Контрольная работа: Получение хлористого винила

Техноэкономические показатели методов получения хлористого винила (на одну тонну)

Наименование метода производства хлористого винила	Расход хлора, т	Расход этилена, т	Общий расход эл. энергии, включая сырье, квт-ч	Стоимость грн. (округленно)
Дегидрохлорирование дихлорэтана спиртовой щелочью	1,6	0,64	3619	2201
Пиролиз дихлорэтана	1,5	0,6	1500	1028
Гидрохлорирование ацетилена	0,7	ацетилен 0,5	1500	2011
Хлорирование в расплавленных солях	1,9	0,6	1000	652

Как видно из приведенных данных, методы хлорирования в расплавленных солях и пиролиз дихлорэтана позволяют получить более дешевый хлористый винил. При значительном снижении стоимости ацетилена, путем получения его из углеводородного сырья, очевидно, можно будет получить хлористый винил методом гидрохлорирования ацетилена с меньшими затратами.

1.2 Производство хлористого винила по Остросмысленскому

Производство хлористого винила дегидрохлорированием дихлорэтана спиртовым раствором щелочи основано на работах, приведенных Остро-мысленским И. И.

Получение хлористого винила осуществляется следующим образом (Схема 1).

В реактор 4 из мерников 1 и 2 сливается 24%-ный раствор едкого натра и метиловый спирт в отношении по весу приблизительно 2:1. Затем прибавляется в несколько порций необходимое количество дихлорэтана из мерника 3. После прибавки первой порции его реакционную массу в реакторе 4 подогревают до 50°С. Давление в реакторе повышается до 2,5—2,8 атм., а температура до 75°С. Хлористый винил отгоняется при температуре за обратным холодильником не выше 45°. Отгон ведется до содержания дихлорэтана в реакционной жидкости 0,5%. В реакторе 4 протекает основная реакция:

CH₂ Cl - CH₂ Cl+NaOH → CH₂ = CHCl+NaCl+H₂ 0;

побочные реакции

СН₂ С1 - СНС1₂ + NаОН → CH₂ = CCl₂ +NaCl+H₂ 0.

Так как в техническом дихлорэтане-ректификате находится некоторое количество (меньше 3%) трихлорэтана, то возможно образование ацетилена при избытке концентрированной щелочи по реакции:

CH₂ Cl - CHCl₂ + 3NaOH → C₂ H₂ + 3NaCl + 2H₂ 0

Образовавшиеся пары и газы поднимаются из реактора 4 и поступают в обратный холодильник 5. В обратном холодильнике конденсируется большая часть паров воды, спирта и дихлорэтана; полученный конденсат стекает в реактор 4. Хлористый винил, несконденсировавшиеся пары воды, дихлорэтана, метилового спирта и других примесей с температурой не выше 45 поступают в колонну ректификации хлористого винила 6. Из ректификационной колонны пары его с температурой 13°С направляются в холодильник-конденсатор 7, охлаждаемый рассолом с температурой—23°С. Жидкий хлористый винил поступает в сборник жидкого хлористого винила 8, охлаждаемый рассолом с температурой —23°С. Из него хлористый винил сжатым азотом передавливается потребителю. Кубовая жидкость из ректификационной колонны 6 с температурой 40°, содержащая хлористый винил в количестве меньшем 1 %, поступает на выделение метилового спирта (па схеме не указано). Из кубовых остатков возможно выделение винилденхлорида. Маточная жидкость, содержащая поваренную соль, 30% метилового спирта и около 10% каустика, из реактора 4 после отгона хлористого винила передавливается в сборник маточника 9, снабженный мешалкой для предотвращения выпадения поваренной соли. Из сборника 9 маточная жидкость с содержанием 30% метилового спирта поступает в колонну для отгона метилового спирта 10. Кубовая часть колонны 10 обогревается паром. Осаждающаяся в ней поваренная соль периодически вымывается водой, и полученный рассол с содержанием 250 г/л NaCl направляется в цех электролиза раствора поваренной, соли. Водно-спиртовая фракция из колонны 10 с содержанием 65% метилового спирта поступает в ректификационную колонну 11. Сверху ректификационной колонны выходят спиртоводные пары с содержанием СН₃ ОН не менее 75%, которые конденсируются в дефлегматоре 12. Частично конденсат поступает в колонну в виде флегмы, другая часть его, охлаждаясь в холодильнике 13, направляется в сборник метилового спирта 14, из которого поступает в мерник метилового спирта 2.

Из кубовой части колонны 11 вытекает вода с содержанием метилового спирта меньше 0,5%.

Схема 1. Технологическая схема производства хлористого винила по Остромысленскому

Обозначения на схеме 1:

1—мерник щелочи,

2—мерник метилового спирта,

3—мерник дихлорэтана,

4—реактор,

5—обратный холодильник,

6—ректификационная колонна X. В.,

7—холодильник хлорвинила,

8—сборник жидкого хлорвинила,

9—сборник маточника,

10—колонна д/отгона метилового спирта,

11—ректификационная колонна,