1. Proprietăți de comerț și tehnologice ale aplicațiilor dicloretan
Dicloretan (clorură de etilen) CH2CI-CH2CI - lichid volatil incolor, cu miros specific care amintește de cloroform (p.f. 83,7 ° C;. Cu punct de topire -35,3 ° C; evaporarea termică de 77,3 Kcal / Kg) . Deoarece apă formează un amestec azeotrop (80,5% dicloretan), cu punct de fierbere la 72oS. Dicloroetan lumini cu dificultate, luminoase arde cu flacără, cu franjuri verde, acid clorhidric este eliberată în timpul arderii. Arderea dicloretan poate fi ușor stins cu apă. perechi dicloretan forma amestecuri explozive cu aerul din exteriorul explozivitate 4,8-15,9% (vol.).
Dicloretanul miscibil în toate privințele cu alcooli, benzen, acetonă și mulți alți compuși organici; bine se dizolvă uleiuri, grăsimi, rășini, ceară, cauciuc, alcaloizi, precum și anumite substanțe anorganice, cum ar fi sulf, fosfor galben, iod, și altele.
Dicloretanul este toxic și are un efect narcotic, deci ar trebui să fie atenți atunci când se ocupă cu ei. Dicloretanul inhalarea vaporilor provoacă dureri de cap, iritații ale tractului respirator, tuse, și poate duce la deces. admise vapori maxime de concentrație dicloretan în aerul spațiilor industriale 10 mg / m3.
Dicloretanul este utilizat ca solvent în diferite domenii: pentru extracția grăsimilor pentru curățarea uleiului din ceara, pentru lână degresare și blănuri, precum și produse din metal înainte de placare cu crom sau nichelare, pentru a extrage ceară (ceară montană) din cărbune brun, etc ... el este, de asemenea, un produs intermediar pentru mai multe sinteze industriale. Cantități semnificative de consum dicloretan pentru clorura de vinil.
2. Surse de materii prime: fracția de etilenă de piroliză materii prime de motorină și fracțiuni de cocs de gaz de etilenă.
3. Metode pentru prepararea dicloretan.
Există mai multe modalități de a obține dicloretan de la etilenă:
1) reacția etilenei cu clor în dicloretan lichid la 20-30 ° C;
2) care trece etilena prin clor lichid la presiune ridicată și la o temperatură nu mai mare de 0 ° C;
3) reacția etilenei cu clor la temperaturi ridicate (120 ° C) peste diferiți catalizatori (CuCI2, FeCl3, SbCI5, cărbune, etc) ...;
4) reacția etilenei, acid clorhidric și oxigen peste un catalizator de cupru la 300 ° C:
CH2 = CH2 + 2HCl + → 0,5O2 SN2Sl-SN2Sl + H2O
În industrie, distribuit în principal prima metodă, tehnologic dezvoltat AF Dobryanskiy cu angajații. Ei au demonstrat utilizarea dicloretan pentru a se obține nu numai etilenă pur, ci și ztilensoderzhaschizh exemplu amestecuri fracțiune de etilenă din materia primă motorină de piroliză și fracțiunea de etilenă gaz-cocserie. A doua metodă de realizare a randamentului ridicat al diclorurii de etilenă și necesită un clor lichid foarte concentrat. Mai mult, dicloretan reacția de formare, în acest caz, are loc cu un exces de clor, ceea ce duce la formarea nu numai de dicloretan, dar și alte produse de clorinare etilenă. Dezavantajele altor procese sunt randament scăzut datorită formării de produse de substituție prin dicloretan precum și dificultăți de curățare dicloretan.
fundații 4.Fizikokohimicheskie ale procesului de obținere a dicloretan
Procedeul de obținere a unui complex de reacție dicloretan eterogen. reacția endotermă Irreversible continuă fără utilizarea unui catalizator, la o temperatură scăzută.
Reacția clorului la conexiunea etilenei are loc cu eliberarea de cantități mari de căldură:
CH2 = CH2 + Cl2 → SN2Sl-SN2Sl # 916; H = - 48 kcal
La prepararea dicloretan, prin reacția etilenei cu clor în dicloretan lichid, care dizolvă atât gazul, reacția are loc în mod eficient în fază lichidă. Prin acest proces, securitatea este realizat (un amestec de clor gazos și etilena este explozivă) și îmbunătățește condițiile de transfer de căldură din amestecul de reacție la un agent de răcire. căldură Retractare de reacție este facilitată în mare măsură, și elimină complet posibilitatea de supraîncălzire locală. În plus, printre procesul continuă autocatalitic dicloretan și viteza de reacție este considerabil mai mare decât interacțiunea dintre etilenă gazos și clor Când reacția etilenei cu clor, aductul adăugarea de clor la dubla legătură (1,2-dicloretan) și produse de substituție formate - tricloretan, tetracloretan și policloruri mai mari:
CH2 = CH2 + 2Cl2 → SN2Sl-SNSl2 + HCI
CH2 = CH2 + 3Cl2 → SNSl2-SNSl2 + 2HCl etc.
Reacțiile de substituție sunt accelerate odată cu creșterea temperaturii (Fig. 2). Figura arată că la temperaturi de la -30 la -20 ° C, se obține aproape exclusiv dicloretan, în timp ce la + 20 ° C, formată de preferință tricloretan. La creșterea în continuare a temperaturii are loc substituția mai adânc pentru a forma tetracloretan. Limitarea proces are loc prin reacții chimice. Conform Fig. 2, cu o creștere a temperaturii accelerează reacția de substituție, iar temperatura este scăzută - ieșirea dicloretan.
Compoziția produselor obținute variază considerabil în cazul în care mediul de reacție este administrat oxigen liber. În acest caz, formarea de produse de substituție este încetinită sau chiar oprită. Motivul este acela că reacția de substituție a lanțului, în prezența oxigenului este tăiat. Acest lucru simplifică foarte mult producția de tehnologie dicloretan. Prin urmare, adăugarea de oxigen poate fi realizată reacția etilenei cu clor la 20-30 ° C și îndepărtarea căldurii de reacție, fără răcire cu saramură apă rece dorită, la temperaturi sub 0 ° C Acest lucru simplifică procesul de proiectare hardware și scade costul dicloretan.
Mecanismul de inhibare prin reacția de substituție de oxigen unui atom de hidrogen cu un atom de clor nu este clarificat exact. Se crede că rezultă atomii de clor
React cu oxigen, în conformitate cu schema
Cl2 · + O 2 → Cl - O - O ·
Cl - O - O · → Cl ·
ClO · + ClO · → Cl2 + O2 etc.
în care numărul de atomi de clor este redus semnificativ.
5. Aparatură tehnologică de producție sistem de dicloretan
In clorurarea etilenei industrial pentru producerea se efectuează în chlorinator cilindrice verticale etilenă condiții diclorură; Căldura de reacție se îndepărtează cu apă rece care circulă în colaci, iar unitatea de manta. Chlorinator brim umplut dicloretan, barbotat prin care gazele reactante - etilenă și clor. Gazele trebuie golit complet, deoarece clorul umed, parțial hidrolizat, are o acțiune corozivă asupra echipamentului de oțel. Cu uscare suficient de completă a întregului echipament inițial a gazului de reacție și conductele pot fi fabricate din oțel carbon obișnuit.
Etilena este furnizat la separarea instalațiilor de răcire cu adâncime uscat suficient, iar uscarea suplimentară nu este necesară. Din etilena eliberat prin alte mijloace, de exemplu hypersorption, umezeala trebuie îndepărtate prin înghețare sau adsorbanți solide. Utilizarea acidului sulfuric pentru deshidratarea etilenei nu este recomandată datorită prezenței sale în rezinificare apare și sulfonarea hidrocarburilor nesaturate conținute în fracția de etilenă. Clorul este folosit pentru uscare, acid sulfuric concentrat, dar, de obicei, clorul este livrat cu planta cloric deja drenată. Atunci când se lucrează cu gaze de furaje slab drenată necesare osvintsovyvat pereților interiori clorinare, agitator și bobine de răcire.