Опис технологічної схеми - Дослідження процесу отримання 1,2-дихлоретану

У промислових умовах хлорування етилену для отримання дихлоретану проводять в вертикальних циліндричних хлораторах; тепло реакції відводиться холодною водою, що циркулює в змійовиках і сорочці апарату. Хлоратор вщент заповнений дихлоретаном, через який барботуючи реагують гази - етилен і хлор. Гази повинні бути попередньо ретельно осушені, так як вологий хлор, частково гідролізує, створює корозійну дію на сталеву апаратуру. При достатньо повному осушенні вихідних газів всю реакційну апаратуру і трубопроводи можна виготовляти з звичайної вуглецевої сталі.

Етилен надходить з розподільних установок глибокого охолодження досить осушеним і додаткової осушки йому не потрібно. З етилену, що виділяється іншими способами, наприклад гіперсорбціею, волога повинна бути вилучена твердими поглиначами або виморожуванням. Для осушення хлору застосовують концентровану сірчану кислоту, але зазвичай хлор надходить з хлорного заводу вже осушеним. При роботі з недостатньо осушеними вихідними газами потрібно покривати свинцем внутрішні стінки хлоратора, охолоджуючих змійовиків і мішалок.

Технологічна схема промислового виробництва 1,2-дихлоретану показана, на рис. 1. У газовій суміші, що надходить в хлоратор 1, повинен міститися надлишок етилену (5-10% від стехіометричної кількості), необхідний для повного зв'язування хлору. Присутність хлору в реакційних газах неприпустима, тому що взаємодія хлору з вуглеводнями в неохолодженому трубопроводі може привести до підвищення температури і спалахування вуглеводнів. Хлор, що подається в хлоратор, розбавляють повітрям (8-10% від обсягу реагуючих газів), це дає можливість проводити хлорування етилену при 20-30 ° С. Для кращого контакту між реагуючими газами та більш повного розчинення їх у дихлоретані в хлоратор встановлена ??пропелерна мішалка.

схема виробництва дихлоретану з етилену і хлору

Рисунок 1 - Схема виробництва дихлоретану з етилену і хлору:

1 - реактор(хлоратор); 2 - конденсатор змішування; 3 - збірник дихлоретану-сирцю; 4 - насос; 5 - промивний апарат; 6, 9 - ректифікаційні колони; 7, 10 - дефлегматори; 8, 11 - кип'ятильники;

Утворений дихлоретан-сирець з хлоратора самопливом безупинно перетікає до збірки 3.

Гази, що відходять з хлоратора, захоплюють значну кількість парів дихлоретану і частину хлористого водню, що утворюється в результаті реакцій заміщення. Тому з газів, що відходять, виділяють дихлоретан або абсорбцією, або конденсацією, як показано на схемі. У верхню частину конденсатора зміщування подають із холодильника охолоджений до - 20 оС дихлоретан для зрошення насадки. Дихлоретан, що зконденсувався збирається в нижній частині конденсатора і поступає в збірник дихлоретану-сирцю 3 . Гази, що відходять із верхньої частини конденсатора зміщування, ідуть в атмосферу.

Далі зі збірника частина конденсату повертається в реактор для підтримки потрібної температури і рівня рідини, а решту конденсату для звільнення від солей заліза направляють на триступінчату промивку кислотою, лугом і водою в апарат 4, де відбувається нейтралізація розчиненого в дихлоретані хлористого водню 5--10%-вим розчином їдкого натру.

Промитий 1,2-дихлоретан-сирець йде на ректифікацію. Осушка дихлоретану проводится в ректифікаційній колоні 6, У нижній частині якої підтримується температура 75--85 °С. З колони відганяється азеотропна суміш дихлоретану з водою, що конденсується в дефлегматорі 7 І частково повертається на зрошення колони 6. З кубової частини колони 6 Стікає збезводнений дихлоретан, що надходить далі в ректифікаційну колону 9, Де дихлоретан-дистиллят відділяється від трихлоретана й поліхлоридів (кубова рідина). Ступінь конверсії хлора близький до 100%, ступінь конверсії етилену складає 90-97%. Вихід 1,2-дихлоретану більше 90% [2].

Отже, процес отримання дихлоретану протікає згідно основних реакцій:

(1)

(2)

(3)

(4)

Та реакції нейтралізації хлороводню:

(5)

Вхідні дані

Таблиця 1.1 Компоненти ХТС для одержання 1, 2 - дихлоретану

№ п/п

Назва компоненту

Хімічна формула

1

Хлор

Cl2

2

Етилен

C2H4

3

1,2 - дихлоретан

C2H4Cl2

4

Трихлоретан

C2H3Cl3

4

Тетрахлоретан

C2H2Cl4

5

Пентахлоретан

C2HCl5

6

Хлороводень

HCl

7

Їдкий натр

NaOH

5

Вода

H2О

Таблиця 1.2 Вхідні потоки схеми

Апарат

Вхідні потоки

Параметри потоку

T, C

P, кПА

Молярні витрати кмоль/год

Масові витрати, кг/год

Реактор

C2H4

25

46

33,06

925,8

Cl2

25

46

49,93

3545

4'

25

46

10,28

288,3

Конденсатор

1

25

46

26,47

1877

2

25

46

102,77

2883

Зірник

3

25

46

102,77

2883

Нейтралізатор

5

25,06

196

36,6

2595

Нейтралізатор

30

196

10,7

300,1

Ректифікаційна колона

7

23

100

36,5

2588

Загальна сума всіх витрат (прихід):

409,08

17885,2

Похожие статьи




Опис технологічної схеми - Дослідження процесу отримання 1,2-дихлоретану

Предыдущая | Следующая