Интенсификация производства винилхлорида крекингом 1, 2-дихлорэтана
Красильникова Клавдия Федоровна,
кандидат химических наук, доцент кафедры технологии органического и нефтехимического синтеза,
Рафекова Гульнара Гаязовна,
магистрант.
Волгоградский государственный технический университет.
Винилхлорид – один из основных и важнейших продуктов химической промышленности. Он входит в сотню самых важных химических соединений. Его производство является крупнотоннажным.
Промышленное производство винилхлорида входит в первую десятку производства крупнейших многотоннажных продуктов основного органического синтеза; при этом почти весь производимый объём используется для дальнейшего синтеза полихлорвинила (ПВХ), мономером которого и является винилхлорид. На сегодняшний день мировое производство хлористого винила составляет 37,5 млн. тонн.
| Порно в оффисе my.porno365.pics |
Изучен процесс производства винилхлорида крекингом 1, 2-дихлорэтана на заводе-аналоге ОАО «Каустик» и выявлены его недостатки.
Промышленный способ производства винилхлорида, реализованный на предприятии ОАО «Каустик», основан на термическом крекинге 1, 2 – дихлорэтана при температуре 350 – 500 оС и давлении 0,8 – 1,1 МПа [1].
Основными недостатками производства данным способом являются высокая температура (350 – 500 оС) и низкая конверсия 1, 2-дихлорэтана (не выше 70 %).
В научно-технической и патентной литературе представлены различные способы получения хлористого винила.
Самым распространенным способом получения винилхлорида является парофазное гидрохлорирование ацетилена. Процесс проводят при 120 – 180 оС над катализатором, представляющим собой активный уголь, пропитанный раствором сулемы [2]. Данный процесс имеет существенные недостатки. Из-за необходимости промывки реакционных газов, содержащих остаточный хлороводород, образуются значительные количества водно-солевых стоков. Также весьма дорогостоящим является сырье для производства винилхлорида, а именно ацетилен [3].
Описанный в литературе [4] метод предусматривает проведение газофазного термического дегидрохлорирования 1, 2-дихлорэтана в присутствии промотора – хлористого водорода, который растворен в питающем сырье. В результате повышается конверсия и снижается выход побочных продуктов. Недостатком данного метода является необходимость очистки продуктов от дополнительного количества хлористого водорода.
Известен метод получения винилхлорида парофазным дегидрохлорированием дихлорэтана в присутствии катализатора – нанодисперсных оксидов алюминия. Особое место здесь занимает оксид алюминия, полученный по золь-гель методу с последующей сушкой в сверхкритических условиях, так как он содержит γ- и η-модификации льюисовских кислотных центров. Процесс проводят при температуре 300‒500 оС. Выход винилхлорида составляет 98,8% [5]. Однако время работы катализатора без окислительной регенерации вследствие интенсивного коксообразования непродолжительно, что усложняет технологическое оформление процесса и приводит к частой регенерации катализатора.
Наиболее современным и эффективным способом реорганизации процесса представляется метод, описанный в работах [6] и [7], предусматривающий получение винилхлорида путем каталитического дегидрохлорирования дихлорэтана в смеси с водородом и инертным газом-разбавителем при температуре 250−375 оС, взятых в мольном соотношении 0,01−0,08:0,94−1,18 соответственно в присутствии в качестве каталитической системы силиката, нанесенного на угольный носитель марки АГН. В качестве инертного газа-разбавителя можно использовать гелий, азот или аргон. В качестве силиката применяется силикат натрия.
Реакция проводится в реакторе кожухотрубного типа, время реакции составляет 15-20 с.
Технический результат предложенного решения − увеличение конверсии дихлорэтана до 95-98% при сохранении высокой селективности по хлористому винилу с одновременным снижением температуры процесса. В ходе реакции образуются побочные продукты в малых количествах, а отделение от них целевого продукта не затруднено.
Литература
1. Постоянный технологический регламент № 102-02/09-2010 производства винила хлористого технического (винилхлорида) / ОАО «Пласткард». – Волгоград, 2010. – 455 с.
2. Кнунянц И. Л. Краткая химическая энциклопедия. В 5 т. Т. 1. А – Е / И. Л. Кнунянц [и др.]. – Москва: Советская Энциклопедия, 1961.- 1262 с.
3. Тимофеев В. С. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза / В. С. Тимофеев, Л. А. Серафимов. – М.: Высшая школа, 2003. – 536 с.
4. Пат. 2256642 Российская Федерация, МПК C 07 C 21/06. Способ получения винилхлорида / А. В. Селезнев, Р. Г. Мубараков, О. Н. Митрофанова, М. А. Василенко; заявитель и патентообладатель ОАО «Саянскхимпласт». - № 2003135842/04; заявл. 10.12.2003; опубл. 20.07.2005, Бюл. № 20.
5. Перспективы использования нанодисперсных оксидов алюминия в качестве катализатора парофазного дегидрохлорирования 1, 2-дихлорэтана / В. А. Аверьянов [и др.] // Катализ в химической и нефтехимической промышленности. – 2006. - № 6. – С. 3 – 8.
6. Трушечкина М. А. Парофазное дегидрохлорирование 1, 2-дихлорэтана на углеродных катализаторах / М. А. Трушечкина, М. В. Зверева, М. Р. Флид // Катализ в химической и нефтехимической промышленности. – 2008. - № 4. – С. 5 – 10.
7. Пат. 2338737 Российская Федерация, МПК C 07 C 21/06. Способ получения винилхлорида и каталитическая система для его осуществления / Е. А. Глазунова, И. А. Курляндская, А. П. Сидоренкова, Ю. А. Трегер, М. А. Трушечкина, М. Р. Флид; заявитель и патентообладатель ООО НИИЦ «Синтез». - № 2007121604/04; заявл. 09.06.2007; опубл. 20.11.2008, Бюл. № 32.
Поступила в редакцию 18.09.2014 г.