ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение тетрахлорэтена и тетрахлорметана хлорированием углеводородов и их хлорпроизводных из "Основные хлорорганические растворители" При хлоролизе одновременно протекают процессы хлорирования, дехлорирования, дегидрохлорирования, разложения, в том числе с разрывом связи С—С, и диспропорционирования. Имеют место и побочные реакции образования высококипящих перхлорированных соединений — гексахлорэтана, гексахлорбутадиена и гексахлорбензола. [c.139] Для осуществления процесса рекомендуются три типа реакторов пустотелый, с псевдоожиженным слоем катализатора и с расплавом солей. В пустотелом реакторе температура обычно поддерживается равной 600—650 °С. Тепло в изотермических реакторах отводится путем внешнего теплообмена, а в адиабатических реакторах — разбавлением реакционной смеси, например азотом, хлоридом водорода, тетрахлорметаном или тетрахлорэтеном, которые вводятся в реактор вместе с исходным сырьем. [c.140] Разбавитель выполняет несколько функций разбавляет реагенты с целью уменьщения скорости реакции, чтобы температурный профиль реактора по высоте был одинаков, препятствует образованию взрыва и предотвращает образование сажи, которая может получаться при нарушении подачи сырья или при плохом смешении. Разбавитель может также отбирать часть тепла реакции, т. е. препятствовать образованию так называемых горячих точек . Если в качестве разбавителя используют тетрахлорметан или тетрахлорэтен, соотношение получаемых продуктов легко регулируется вследствие существования в условиях процесса равновесной реакции. [c.140] В реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора реакцию легче поддерживать в изотермическом режиме, поэтому разбавитель можно не использовать. Однако опыт эксплуатации промышленных реакторов показывает, что для теплоотвода и в реакторах с псевдоожиженным слоем целесообразно использовать разбавитель. Кроме указанных преимуществ, в этих реакторах в значительной степени уменьшается коррозия при использовании внешнего или внутриреакционного теплосъема проблема коррозии решается с трудом. Температура реакции с использованием катализатора ниже, чем в пустотелых реакторах, и равна 350—500 °С. [c.140] В реакторах с расплавом солей реакция протекает изотермически при температуре 380 °С без разбавителя. [c.140] Время реакции может меняться в широких пределах. Например, для пустотелого реактора при 600 °С оно составляет 2 с, а для реактора с псевдоожиженным слоем угля при 350 °С оно достигает 40 с. [c.140] Могут быть использованы разные варианты реакторных узлов, содержащие две ступени обе с псевдоожиженным слоем катализатора, или первая — жидкофазное аддитивное хлорирование, а вторая — превращение продуктов I стадии в перхлоруглеводороды в псевдоожиженном слое катализатора возможны даже трехступенчатые агрегаты с постепенным повышением температуры от 460 до 560 °С. [c.141] В качестве катализаторов используют активированные угли, в том числе и для стационарного слоя, песок, силикагель, алюмосиликат, оксид алюминия, хлориды меди, бария и других металлов на носителе. [c.141] Технологическая схема получения тетрахлорэтена и тетрахлорметана хлорированием углеводородов j—Сз и их хлорпроизводных (рис. 28). Технологическая схема включает следующие стадии подготовку исходного сырья, хлорирование, конденсацию, дегазацию и осушку сырца, ректификацию и нейтрализацию готовых продуктов. [c.141] Назначение узла подготовки исходного сырья заключается в осушке исходного сырья в случае повышенного (более 0,005 % масс.) содержания влаги. Исходное сырье подается в верхнюю часть колонны /, снабженную выносным кипятильником. Пары из колонны конденсируются и поступают в разделительный сосуд 2, откуда нижний органический слой возвращается в колонну 1, а верхний водный слой сливается периодически или постоянно. [c.141] Кубовая жидкость колонны 1 направляется на хлорирование. Предусматривается подача исходного сырья на хлорирование, минуя узел осушки, в случае содержания в нем влаги менее 0,005 % (масс.). [c.141] Хлорирование осуществляется при давлении до 0,35 МПа в полом объеме реактора 3 при температурах 560—600 °С. Требуемая температура поддерживается подачей рецикла, состав которого определяет заданное соотношение между образующимися сси и СгСи. [c.141] В связи с использованием в качестве сырья уже частично хлорированных углеводородов тепловой эффект реакции соответственно понижается, что требует пониженного расхода рецикла. Для возможности повышения расхода рецикла с точки зрения осуществления обратимой реакции перехода U в СгСи предусматривается предварительное испарение сырья и рецикла, что соответственно уменьшает расход реакциеннего тепла на испарение исходных веществ. [c.141] При работе с испарителем 4 предусматривается вывод части кипящей смеси в реактор 3 для снижения концентрации смолистых веществ с целью увеличения срока эксплуатации испарителя между чистками. [c.143] Процесс закалки реакционных газов и конденсация сырца за счет осуществления процесса в колонне ректификации 5 совмещают с грубым фракционированием продуктов реакции, при котором получают фракции тетрахлорметана, тетрахлорэтена, гексахлорэтана и побочных продуктов — гексахлорбутадиена, гексахлорбензола, смолистых и др., не считая отходящих газов хлорирования. [c.143] Реакционные газы поступают в барботажную часть закалочной колонны 5, где при температуре 200 °С снимается тепло их перегрева за счет испарения жидкости, стекающей с верхних тарелок, и конденсируется основная часть побочных продуктов. По мере движения парогазовой смеси вверх на тарелках происходит обогащение ее легкокипящими компонентами. Это позволяет получать фракции, обогащенные гексахлорэтаном, затем тетрахлорэтеном и наверху колонны тетрахлорметаном. [c.143] Парогазовая смесь отводится с верха колонны 5 и проходит через холодильники, охлаждаемые водой, а отходящие газы с температурой 40—50 °С направляются на конденсацию. Конденсат подается в качестве флегмы на орошение колонны 5, в виде рецикла в реактор 5 и в колонну S на отпаривание. Получаемая фракция тетрахлорэтена подается в виде рецикла в реактор 5 и в колонну 8 на отпаривание. Фракция гексахлорэтана откачивается в реактор 3 только как жидкий рецикл. [c.143] Жидкость из барботажной зоны колонны 5 переливается в кубовую часть этой колонны, где ее температура доводится до 250—280°С, что позволяет отогнать основную часть тетрахлорэтена и гексахлорэтана, пары которых возвращаются на фракционирование совместно с реакционными газами. Остающаяся жидкость — концентрированная смесь высококипящих побочных продуктов периодически или непрерывно отводится на сжига-ние либо сливается на кристаллизацию для последующего захоронения. Кристаллизация отходов производства осуществляется путем их смешения в трубопроводе с водой и последующим фильтрованием в бункере 6. Затем твердые отходы выгружаются в контейнер 7 для захоронения. [c.143] Вернуться к основной статье