Анализ процесса производства хлорпарафинов на примере марки ХП-470

Мохов Владимир Михайлович,

кандидат химических наук, доцент кафедры технологии органического и нефтехимического синтеза, научный руководитель,

Безугленко Татьяна Александровна,

студент-магистрант 6-го курса.

Волгоградский государственный технический университет.

Усовершенствование процесса производства хлорпарафина марки ХП-470 является актуальной задачей, так как это одна из самых востребованных марок хлорпарафинов. Растущая потребность в хлорпарафине ХП-470 объясняется тем, что он применяется в качестве пластификатора в поливинилхлоридных и других полимерных композициях, а также для повышения огнестойкости строительных материалов, тканей и бумаги; в качестве присадки для повышения смазочного действия масел; при производстве нитроцеллюлозных лаков, лакокрасочных материалов [1].

Производство хлорпарафина ХП-470 осуществляется на заводе ОАО «Каустик» в городе Волгоград. Производство ведется методом жидкофазного хлорирования парафинов газообразным хлором при нагревании. В качестве сырья используют жидкие парафины фракции С₁₄-С­_17. Процесс хлорирования парафинов описывается следующим общим уравнением:

С_nH_2n+2 + хCl₂ → С_nH_2n+2-хCl_х + хHCl,

где n = 14-17; х = 1 [2].

На основе анализа производства можно выделить как достоинства, так и недостатки. Достоинства:

-                   простота и надежность конструкции реактора;

-                   отсутствие побочных процессов;

-                   выход целевого продукта близок к 100%.

Недостатки:

-                   периодичность процесса, что приводит к простою оборудования;

-                   большая продолжительность процесса;

-                   унос некоторого количества целевого вещества с абгазами;

-                   использование реактора в качестве теплообменника, что вызывает более быстрый износ и снижает его производительность;

-                   потери хлора – степень конверсии хлора 96 %, а также потери хлора с абгазами на каждой стадии;

-                   получаемый продукт содержит растворенные кислые газы, что снижает его термостабильность.

На основе анализа литературных данных можно сделать вывод, что основными направлениями улучшения технологии являются: замена сырья, перевод процесса в непрерывный режим с заменой реактора, применение инициатора или катализатора, применение усовершенствованного стабилизатора.

Выбранное направление совершенствования процесса предполагает применение в качестве сырья a-олефины фракцией С₁₄ – С₃₂. Хлорирование осуществляется в присутствии инициатора радикального типа – дицетилпероксидикарбоната в количестве 0,3% от массы a-олефинов. Инициатор подается непрерывно в виде 2%-го раствора в хлорорганическом растворителе (хлоруглеводороды с содержанием хлора – 5-10%) [3].

Техническим результатом, полученным при использовании данного изобретения, является снижение продолжительности процесса (продолжительность существующего процесса – 14-24 ч, а улучшенного – 11,5 ч), снижение температуры процесса до 60 °С, что уменьшает износ реактора, так как нет необходимости в дополнительном разогреве сырья, кроме того a-олефины дешевле на 40%, чем парафины.

Литература

1.                  Промышленные хлороргаические продукты. Справочник / под ред. Л. А. Ошина, М.: 1978. - с. 545.

2.                  Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: Учеб. 4-е изд., - М.: Химия, 1988. – 592 с.

3.                   Пат. 2242453 Российская Федерация, МПК C07C19/01. Способ получения хлоруглеводородов / Залимова М.М.; Дмитриев Ю.К. [и др.]. Заявитель и патентообладатель Волгоградское закрытое акционерное общество «Каустик» - №2003109894/04; заявл. 07.04.2003; опубл. 20.12.2004.

Поступила в редакцию 14.01.2016 г.