Основные проблемы производства метиленхлорида методом термического хлорирования метана
Процесс получения хлорметанов методом объемного термического хлорирования метана при температуре 480-5200 С. Процесс очистки природного газа от гомологов метана. Структурный анализ конструкция реактора-хлоратора, выявление недостатков в его работе.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.03.2018 |
| Размер файла | 12,4 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/
Основные проблемы производства метиленхлорида методом термического хлорирования метана
Кривцова Ирина Александровна,
магистрант Волгоградского государственного технического университета.
На предприятии ВОАО «Химпром» осуществляется процесс получения хлорметанов методом объемного термического хлорирования метана при температуре 480-5200С с 1965 года.
Процесс хлорирования метана с целью получения метиленхлорида представляет собой систему последовательных реакций. Процесс термического хлорирования проводится непрерывно при небольшом избыточном давлении в одном или параллельно в двух, трех, четырех или пяти хлораторах, представляющим собой стальной цилиндр, футерованный изнутри шамотным кирпичом и диабазовыми плитками [1].
Весьма затруднительно задержать процесс на определенной стадии. При непосредственном термическом хлорировании метана не удается получить какое-либо одно индивидуальное хлорпроизводное; практически всегда получается смесь всех четырех хлорпроизводных: хлористый метил (CH3Cl), хлористый метилен (CH2Cl2), хлороформ (CHCl3), четыреххлористый углерод (CCl4) [2].
Относительные количества этих продуктов зависят от состава исходной смеси (CH4 и Cl2), температуры процесса, продолжительности пребывания газовой смеси в реакционной камере и др. [3].
Большой тепловой эффект хлорирования метана крайне усложняет контроль производства и регулирование течения реакции до желательной стадии хлорирования [3].
Сажеобразование можно отнести к существенному недостатку процесса термического хлорирования метана.
При введении процесса хлорирования необходимо постоянно следить за температурой хлора перед хлораторами, которая должна быть в пределах 15-500С. Снижение температуры до 150С и ниже приводит к частичной или полной конденсации хлора в трубопроводе. Попадание жидкого хлора в хлоратор приводит к большому «разбросу» температуры в объёме хлоратора и в результате к сажеобразованию с большим выделением тепла в различных точках реакционной зоны хлоратора [1].
CH4 + 2Cl2 ® C + 4HCl + 2,9 Ч 102 кДж
Выделяющаяся сажа ускоряет реакцию деструктивного хлорирования метана. В результате автокаталитического ускорения реакции сажеобразования, процесс хлорирования выходит из-под контроля.
Также одной из причин образования сажи могут являться реакции деструкции углеводородов. Так как природный газ, применяемый в технологическом процессе, в своем составе содержит примеси гомологов метана: этан, пропан, изопропан, бутан, изобутан, пентан, изопентан и др., а также одорирующие добавки - меркаптаны, которые при хлорировании образуют соответствующие хлоруглеводороды, приводящие к саже и смолообразованию и к загрязнению готовых продуктов.
Очистка природного газа от гомологов метана происходит на никелевом катализаторе в контактных аппаратах. Очистка природного газа от серосодержащих примесей происходит в контактном аппарате, заполненном катализатором ГИАП [1].
В процессе очистки природного газа гомологи диссоциируют на свободные радикалы и по месту разрыва молекулы к свободным радикалам присоединяется водород. Реакции гидрирования экзотермичны.
При небольшом избытке водорода эти реакции практически необратимы. Однако, при недостатке водорода протекают реакции деструкции углеводородов с образованием углерода (сажи), который забивает поры катализатора и выводит его из строя.
На основной стадии синтеза проблемным узлом является конструкция реактора-хлоратора.
В результате структурно-функционального анализа хлоратора были выявлены следующие недостатки:
Конструкция реактора - хлоратора: так как реактор представляет собой аппарат цилиндрической формы, полый внутри, это влечет за собой достаточно долгое время пребывания газа в зоне реакции, что ведет к образованию большого количества нежелательных побочных продуктов (ЧХУ).
Так как аппарат полого типа, при несоблюдении температуры в пределах допустимых процессом (480-5200С) приводит к разложению хлорметанов, образованию примесей хлоруглеводородов и сажи, а также закоксовыванию стенок реактора и газоходов, что влечет поочередную остановку хлораторов для ремонта. После каждой остановки требуется время на разогрев хлораторов для обеспечения зарождения реакции при пуске.
Недостатки в конструкции реактора влияют на количество побочных продуктов, на селективность основных продуктов. Таким образом, во избежание или устранения недостатков необходимым является замена конструкции аппарата, строгое соблюдение режима и времени пребывания газовой смеси в зоне реакции.
Литература
метиленхлорид хлорирование метан
1. Регламент производства хлорметанов на Волгоградском ОАО «Химпром»
2. Юкельсон И.И. Технология основного органического синтеза: учебник/ И.И. Юкельсон. - М.: «Химия», 1968
3. Фастовский В.Г. Метан: учебник/ под ред. И.Б.Раппопорта. - М.: «Гостоптехиздат», 1947. - 156 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Процесс совместного получения хлорметанов в реакторе со стационарным или псевдоожиженным слоем катализатора. Технологическая схема процесса хлорирования метана. Составление материального баланса процесса. Технологические, технико-экономические показатели.
реферат [27,4 K], добавлен 25.08.2010Назначение, устройство, составные части и принцип действие комплекса "Метан" как самостоятельной газовой защиты шахты. Проверка работоспособности оборудования. Измерение метана в атмосфере и срабатывание аппаратуры при превышении концентрации метана.
лабораторная работа [569,6 K], добавлен 15.10.2009Каталитическое сжигание метана. Поиск методов снижения концентрации оксидов азота. Условия приготовления и исследование физико-химических характеристик палладиевого и оксидного катализаторов, нанесенных на ячеисто-каркасный металлический носитель.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 19.12.2011Технология переработки природного газа. Реакция паровой конверсии монооксида углерода - следующая стадия в схеме получения водорода после конверсии метана. Состав катализатора низкотемпературной конверсии, обеспечивающий оптимизацию температурного режима.
курсовая работа [704,8 K], добавлен 16.12.2013Описание технологического процесса и конструкции аппаратов и оборудования для очистки газа от сероводорода. Разработка алгоритмической и функциональной схемы автоматизации процесса. Разработка схемы средств автоматизации; экономическое обоснование.
дипломная работа [5,6 M], добавлен 22.10.2014Процесс очистки и осушки сырого газа, поступающего на III очередь Оренбургского ГПЗ. Химизм процесса абсорбционной очистки сырого газа от примесей Н2S, СО2. Краткое техническое описание анализатора АМЕТЕК 4650. Установка и подключение системы Trident.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 31.12.2015Разработка чертежа отливки детали "Корпус". Изготовление литейной формы методом ручной формовки. Алгоритм получения поковки детали методом горячей объемной штамповки на штамповочном молоте. Процесс полуавтоматической сварки в среде углекислого газа.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 09.12.2013Моделирование процесса хлорирования. Описание основных аппаратов производства. Обоснование точек контроля, регистрации и регулирования. Выбор системы автоматического регулирования расхода природного газа на реактор в зависимости от расхода карналлита.
курсовая работа [1002,0 K], добавлен 14.01.2014Процесс селективной очистки масляных дистиллятов. Комбинирование процессов очистки. Фракция > 490 С величаевской нефти, очистка селективным методом. Характеристика продуктов процесса и их применение. Физико-химические основы процесса. Выбор растворителя.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.02.2009Переработка хлорорганических отходов, производство перхлоруглеводородов, хлорирование метана. Необходимые материалы для оборудования процессов получения хлорорганических соединений. Хлорирование в присутствии свободных радикалов, газофазное хлорирование.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 20.11.2009Процесс одновременной биотрансформации соединений азота, фосфора и серы в технологиях биологической очистки сточных вод. Активный ил. Методики и методы анализа микробных сообществ. Особенности и процесс проведения флюоресцентной in situ гибридизации.
реферат [42,5 K], добавлен 19.10.2016Требования к производству шампанского, технологический процесс производства. Разработка и реализация метода статистического управления процессом. Выявление экспертным методом наиболее значимых факторов, влияющих на процесс. Оценка возможности процесса.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 24.12.2014Сущность комбинированного и сбалансированного методов получения винилхлорида. Каталитическое гидрохлорирование ацетилена. Технология получения дихлорэтана путем прямого хлорирования. Классификация вторичных энергетических ресурсов промышленности.
курсовая работа [548,0 K], добавлен 30.04.2012Висбрекинг как наиболее мягкая форма термического крекинга, процесс переработки мазутов и гудронов. Основные задачи висбрекинга на современных нефтеперерабатывающих заводах: сокращение производства тяжелого котельного топлива, расширение ресурсов сырья.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 04.04.2013Классификация углеводородных газов. Процесс очистки газов от механических примесей. Осушка газа от воды гликолями. Технология удаление сероводорода и углекислого газа. Физико-химические свойства абсорбентов. Процесс извлечения тяжелых углеводородов.
презентация [3,6 M], добавлен 26.06.2014Промышленные методы получения винилхлорида. Принципиальная схема прямого хлорирования этилена и ректификация дихлорэтана. Блок-схема получения винилхлорида из этана. Годовая производительность винилхлорида. Расчет на прочность корпуса, стенки обечайки.
курсовая работа [287,3 K], добавлен 11.05.2012История развития рынка сжиженного природного газа, его современное состояние и перспективы развития. Технология производства и транспортировки сжиженного природного газа, обзор перспективных проектов по созданию заводов по сжижению газа в России.
реферат [2,5 M], добавлен 25.12.2014Физико-химические свойства этаноламинов и их водных растворов. Технология и изучение процесса очистки углеводородного газа на опытной установке ГПЗ Учкыр. Коррозионные свойства алканоаминов. Расчет основных узлов и параметров установок очистки газа.
диссертация [5,3 M], добавлен 24.06.2015Анализ конструкции изделия гладкой поковки круглого сечения "вал гребной" и ее особенности. Технологический процесс изготовления поковок, имеющих постоянное круглое сечение по длине. Определение термического режима. Составление технологической карты.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.01.2013Процесс и типичная схема установки низкотемпературной сепарации. Основные факторы, влияющие на процесс, основные недостатки и достоинства установок. Особенности функционирования жалюзийных, центробежных, сетчатые сепараторов и фильтров-сепараторов.
реферат [663,9 K], добавлен 04.06.2011
