Получение хлористого винила окислительным хлорированием этилена. Комбинированный процесс получения винилхлорида из прямогонного бензина, его стадии. Катализаторы процесса получения хлористого винила окислительным хлорированием этилена, его схема.
3.2 Технология приготовления катализатораВинилхлорид (хлористыйвинил, хлорвинил, хлорэтилен, хлорэтен, этиленхлорид) - органическое вещество ; бесцветный газ со слабым сладковатым запахом, имеющий формулу C2H3Cl и представляющий собой простейшее хлорпроизводное этилена .В настоящий момент существует три основных способа получения винилхлорида, реализованные в промышленных масштабах. получение хлористого винила окислительным хлорированием этилена; Первый метод является самым современным, распространенным и экономически наиболее эффективным технологическим производством, однако последние два способа, хоть и являются устаревшими, до сих пор существуют на многих предприятиях, ориентированных (по разным причинам) на использование дорогостоящего ацетилена. Также существует новый способ, пока не получивший распространения и реализованный в виде пилотного проекта в 1998 году на одном предприятии в Германии - окислительное хлорирование этана. В обоснованном на этилене процессе винилхлорид получается пиролизом дихлорэтана, который, в свою очередь, синтезируется каталитической реакцией хлора с этиленом. Хлороводород, получаемый в результате дегидрохлорирования дихлорэтана, вступает в реакцию с кислородом и этиленом в присутствии медного катализатора, образуя дихлорэтан и тем самым уменьшая расход элементарного хлора, используемого для прямого хлорирования этилена.Процесс получения винилхлорида гидрохлорированнем ацетилена состоит из четырех стадий: синтез и очистка ацетилена; синтез винилхлорида; очистка реакционного газа; ректификация винилхлорида. Сырье для синтеза винилхлорида - ацетилен - получают из карбида кальция или высокотемпературным пиролизом углеводородов нефти, синтетический или абгазный хлороводород. Соотношение ацетилен, хлористый водород составляет обычно от 1,0 до 1,1.Комбинированный процесс получения винилхлорида из концентрированных ацетилена и этилена состоит из следующих шести стадий: 1)синтез и очистка 1,2-дихлорэтана, 2)дегидрохлорирование 1,2-дихлорэтана с получением винилхлорида и хлористого водорода, 3)разделение продуктов дегидрохлорирования, 4)синтез и очистка ацетилена, 5)синтез винилхлорида из ацетилена, 6) ректификация винилхлорида. Образующийся 1,2-дихлорэтан подвергается дегидрохлорированию в трубчатой печи змеевикового типа.Процесс получения винилхлорида комбинированным методом из бензина состоит из девяти стадий: 1)пиролиз прямогонного бензина, 2)компримированне, очистка и осушка пирогаза, 3)гидрохлорирование разбавленного ацетилена, 4) абсорбционное улавливание винилхлорида после реактора гидрохлорировання, 5)хлорирование разбавленного этилена до 1,2-дихлорэтана. Исходное сырье - бензин, легкий нефтяной погон подвергается термоокислительному пиролизу с получением смеси разбавленных (от 8 до 9%) ацетилена и этилена. Эта смесь без концентрирования и разделения подвергается сначала каталитеческому (HGCL2) гидрохлорированию с превращением ацетилена в винилхлорид. Оставшийся этилен хлорируется до дихлорэтана в присутствии катализатора - хлорного железа - при давлении 0,51 МПА в кипящей реакционной массе.На основании кинетических данных предполагается, что взаимодействие катализатора с этиленом протекает медленно и предшествует стадии окисления катализатора с участием кислорода. Отсутствие зависимости скорости от парциального давления HCL позволяет предположить, что адсорбция HCL на катализаторе, являющаяся первичным актом процесса, протекает быстро. Поскольку реакция оксихлорирования этилена весьма экзотермична (238 КДЖ/моль), из реакторов необходимо отводить большое количество тепла. В реакторах с кипящим слоем катализатора отвод тепла осуществляют с помощью охлаждающих змеевиков, погруженных в кипящий слой. Катализаторы, работающие в кипящем слое, должны иметь прочную структуру, чтобы исключить возможность образования мелких частиц.Катализатор представляет собой цилиндрические гранулы имеющие по меньшей мере три сквозных отверстия, причем 40% объема пор имеет радиус, который соответствует максимальной величине кривой распределения пористости. Катализатор содержит хлорид меди (II) в качестве основного компонента (к которому для снижения летучести добавляют KCL, образующий с CUCL2 комплексы), нанесенный на оксид алюминия в форме полых цилиндрических гранул. Благодаря высокому соотношению поверхность / объем, который обеспечивают гранулы вышеуказанного катализатора, и характеристикам пористости гранул, этот катализатор позволяют значительно снизить потери напора, имеющие место в реакторах с неподвижным слоем катализатора, и существенно улучшить активность и селективность катализатора. Оксид алюминия в форме бемита в виде порошка, имеющего удельную площадь поверхности 270 м2/г и пористость 0,5 см3/г таблетируют так, чтобы придать форму трехлепестковых цилиндрических тел, имеющих сквозные отверстия, по одному в каждом из трех лепестков.
