е. Н. Денисов: патентообладатель Институт химии Башкирского филиала АН СССР и Стерлимакское производственное объединение «Каустик». - заявл. 21.01.1981; опубл. 07.12.1984.
2. Михаил Р. Реакторы в химической промышленности / Р. Михаил, К. Кырлогану; перевод П. Г. Романкова. - Ленинград: Химия, 1968. - 388 с.
3. Муганлинский Ф. Ф. Химия и технология галогенорганический соединений / Ф. Ф. Муганлинский, Ю. А. Трегер, М. М. Люшин. - Москва: Химия, 1991. - 272с.
4. Основные процессы и аппараты химической технологии / Г. С. Борисов [и др.]; под ред. Ю. И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Химия, 1991. - 496 с.
5. Павлов К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учебное пособие / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков; под ред. П. Г. Романкова. - 10-е изд., перераб. и доп. - Ленинград: Химия, 1987. - 576 с.
6. Постоянный технологический регламент № 4-18/2008 по производству винилиденхлорида - сырца / ОАО «Каустик». - Волгоград, 2008 г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
История и организационная структура ОАО "Каустик". Сущность и химизм технологического процесса. Альтернативный способ получения винилиденхлорида-сырца. Прием регенерированного винилиденхлорида. Мероприятия по подготовке реакторов к газоопасным работам.
отчет по практике [49,7 K], добавлен 28.11.2013Назначение и характеристика 2-нафтолов. Технология щелочного плавления, условия процессов и выбор оборудования. Контроль процесса щелочного плавления и методы определения гидроксисоединений. Аппаратура для обработки продуктов щелочного плавления.
курсовая работа [210,2 K], добавлен 12.05.2010Хлористый 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 13.03.2011Кинетические закономерности каталитического процесса, их определение истинной кинетикой реакции на активной поверхности и условиями массопереноса и теплопереноса. Определение оптимальной температуры в каждом сечении реактора идеального вытеснения.
реферат [693,0 K], добавлен 23.10.2010Исследование технологического процесса производства серной кислоты как объекта управления. Физико-химические основы получения продукта, описание схемы производства и выбор обоснования параметров контроля и управления уровня в сборниках кислоты.
реферат [752,4 K], добавлен 25.03.2012Реакции получения этанола. Выбор условий проведения процесса. Тип и конструкция реактора. Технологические особенности получения этилбензола. Варианты аппаратурного оформления реакторного блока. Продукты, получаемые алкилированием фенолов и их назначение.
реферат [165,7 K], добавлен 28.02.2009Технология синтеза аммиака. Материальный и тепловой балансы РИВ и РПС. Выбор адиабатического реактора для синтеза NH3. Расчет адиабатического коэффициента. Анализ зависимости объема реактора от начальной температуры, давления и степени превращения.
курсовая работа [523,3 K], добавлен 22.04.2012Технологические особенности процесса сернокислотного алкилирования изопарафинов олефинами. Выбор типа и конструкции реактора. Механизм пиролиза пентана. Катализаторы риформинга и уравнения протекающих реакций. Этерификация спиртов карбоновыми кислотами.
реферат [1,0 M], добавлен 28.02.2009Хлороводород: производство, применение. Выбор адиабатического реактора для синтеза HCl. Программа расчета адиабатического коэффициента. Программа и анализ зависимости объема реактора от начальной температуры, степени превращения, начальной концентрации.
курсовая работа [80,2 K], добавлен 17.05.2012Технологическая схема производства аммиака и получения синтез-газа. Эксергетический анализ основных стадий паровоздушной конверсии метана. Термодинамический анализ процесса горения в трубчатой печи. Определение эксергетического КПД шахтного реактора.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 05.11.2012Промышленные способы получения основных производных бензола, технологические схемы производства. Физические свойства и состав тринитротолуола, общий характер его действия. Выделения соединений натрия из отходов процесса производства тринитротолуола.
курсовая работа [323,5 K], добавлен 11.10.2010Свойства и применение хлороформа. Антимикробное, дезорирующее действие. Меры предосторожности при работе с йодоформом. Синтезы йодоформа. Реакции нуклеофильного замещения галогеналканов. Реакции отщепления (элиминирование). Методы синтеза галогеналканов.
курсовая работа [668,3 K], добавлен 17.01.2009Характеристика химического продукта и методы его получения. Физико-химические основы процесса, описание технологической схемы, отходы производства и проблемы их обезвреживания. Перспективы совершенствования процесса получения химического продукта.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 20.06.2012Физико-химические основы процесса получения этилбензола в присутствии хлорида, технологическая схема процесса. Материальный баланс процесса производства этилбензола алкилированием в присутствии хлорида алюминия. Расчет теплового баланса алкилатора.
курсовая работа [551,4 K], добавлен 09.08.2012Физико–химические свойства серы. Механизм реакций процесса получения серы методом Клауса. Внедрение катализаторов отечественного производства на предприятии. Влияние температуры, давления, время контакта на процесс. Термическая и каталитическая ступень.
курсовая работа [545,9 K], добавлен 17.02.2016Сущность технологического процесса промышленного синтеза аммиака на установке 600 т/сутки. Анализ зависимости выхода аммиака от температуры, давления и времени контактирования газовой смеси. Оптимизация химико-технологического процесса синтеза аммиака.
курсовая работа [963,0 K], добавлен 24.10.2011Реакции сульфирования алкилароматических углеводородов. Выбор сульфирующего агента и способы устранения недостатка процесса. Тепловой эффект и кинетика процесса. Сульфирование парафинов, олефинов и ароматических углеводородов, технология процесса.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 19.03.2012Физико-химические основы процесса метанирования, применение катализаторов и промышленные схемы. Программа расчета адиабатического коэффициента для выбора типа реактора, определение зависимости производительности от давления и начальной концентрации.
курсовая работа [1008,4 K], добавлен 09.06.2011Исходное сырье для производства этилового спирта и способы его получения. Физико-химическое обоснование основных процессов производства этилового спирта. Описание технологической схемы процесса производства, расчет основных технологических показателей.
курсовая работа [543,6 K], добавлен 04.01.2009Основные факторы, влияющие на ход процесса нуклеофильного замещения галогена в молекуле органического соединения. Процесс замещения сульфогруппы в промышленности, в синтезе лекарственных веществ и витаминов, пептидов, антибиотиков и модификаций сахаров.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 07.06.2011
