Производство винилиденхлорида




Винилиденхлорид, хлористый винилиден, 1, 1 — дихлорэтилен, СН2=СС12 —бесцветная жидкость со слабым запахом, температура кипения 31,7°С; температура замерзания-122,1°С, удельный вес 1,219. Пределы взры-ваемости с воздухом от 7 до 16% объемных. Винилиденхлорид хорошо смешивается со многими органическими растворителями. Он способен к реакциям полимеризации и совместной полимеризации с другими мономерами—хлористым винилом, бутадиеном, метилметакрилатом и др. Полимеры и сополимеры винилиденхлорида обладают рядом ценных свойств: химической стойкостью, водостойкостью, достаточной механической прочностью, способностью окрашиваться и пр., поэтому находят применение для получения пластмасс, пленкообразующих веществ, упаковочных материалов, заменителей кожи, синтетических волокон.

Сырьем для получения винилиденхлорида служит трихлорэтан, который получается хлорированием хлористого винила

 

СН2=СНС1 + С12 → СН2С1—СНСl2

 

или дихлорэтана

 

СН2С1—СН2С1+С12 → СН2Сl-СНСl2+НСl.

 

Обычно используют вторую реакцию, т. к. дихлорэтан дешевле, чем хлорвинил и сравнительно легко хлорируется каталитически в жидкой фазе в присутствии инициатора—порофора. Рациональное использование хлористого водорода является существенным моментом при организации производства трихлорэтана из дихлорэтана.

Получение винилиденхлорида дегидрохлорированием трихлорэтана возможно следующими методами:

1) спирто-щелочным,

2) водно-щелочным,

3) пиролизом,

4) известковым.

Первый способ требует затраты спирта и щелочи, стоимость которых сравнительно велика. Отделение винилиденхлорида от спирта, в связи с возможным образованием азеотропных смесей спирт-вода—винилиденхлорид, затруднено. Наличие же спирта в винилиденхлориде ухудшает полимеризацию последнего. Воднощелочной способ применялся в промышленном масштабе, несмотря на высокий расход щелочи, т. к. при омылении трихлорэтана приходится брать избыток щелочи для сдвижения равновесного состояния в сторону образования винилиденхлорида. Более прогрессивным может явиться метод пиролиза трихлорэтана, при подборе соответствующего катализатора. При проведении процесса с активированным углем в качестве катализатора при температуре 500°С, с конверсией 50—60%, выход винилиденхлорида не превышал 50%.

Проведение дегидрохлорирования тетрахлорэтана известковым молоком позволяет использовать более дешевое сырье, чем едкий натр, при сохранении достаточного выхода винилиденхлорида.

Производство винилиденхлорида по известковому методу осуществляется по описываемой схеме в три стадии:

1) омылении трихлорэтана известковым молоком,

2) ректификации винилиденхлорида,

3) стабилизации готового продукта.

Известковое молоко, необходимое для омыления трихлорэтана готовится в гасителе 11, взаимодействием негашеной извести и воды (Схема 4).

Из гасителя известковое молоко с содержанием гидрата окиси кальция 170 г/л сливается в емкость 12, куда в случае необходимости добавляется вода. Центробежным насосом известковое молоко подается в мерник, 1, из которого поступает в смеситель 3, в него же из мерника 2 сливается трихлорэтан. Образовавшаяся смесь центробежным насосом закачивается в реактор 13. Реактор — стальная колонна, футерованная диабазовой плиткой с рубашкой и змеевиком внутри. В конце реакции реактор обогревается острым паром.

В реакторе 13 протекает основная реакция получения винилиденхлорида:

 

2СН2С1-СНС1 + Са(ОН)2 → 2СН2=СС12+СаС12+2Н20.

 


Вследствие наличия в трихлорэтане тетрахлорэтана и пентахлорэтана протекают побочные реакции образования трихлорэтилена:

 

2СНС12-СНС12+Са(0Н)2 → 2СНС1=ССl2+СаСl2+2Н20.

 

и тетрахлорэтилена:

 

2СС13—СНС12+Са(0Н)2 → СС12 = ССl2+СаС12+2Н20.

 

Смесь паров из реактора 13 поступает в реакционную емкость 14. В ней благодаря введению свежей порции известкового молока и дополнительному времени трихлорэтан, почти полностью вступает в реакцию. Парогазовая фаза из реакционной емкости 14 частично конденсируется в дефлегматоре 4. Конденсат через фазоразделитель 9 стекает в реакционную емкость или в сборник конденсата 15, Паровая фаза, состоящая в основном из винилиденхлорида, конденсируется в конденсаторе 5, охлаждаемом рассолом. Неконденсирующиеся газы сбрасываются в атмосферу из фазоразделителя 6; винилиденхлорид-сырец из него же сливается в емкость 16 или в куб ректификационной колонны 17, который обогревается горячей водой так, чтобы температура в кубе поддерживалась 60—70°С.

Пары винилиденхлорида, частично трихлорэтилена, дихлорэтана и воды поступают из колонны в дефлегматор 7. Сконденсировавшиеся трихлор-этилен, дихлорэтан, вода с частью винилиденхлорида через фазоразделитель 10 стекают в колонну. Пары винилиденхлорида конденсируются в конденсаторе 8. Конденсат поступает в сборник готового продукта 18, стабилизируется гидрохиноном и выдавливается сжатым азотом потребителю. Кубовый остаток из колонны 17 содержит около 50% дихлорэтана.

Основные параметры производства

Содержание Са(ОН)2 в известковом молоке 170—200 г/литр

Содержание С2Н3Сl3 в трихлорэтане не менее 75%

Давление в реакторе 13 0,1—0,3 атм.

Температура в реакторе 13 90 - 95°С

Температура в реакционной емкости 90—93°С

Температура верха ректификационной колонны 32 —35°С

Конденсаторы 5 и 8 охлаждаются рассолом —10°С

На 1 т 100% винилиденхлорида расходуется 100%-го трихлорэтана 1,68 т

 

Схема 4. Технологическая схема производства винилиденхлорида

 

 

Обозначения на схеме 4:

1,2 —мерники,

3— смеситель,

4, 7 —дефлегматоры,

5, 8— конденсаторы.

6,9, 10 — фаэопазделители,

11 —гаситель извести,

12, 1 6—емкость,

13 —реактор,

14 —реакционная емкость,

15, 18 —сборники,

17 —ректификационная колонна.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-12-28 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: