5 Принципы технологического оформления
Рассмотрим технологию получения аллилхлорида хлорированием пропилена в газовой фазе.
Рисунок 5.1 – Принципиальная технологическая схема получения аллилхлорида 1, 11, 16 – испарители; 2 – колонна; 3 – реактор; 4 – холодильник; 5 – конденсационно-отпарная колонна; 6 – абсорбер; 7 – колонна очистки пропилена; 8 – компрессор; 9 – конденсатор; 10 – осушитель; 12 – теплообменник; 13, 14, 15, 17 – ректификационные колонны.
На рисунке 5.1 представлена принципиальная технологическая схема процесса получения аллилхлорида. В испарителе 1 происходит испарение жидкого хлора, а в колонне 2 осушение его серной кислотой. Свежий пропилен в смеси с возвратным осушается в осушителе 10 и после подогрева в теплообменнике 12 до 350-370 °С поступает в реактор 3, где смешивается с хлором.
На выходе из реактора реакционная масса поступает в холодильник 4 и затем в колонну 5, орошаемую жидким пропиленом, где происходит отделение смеси пропилена и хлороводорода от хлорпроизводных. Смесь хлороводорода и пропилена подается в абсорбер 6, куда также прямотоком подается вода, за счет чего большая часть хлороводорода переходит в воду, образуя соляную кислоту. Пропилен, загрязненный хлором, далее попадает в колонну очистки пропилена 7, в которую подается вода и раствор щелочи, для окончательной очистки от хлороводорода. После этого пропилен, теперь содержащий уносимые пары воды сжимается в компрессоре 8 и охлаждается в конденсаторе 9, в результате чего отделяется большая часть воды. Очищенный таким образом рециркулирующий пропилен далее поступает на смешение со свежим.
Остаток колонны 5, представляющий собой смесь хлорпроизводных, поступает в систему ректификационных колонн. В колонне 13 отделяются тяжелые побочные продукты. Дистиллят колонны 13, содержащий аллилхлорид и легкие примеси подается в колонну 14, где в качестве остатка отводится аллилхлорид. Дистиллят колонны 14 также содержит аллилхлорид и потому направляется в колонну 15, дистиллят которой отводится в виде отходов, а остаток поступает на смешение с питанием колонны 14.
Остаток колонны 13, представляющий собой тяжелые побочные продукты поступает в испаритель 16, где от него отделяются сажа и продукты осмоления, после чего подается в колонну 17. Дистиллат колонны 17 представляет собой 1,2-дихлорпропан, остаток – смесь дихлорпропана и дихлопропенов [2].
Следует отметить, что технологии разных фирм имеют отличия. Так, например, технология фирмы Dow Chemical Co предполагает подачу побочного продукта дихлорэтана в печь крекинга; образующиеся при этом продукты смешиваются с реакционным газом из реактора и подаются на разделение. Таким образом повышается селективность процесса, так как основным продуктом термического разложения 1,2-дихлопропана является аллилхлорид [4].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, нами были рассмотрены химизм и механизм основных реакций процесса радикально-цепного хлорирования олефинов, а также их основные термодинамические, кинетические и технологические параметры и принципиальная технологическая схема производства аллилхлорида.
Подводя итоги, можно сказать, что технологическое оформление процессов радикально-цепного хлорирования олефинов обосновано особенностями реакции. Так, несмотря на необратимость реакции, в технологии используется рециркуляция олефина – это вызвано необходимостью съема большого количества тепла и минимизации протекания реакций перхлорирования.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1) Лебедев, Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: учебник для вузов / Н. Н. Лебедев. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1988. – 592 с.
2) Промышленные хлорорганические продукты: справочник / под ред. Л. А. Ошина. – М.: Химия, 1978. – 656 с.
3) Азингер, Ф. Химия и технология моноолефинов / Ф. Азингер. – пер. с нем. под ред. В. И. Исагулянца – М.: Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, 1960. – 740 с.
4) Пат. 4319062А США. Allyl chloride production [Текст] / Boozalis T., Ivy J., Willis J.; заявитель и патентообладатель Dow Chemical Co. - № 4319062; заявл. 17.04.78; опубл. 09.03.82.