Интенсификация производства винилхлорида крекингом 1, 2-дихлорэтана

Размещено на http://www.allbest.ru/

Волгоградский государственный технический университет

Интенсификация производства винилхлорида крекингом 1, 2-дихлорэтана

Красильникова Клавдия Федоровна, кандидат химических наук, доцент кафедры технологии органического и нефтехимического синтеза

Рафекова Гульнара Гаязовна, магистрант

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.

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 г- и з-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. винилхлорид химический крекинг

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.

Размещено на Allbest.ru