ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение из этилена через хлорэтан из "Основные хлорорганические растворители" Процесс осуществляется в жидкой фазе с небольшим избытком хлорида водорода (3—5%) в присутствии катализаторов, в качестве которых используются кислоты Льюиса. Обычно применяется хлорид алюминия, и в этом случае температура реакции поддерживается в пределах 0 5°С во избежание значительного смолообразования и протекания побочных реакций. Катализатором процесса может быть и хлорид железа — менее активный по сравнению с А1С1з как для основной реакции, так и для вторичных, и поэтому реакцию необходимо проводить при повыщенных (до 50 °С) температурах и давлении 0,4— 0,5 МПа. В таких условиях достигается полная конверсия по этилену, а количество смолообразных продуктов уменьшается в 10—20 раз. Преимуществом использования РеСЬ является возможность применения воды вместо рассола в качестве хладагента. Кроме того, это позволяет проводить процесс с отбором основной массы образовавщегося хлорэтана в парообразном состоянии и таким образом осуществлять съем тепла. [c.170] Хлорирование хлорэтана проводят в жидкой и газовой фазах. Жидкофазное хлорирование с получением 1,1,1-трихлорэта-на протекает неселективно. А. С. Братолюбовым и Ю. А. Трегером было изучено фотохимическое хлорирование хлорэтана в жидкой фазе при 20 и 40 °С. Степень превращения хлора при 20 °С была близка к 100 /о в области мольных соотношений хлор хлорэтан, равных (0,4—2,2) 1,0. Уже при соотношении, равном 2,4, степень конверсии хлора падала до 80%. Повышение температуры до 40 °С позволило получать и при этом соотношении полную конверсию хлора. [c.170] При температуре 40 °С увеличение мольного отношения хлора к хлорэтану до 2,6 1,0 приводит к снижению степени конверсии хлора до 97 % Дальнейшее увеличение мольного отношения сопровождается резким падением конверсии. [c.170] Состав продуктов хлорирования хлорэтана в значительной степени зависит от соотношения реагентов (рис. 40). Образующиеся 1,1- и 1,2-дихлорэтаны начинают хлорироваться при мольном отношении хлора к хлорэтану, меньшем 0,37, а три-хлорэтаны — при отношении выше 0,4. При соотношении, равном 0,8, содержание 1,1- и 1,2-дихлорэтанов в продукте достигает максимума — 34 и 15% соответственно. Максимальное содержание 1,1,1- и 1,1,2-трихлорэтанов (34 и 31 % масс.) достигается при мольном соотношении 2,5 и 2,0 дальнейшее увеличение соотношения приводит к более глубокому хлорированию с образованием полихлоридов, представляющих собой смесь 1,1,2,2-и 1,1,1,2-тетрахлорэтанов, пента- и гексахлорэтанов. [c.170] Технологическая схема получения 1,1,1-трихлорэтана из этилена через хлорэтан (рис. 42). [c.171] Технологическая схем включает следующие стадии гидрохлорирование этилена, выделение и очистку хлорэтана, хлорирование хлорэтана, закалку реакционных газов хлорирования, гидро-хлорирование 1,1-дихлорэтена, очистку 1,1,1-трихлорэтана-сырца, ректификацию 1,1,1-трихлорэтана, стабилизацию и осушку 1,1,1-трихлорэтана. [c.171] Исходные газы — этилен и хлорид водорода со стадии хлорирования с влажностью не более 0,005% (масс.) —смешиваются, и полученная смесь поступает в реактор гидрохлорирования /, заполненный хлорэтаном. Материал реактора—углеродистая сталь. Процесс гидрохлорирования проводится в присутствии хлорида алюминия, который первоначально загружают в реактор и затем периодически добавляют, чтобы его концентрация составляла 0,2—0,5 % от загруженной в реактор массы. Температура в реакторе поддерживается около — 10°С. [c.171] Не вступившие в реакцию хлорид водорода и этилен с примесью парообразного хлорэтана (отходящие газы) по выходе из реактора поступают в холодильник 2, охлаждаемый рассолом здесь частично конденсируется хлорэтан. Собранный конденсат возвращается в реактор I, а смесь хлорида водорода и этилена из холодильника направляется на очистку. [c.172] Адсорбционная очистка отходящих газов осуществляется в стальных, защищенных диабазовой плиткой адсорберах 3, заполненных активированным углем. Адсорбция проходит при температуре окружающей среды, емкость угля составляет 20—25%. [c.172] Десорбция хлорэтана проводится с помощью водяного пара при 110—120 °С. Водяной пар с хлорэтаном проходит холодильники, охлаждаемые водой, где происходит конденсация пара. Конденсат очищается за счет отпаривания хлорэтана. [c.172] Хлор компрессором, обеспечивающим давление не менее 0,9 МПа, подается в реактор хлорирования 6, куда после испарения подаются хлорэтан и рецикл, состоящий в основном из 1,1-дихлорэтана. Узел хлорирования включает ряд одинаковых блоков-ступеней, которые представляют собой кожухотрубные теплообменники из двух секций реакционной и охлаждающей. Процесс протекает в адиабатическом режиме в трубках реактора при давлении 0,6 0,05 МПа и температуре 480 20°С. Съем тепла осуществляется продуктами рецикла, подаваемыми как и хлор, параллельно во все блоки. В охлаждающей зоне температура продуктов реакции снижается до 300 20°С за счет циркулирующего в межтрубном пространстве органического теплоносителя. Хлор подается в смесительные устройства каждого блока без предварительного подогрева. Температура в реакторе регулируется за счет изменения температуры продуктов рецикла. [c.173] Смесь хлорорганических продуктов, этилена и хлорида водорода, пройдя последовательно водяной и рассольный холодильники, охлаждается до 20 °С, и после снижения давления до 0,25 — 0,30 МПа поступает в реактор гидрохлорирования 9. [c.173] Реактор гидрохлорирования представляет собой полую колонну, снабженную барботером и рубашкой для отвода тепла реакции с помощью рассола—15°С. Процесс осуществляется при температуре +20 5°С в среде жидкого 1,1,1-трихлорэтана в присутствии катализатора — 1,0—1,5% (масс.) РеСЬ на реакционную массу. В процессе гидрохлорирования проводится подпитка катализатора в количестве 0,3 % (масс.) на реакционную массу в аппарате. [c.173] Продукты реакции, растворенный хлорид водорода и продукты осмоления из реактора 13 поступают в попеременно работающие отпарные кубы 14, в которых смолистые вещества отделяются отгонкой продуктов реакции при 45—50 °С. Отпарные кубы обогреваются горячей водой через рубашку. Смолистые вещества направляются на сжигание. [c.174] Продукты реакции после стадий хлорирования и гидрохлорирования представляют собой смесь, состоящую из 1,1,1-трихлорэтана, хлорэтана, 1,1-дихлорэтана и растворенного в них хлорида водорода. Разделение их и выделение товарного 1,1,1-трихлорэтана осуществляется в трехколонной системе ректификации. На первой колонне 15 выделяется этилен с хлоридом водорода, которые поступают в реактор гидрохлорирования этилена 1 через сместитель. [c.174] В аппараты для стабилизации — три попеременно работающие аппараты с мешалками — вводятся стабилизующие добавки, которые перемешиваются с подаваемым 1,1,1-трихлорэтаном при температуре 20—25 °С. Стабилизованный 1,1,1-трихлорэтан подается на осушку в колонну 19, заполненную цеолитом. [c.175] Устанавливаются две колонны, работающие попеременно, в связи с необходимостью регенерации цеолита. Для регенерации цеолита подают азот давлением 0,4 МПа и температурой 300 °С продолжительность регенерации 4—5 ч. [c.175] После регенерации азот охлаждается в воздушном холодильнике 20 до 50 °С и поступает на очистку в один из двух попеременно работающих угольных адсорберов 21. Очищенный азот выбрасывается в атмосферу. [c.175] Вернуться к основной статье