Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
12_HalAlkans.doc
Скачиваний:
170
Добавлен:
20.02.2016
Размер:
741.38 Кб
Скачать

6. Екологічні питання.

Екологічні питання галогеновмісних органічних сполук пов’язані, перш за все, з виробництвом та їх використанням в синтезі полімерних матеріалів (полівінілхлорид – ПВХ; політетрафторетилен – ПТФЕ (Ф-4); виробництві поліхлордифенілів (ПХД), як технічних рідин для електротехнічного обладнання (трансформатори та конденсатори), інсектицидів у сільському господарстві та хладоагентів (хладонів, фреонів). Виходячи з цього, наведемо деякі найважливіші сполуки із цього класу.

хлоретилен

ГДК=0,05 мг/л

Використовують, головним чином, для отримання ПВХ, як одного із найважливіших синтетичних полімерів. Вінілхлорид є сильним канцерогеном для людини, викликає злоякісні новоутворення, зокрема, рідкої пухлини – ангіосаркоми

печінки. Має мутагенну дію, негативно впливає на репродуктивну функцію тварин та людини.

тетрафторетилен

нетоксичний

Отримують в промисловості піролізом дифторхлорметана:

який є мономером синтеза політетрафторетилена (Ф-4). ТФЕ не токсичний, але при його окисненні та підролізі можуть утворюватись дуже токсичні продукти. Найбільшу загрозу складає перфторізобутилен, який набагато токсичнійший, ніж фосген.

хлороформ

ГДК=120 мг/м31

Хлороформ широко використовується як розчинник та вихідна речовина в органічному синтезі. Раніше широко використовувався як наркотичний засіб. Але зараз, в зв’язку з небажаними побічними ефектами (сильний негативний вплив

на серце та печінку), замінений на диетиловий етер. На світлі хлороформ окиснюється до токсичного фосгена:

тому його треба зберігати у темних склянках з добавкою ~1% етанолу. Останній запобігає окисненню хлороформа і може сам реагувати з фосгеном. При взаємодії хлороформа з нітратною кислотою утворюється хлорпікрин:

який використовували раніше як бойову отруйну речовину, а зараз використовують як інсектицид для фумігації складських зернових приміщень.

поліхлоровані біфеніли, ПХД (совол)

ГДК=1,0 мг/м3

Широко використовують як теплоносій у трасформаторних та конденсаторних системах; як пластифікатор у фарбах та лаках. В СРСР ПХД вироблялись на ВО „Оргстекло”, м. Дзержинськ та ВО „Оргсинтез”, м. Новомосковськ Тульської оласті Російської Федерації. За результатами проведеної інвентаризації (~4500 підприємств) на Україні накопичена значна кількість токсичних сполук цього класу (табл. 12.6).

Таблиця 12.6.

Загальна кількість олив, що містять ПХД (станом на 01.01.2006 р.).

Технічна назва

Кількість, кг

В резерві або виведені із експлуатації, кг

Аскарел

12000,0

2400,0

Гексол

177,2

177,2

Делор

8680,0

0,0

Клофен

304,8

304,8

Піранол

4195,0

4195,0

Совол

867,2

741,0

Совтол

218823,3

100890,8

Трихлордифеніл

5000,0

0,0

Всього:

250047,5

108708,8

Фізиологічна дія сполук класу ПХД: викликає хворобу Дауна, вражає психіку дітей; сполуки схильні до біомутації і посилюють токсичну дію інших сполук за рахунок ефекту синергізма.

Питання знезараження непридатних пестицидних препаратів, що накопичені в Україні, стосуються багатьох класів хімічних сполук. Але хлорорганічні пестицидні препарати займають серед них особливе місце, що обумовлено їх фізико-хімічними та біохімічними властивостями:

  • високою стійкістюдо зовнішніх факторів впливу навколишнього середовища, що обумовлює їх наявність у грунтах та грунтових водах протягом дуже тривалого часу, а також здатністю переміщуватись на великі відстані;

  • високою токсичністю, як індивідуальних діючих речовин пестицидних препаратів, так і можливими ще більш токсичними продуктами їх термічного знезараження (діоксини);

  • здатністю накописуватись у жирових тканинах тварин та людини,викликаючи при цьому чисельні тяжкі захворювання (табл. 12.8).

Це спонукало Світове співтовариство (128 країн, включаючи і Україну) 23.05.2001 р. в Стокгольмі (Швеція) підписати Конвенцію про стійкі органічні забруднювачі (СОЗ), (про „чорну дюжину”), включивши туди 12 особливо токсичних речовин (табл. 12.7). Конвенція мала на меті „охорону здоров’я людини та навколишнього середовища від стійких органічних забруднювачів” і спрямована на скорочення використання, заборону та подальшу ліквідацію цих речовин. Президент України В. Ющенко вніс до Верховної Ради проект закону України „Про ратифікацію Стокгольмської конвенції про стійкі органічні забруднювачі” (30.01.2007 р., реєстр. №0059), який був ратифікований у квітні 2007 р.

В табл. 12.9 наведені фізико-хімічні та токсикологічні характеристики інших хлорорганічних пестицидних препаратів, що підлягають знезараженню та знаходяться у Вінницькій області. При цьому необхідно відмітити, що найбільш прийнятим є метод термічного знезараження таких складних та токсичних об’єктів з обов’язковим жорстким контролем газоподібних та твердих відходів техногенних процесів, що використовуються.

Нижче наведені деякі технологічні схеми високотемпературного спалювання хлорорганічних відходів різних виробництв (Схеми 12.1-12.6), що зосереджені, в основному, на Західній Україні (ТОВ „Оріана-Галев”, м. Калуш).

Таблиця 12.7

Фізико-хімічні характеристики СОЗ.

№ п/п

Структура

Товарна назва, No KAC*

Хімічна назва

Тпл, ºС

Брутто-формула

молекулярна маса

Вміст хлору, %

Область застосування

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Гексахлорбензол; 118-74-1

Гексахлорбензол

231,0

74,69

Фунгіцид в с/г; протравлювач насінь

2

Хлордан; 57-74-9

1,2,4,5,6,7,8,8-октахлор-2,3,3а,4,7,7а-гексагідро-4,7-метаноінден

175,0 (кип.)

69,21

Інсектицид в с/г для боротьби з гризунами; для захисту матеріалів від термітів.

3

ДДТ; 50-29-3

1,1,1-трихлор-2,2-біс(4-хлорфеніл)етан

108,5-109,0

50,00

Інсектицид в с/г для боротьби з різними комахами, а також переносниками малярії и висипного тифу

1

2

3

4

5

6

7

8

4

Гептахлор; 76-44-8

1,4,5,6,7,8,8-гептахлор-3а,4,7,7а-тетрагідро-4,7-метилінден

95-96

66,47

Інсектицид в с/г для боротьби з комахами. Комбінований протравлювач насіння.

5

Продукт фотохімічного хлорування камфену

Токсафен (мурмокс); 8001-35-2

Поліхлоркамфен (ПХК)

65-90

68,54

Інсектицид в с/г для боротьби з колорадським жуком

6

Дильдрин; 60-57-1

(1,4,4а,5,6,7,8,8а-октагідро-1,4-эндо-5,6-экзо-диметилен-1,2,3,4,10,10-гексахлор-6,7-епоксінафталін)

175-176

55,84

Інсектицид, що застосовується в сільському господарстві

1

2

3

4

5

6

7

8

7

Альдрин; 309-00-2

(1,4,4а,5,8,8а-гексагідро-1,4-ендо-5,6-екзо-диметилен-1,2,3,4,10,10-гексахлорнафталін)

104-105

58,29

Інсектицид, що застосовується в сільському господарстві

8

Ендрин4; 72-20-8

(1,2,3,4,10,10-гексахлор-6,7-епоксі-1,4,4а,5,6,7,8,8а октагідро-1,4-ендо-ендо-5,6-диметиленнафталін)

200 (розкл.)

57,66

Інсектицид в с/г для боротьби з шкідниками розсади декоративних культур.

9

Мірекс; 2385-85-5

Додекахлоропентацикло[5,3,0,02,6,03,9,04,8]декан

485,0

77,98

Інсектицид для боротьби з термітами та червоними мурашками. Пластифікатор и антипірен для полімерних матеріалів.

10

Совол6

Тетра- и пентахлорбіфеніли

325-390 (кип.)

54,30

Пластифікатор лаків и фарб; теплоносій конденсаторних и трансформаторних систем.

1

2

3

4

5

6

7

8

11

ПХДД7

Тетра- и пентахлордибензо-п-діоксины

>350 (розкл.)

49,73

Токсичний відхід термічного знезараження хлорвмісних органічних речовин (ХОВ)

12

ПХДФ7

Тетра- и пентахлордибензофураны

>350 (розкл.)

52,07

Примітка: * номер хімічної сполуки в реєстрі Служби підготовки аналітичних зразків по химии (КАС) Додатки А, В, С матеріалів Стокгольмської конвенції по СОЗ.

Таблиця 12.8

Параметри токсичності та санітарно-гігієнічні показники СОЗ

№ п/п

Найменування СОЗ

ЛД50, мг/кг

ЛК50, мг/кг

ПДКр.з., повітря, мг/м3

ПДКв, вода, мг/л

ПДКпр. (ДОК) мг/кг

Фізіологічна дія, яку викликає дана хімічна сполука на живий організм

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Гексахлорбензол

1700

1,6

0,9

Уражує шкіру та слизову оболонку людини; канцерогенний, тератогенний, імунотоксичний препарат.

2

Хлордан

250

0,01

Канцерогенний, мутагенний, нейротоксичний препарат; уражує кров, печінку, гормональну систему.

3

ДДТ

200,0

0,1

200

Канцерогенний, мутагенний, ембріотоксичний, нейротоксичний, імунотоксичний препарат; впливає на гормональну систему; викликає анемію печінки.

4

Гептахлор

82,0

0,01

0,05

0,05

Токсичний препарат для ссавців та людини. Під дією ультрафіолету утворює надзвичайно токсичний гептахлорепоксідектон.

5

Токсафен

60

0,2

0,5

Канцерогенний, нейротоксичний препарат, уражує кров, печінку, нирки людини; сильний токсикант для риб и ссавців.

6

Дильдрин

24,0

0,01

За офіційними даними препарат на території України немає.

7

Альдрин

18,0

0,01

0,02

За офіційними даними препарат на території України немає.

8

Ендрин

5-124

Канцерогенний, нейротоксичний препарат, уражує гормональну и репродуктивну системи.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Мірекс

За офіційними даними препарат на території України немає. Висококумулятивний.

10

Совол

1,01

Викликає хворобу Дауна, ураження психіки у дітей; схильний к біомутації та посиленню токсичності іниших сполук за рахунок ефекту синергізму.

11

ПХДД

При одноразовим ураженні: min=0,5-1 мкг/кг max=70 мкг/кг

РФ: 10 пг/кг ваги в день; країни ЕЭС: 4 пг/кг ваги в день; США: 1 пг/кг ваги в день

Надтоксичні сполуки; викликають рак у людини та тварин; уражують імунну систему (прямі аналоги СНІДа) – викликають такий же імунодефіцит, як при ВІЛ-захворюванні; ураження може привести к неканцерогеним наслідкам.

12

ПХДФ

Примітки: ЛД50 – летальна доза токсичної речовини, що викликає при введенні в організм загибель 50% тварин, мг/кг, мг/л; ПДК р.з. – гранично допустима концентрація токсиканта в повітрі робочої зони, мг/м3; ПДКв – гранично допустима концентрація токсичного речовини в воді водоймища, мг/л; ПДКпр. (ДОК) – гранично допустима концентрація (допустима остаточна кількість) хімічної сполуки в продуктах харчування, мг/кг, 1 пікограм (пг)=1·10-12 грама.

Таблиця 12.9

Хлорвмісні пестициди груп „А” та „Б”, що знаходяться на території Вінницької області (01.01.2003 р.).

№ п/п

Назва

Структурна формула

Фізико-хімічна характеристика

ЛД50, для щурів, мг/л

СК50, для риб, мг/л

Кількість, т

Вміст діючої речовини, % мас.

Розчинність у воді

Стійкість при зберіганні та стабільність у грунті

Тпл., °С

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ДДТ

25, сп

0,001 мг/л

Зберігається у паперовій тарі необмежений час, зберігається у грунті

108,5-109

300

від 2,1 до 27 мг/л при експозиції 96 год.

6,101

20-25 ем

1,225

30, сп

18,03

50, паста

43,5

50, сп

1,6

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Кельтан

20, ек

практично не розчинний

В п’ятишарових бітумованих мішках зберігається необмежений час; мікроорганізмами в грунті розкладається один раз на рік

104-105

900

1,5

1,852

Метоксихлор*

20, ек

практично не розчинний

Зберігається необмежений час; відносно стійкий до дій кислот, швидко розкладається мікроорганізмами у грунті

89

6400

42-45

ГХЦГ, гексатокс, гексахлоран, пультакс, синекс, якутан

25, сп

1 ч на 1000 ч

Зберігається необмежений час у герметичній металевій чи поліетиленовій тарі

Для різних ізомерів: 88-309

300-500

2,53

12, дуст

5,22

ПХП, ПХК, поліхлорпінен, стробан

25, сп

практично не розчинний

В сталевих бочках зберігається необмежений час

350-525

15 при експозиції 24 год.

1,296

12, дуст

Гептахлор, кептазол, велзікол 104, гептананал, Е 314

22, ек

0,01% мас.

В сталевих бочках зберігається необмежений час без доступу вологи

95-96

500

0,008-0,019

0,639

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Хлорпікрин*

96

2,27 г/л

В сталевих бочках зберігається необмежений час

Суміш ДД

Суміш 30-33% цис-1,3-Cl2C6H4, 30-33% транс + 30-35% ClCH2CHClCH3 (+ClCH2CH2CH2Cl) + 5% + поліхлорпропани

Ефірсульфонат

30, сп

не розчинний

В паперовій тарі без доступу вологи практично необмежений час

86,5

2000-2650

Гаммокексан

30% гексахлорбензол та 20% гамма-ізомер ГХЦГ

50, сп

В паперовій чи картонній можна зберігати практично необмежений час

Нітрафен, нітрохлор, НІФ, ТОК

паста, що містить 60% нітрофенолів

добре розчинний

В металевій тарі

700

Пентахлорфенолят натрія

92% сп

добре розчинний

Стійкий при зберіганні, масляний розчин в присутно­сті вологи може викликати корозію метала

124

20% масляний розчин

ДСРМ, неотран, окситран

Вихідний:

*Примітка: На території Вінницької області існує без урахування Джуринського „могильника” 1100 т. Загальна кількість пестицидів становить 81,933 т.

Схема 12.1. Технологічна схема високотемпературного спалювання хлорорганічних відходів.

Хімічне перетворення:

Рис. 12.3. Технологічна схема високотемпературного спалювання хлорорганічних відходів:

Устаткування: 1 – циклонна піч; 2 – занурювальне охолодження; 3 – сепаратор; 4 – абсорбер; 5 – водяний холодильник; 6 – тумановідокремлювач; 7 – розсільний холодильник; 8 – збірник концентрованої НС1; 9 – колонна дистиляції; 10 – збірник соляної кислоти.

Матеріальні потоки:І – хлорорганічні відходи, ІІ – вода, III – повітря, IV – пар, V – СаС12– розсіл, VI – абгази; VII – вода, VIII – розчин лугу, IX – 100% НС1.

Широке застосування винайшов процес спалювання хлороганічних відходів у циклонних печах. Потужність устаткування 4 т/год. відходів або 28 тис. т/рік. хлористого гідрогену.

Доцільним є включання печей для спалювання хлорорганічних відходів до стадії технологічних процесів. Таке рішення дає ряд переваг:

  1. Продукти спалювання, що містять HCl та хлор, надходять до реактору окиснення, де HCl та хлор вилучаються розплавом хлористої міді за реакцією:

а CuCl2 потім надходить до реактору оксіхлоринолізу.

  1. Хлороганічні відходи використовують та переробляють у самому процесі, без виводу їх за межі устаткування.

  2. Виключена необхідність подавляти утворення вільного хлору, так як він використовується у самому процесі.

  3. Ступінь використання хлору досягає 99,0%.

  4. Відсутня стадія виділення HCl із водного розчину.

Схема 12.2. Технологічна схема переробки хлорорганічних відходів з використанням процесу „Транскат”.

Рис. 12.4. Реакторне відділення процеса «Транскат»:

Устаткування:1 – піч спалювання відходів; 2 – реактор окиснення; 3 – реактор оксихлоріноліза.

Матеріальні потоки:І – высококиплячі відходи, І– низкокиплячі відходи, ІІ – паливо, ІІІ – НС1, Cl2, IV – абгази, V – вінілхлорид, VI – повітря, VII – газ-ліфт.

Процес „Транскат” використовують для отримання вінілхлориду, або три- та перхлоретилену із різних хлорорганічних відходів. Вони переробляються одночасово в одному реакторному відділенні двома засобами: оксихлорінолізом та спалюванням при 1100С. В печі 1 спалюються відходи, що складаються з хлорованих смол та висококиплячих фракцій з утворенням НС1, Cl2 CO2. Хлористий водень із печі 1, а також повітря надходять до реактора 2 протитоком до розплаву CuCl2, який йде до реактора 3. Внаслідок поглинання хлористого водню, хлора та кисню утворюється суміш розплаву, що складається з CuO-CuCl2-CuCl. Розплав спрямовується до реактора 3, де відбувається оксихлоріноліз відходів, що складаються з із низькокиплячих відходів (дихлоретан, трихлоретан, перхлоретилен, пентахлоретан). В процесі устворюється суміш вінілхлориду (чи органічних розчинників), побічних та непрореагувавших продуктів та води. CuCl спрямовується до реактора 2. Техніко-економічні показники процесу „Транскат” наступні: потужність за сировиною – 10,9 т/рік; хлорорганічні відходи – 1,053 т/рік; вихід продукту – 69,0%. Енергетичні витрати на 1 кг відходів: вода – 297,2...141,7 л; пар – 3,1 кг; електроенергія – 2,4...3,0 кВтч; топливо – 721,5...123,5 ккал.

Схема 12.3. Технологічна схема хлорування „важкого” залишку (1,2-дихлоретан та 1,2,2-трихлоретан) прямого хлорування етилену

Хімічні перетворення:

(1)

де n=1,2,3,4; m=(1,2)3,4.

(2)

де n=0,1,2,3; m=(1,2)3,4.

Рис. 12.5. Технологічна схема хлорування „важкого” залишку:

Устаткування: 1 – осушувач; 2 – живлювач; 3 – випраник; 4 – реактор; 5, 6 – конденсатори; 7, 8 – ректифікаційні колони.

Матеріальні потоки:І – хлор, ІІ – азот, ІІІ – «важкий» залишок, IV – абгази, V – трихлоретилен, VI – пентахлоретилен, VII – высококиплячі продукти.

Рівняння (1) вказує перетворення насичених, а рівняння (2) ненасичених похідних.

Каталізатор процесу хлорування – CuCl2-KCl-BaCl2,що нанесений на активоване вугілля, або Al2O3.Цей каталізатор може працювати при температурах до 500С. Враховуючи це, температуру у зоні реакції підтримують у інтервалі 475...480С.

Хлор, проходячи через осушувач 1, змішується із розбавителем – азотом чи повітрям. „Важкий” залишок із живника 2 надається до випарника 3, куди надходить також хлор та газ-розбавитель. Із випарника суміш надається до реактору 4, що заповнений каталізатором. Гази, які виходять із реактора надходять до системи конденсації 5, 6 та потім на систему ректифікації 7,8.

Схема 12.4. Технологічна схема безперервного процеса комбінованого піроліза хлорорганічних відходів.

Хімічні перетворення – дегідрохлорування з утворенням легких фракцій (газова фаза):

Рис. 12.6. Технологічна схема безперервного процеса комбінованого піроліза хлорорганічних відходів

Устаткування: 1 – збірник відходів, 2 – збірник важких відходів, 3 – випарник – рідкофазний реактор, 4 – газофазний реактор, 5 – реактор полімеризації, 6 – закалочний апарат, 7 – колона розділення, 8 – збірник.

Матеріальні потоки:І – хлорорганічні відходи, ІІ – важкі відходи, ІІІ – А1С13, IV – 100%-вый хлористий водень, V – вінілхлорид и хлоретилени

Комбінованіть процесу складається з того, що дегідрохлорування легких фракцій рідких відходів від виробництва вінілхлориду відбувається при більш високих температурах, ніж важких.

Відходи І надходять до реактора-випарника 3, де відбувається піроліз рідкої фази та випарювання летких компонентів при температурі 95…115С. Випарені компоненти (1,2-дихлоретан та 1,1,2-трихлоретан) надходять до реактора 4, де при 550…600С відбувається дегідрохлорування. Суміш, що утворюється, надходить до закалочного апарату 6, де відбувається відокремлення HCl, вінілхлориду та дихлоретиленів від непрореагувавших та ненасичених продуктів. У колонні 7 вінілхлорид та дихлоретилени відокремлюються від хлористого водню. Конденсат із закалочного апарату спочатку надходить до реактора полімеризації 5 для знижування коксоутворення у реакторі 4, а потім до випарника 3. Реактор 4 працює безперервно протягом тижня, потім його зупиняють для випалювання кокса. За цей час у рідкофазному реакторі-випарнику 3 відбувається накопичення важких фракцій та полімерів, які надходять до реактора 5. Далі у реактор 3 додають А1С13 (1...10%), збільшують температуру до 220...600С, внаслідок чого утворюються високомолекулярні тверді сполуки, які містять 10% хлора. Їх виводять із процесу та використовують у будівничій промисловості.

Схема 12.5. Технологічна схема хлоріноліза хлорорганічних відходів виробництва вінілхлорида та алілхлорида.

Хлоріноліз – одночасне хлорування та піроліз відходів виробництва; якщо при цьому додається кисень, то процес називається оксихлорінолізом.

Хімічні перетворення.процес складається із чотирьох стадій, які відбуваються одночасно:

1. Замісникове хлорування

при умовах t=380…800С; Р=0,01...0,15 МПа основний продукт – CCl4 і Cl2C=CCl2;

при умовах t>500C і P=20 МПа проходить деструкція C6Cl6 з утворенням суміші висококиплячих залишків

2. Піроліз

3. Реакції Дикона

4. Спалювання

Загальна реакція процесу оксіхлоріноліза:

Рис. 12.7. Технологічна схема хлоріноліза хлорорганічних відходів виробництва вінілхлорида та алілхлорида:

Устаткування: 1 – реактор; 2 – холодильник; 3 – колона виділення високо киплячих фракцій; 4 – колонна виділення сирого ССl4; 5 – колонна виділення НС1; 6 – колони виділення ССl4; 7 – колона лужної промивки.

Матеріальні потоки:I – хлор, ІІ – хлорорганічні відходи, ІІІ – хлористий водень, IV – СС14, V – відпрацьований луг.

Хлорорганічні відходи, свіжий та рециркулюючий хлор І надходять до реактора 1. У реактор також надходять висококиплячі продукти з колони 3, зо містять CCl4, C2Cl6 та C6Cl6. Температура процесу 500...600С, тиск 20 МПа. Реакційні гази потім охолоджуються до температури 210С у холодильнику 2 та надходять до колони 3. У колоні 3 відбувається розділення легкокиплячих та висококиплячих фракцій. Висококиплячі фракції повертаються на процес хлоріноліза, а легкокиплячі надходять до колон 4-6, де відбувається розділення чотирьоххлористого вуглецю, хлористого водня, хлору та фосгена. У колоні 7 відбувається нейтралізація відходячих газів водним розчином лугу.

Конверсія хлорорганічних відходів 95%. Чистота чотирьоххлористого вуглецю 99,0%. На 1 т CCl4 утворюється 0,4...0,45 т хлористого водню.

Схема 12.6. Технологічна схема „збалансованого” (безвідходного) процесу виробництва вінілхлориду

Хімічне перетворення. Вінілхлорид у промисловості отримують піролізом дихлоретану:

У випадку збалансованого синтезу дихлоретана хлористий водень, що виділяється при піролізі дихлоретана, змішуюють з етиленом та підлягають окислювальному хлоруванню на каталізаторі, що містить хлорид міді на носії:

.

Єдиний продукт процесу – вінілхлорид. Однак, змінюючи умови процесу, як побічні продукти можна отримати сухий хлористий водень чи дихлоретан, а також обидва продукти одночасно.

Рис. 12.8. Технологічна схема „збалансованого” (безвідходного) процесу виробництва вінілхлориду:

Устаткування:1 – реактор хлорування; 2, 4 – промивні колони; 3 – реактор оксіхлорування; 5, 6 – ректифікаційні колони; 7 – піч крекінга; 8 – колона закалки, 9 – колона відгонки НС1; 10 – ректифікаційна колона.

Матеріальні потоки:І, VII – етилен; ІІ – хлор; ІІІ – гази рецикла; IV, XI – розчин лугу; V – непрогеагувавший етилен; VI, XII – відпрацьований луг; VIII – кисень; IX, XVI – хлористий водень; XI11 – легкокиплячі домішки; XIV – важкі хлорорганічні відходи; XV – дихлоретан; XVII – вінілхлорид; ХVIII – кубова рідина.

Суміш етилену І з хлором ІІ та газами рециклу ІІІ надходять до реактору прямого хлорування 1. Продукти хлорування промиваються розчином лугу IV в колонні 2 для видалення непрореагувавшого хлору, тут же віддувається непрореагувавший етилен V. В реакторі 3 перебігає реакція оксіхлорування етилену VII сумішшю сухого хлористого водню ІХ та кисню VIII. Хлористий водень, що виділяється, використовують у процесі крекінга. Продукти оксіхлорування промивають в колоні 4 розчином лугу ХІ від хлористого водню. Несконденсований газ ІІІ спрямовують до реактору прямого хлорування, а дихлоретан, який отриманий хлоруванням та оксіхлоруванням, надають до ректифікаційних колон5 та 6, у яких послідовно виділяють легкокиплячі домішки ХІІІ та важкі хлорорганічні відходи XIV. Очищений дихлоретан надають потім на крекінг до печі 7. Продукти крекінгу закаляють у колоні 8 та надають до колони 9, де відганяють сухий хлористий водень, який або рециркулює до реактору оксихлорування, або відводиться у вигляді готового продукту. Кубовий залишок колони 9 надають до ректифікаційної колони 10. Зверху відбирають вінілхлорид XVII, а кубову рідину ХVIII повертають до системи для виділення дихлоретану та важких хлорорганічних відходів.

В якості окислювача на стадії оксіхлорування використовують повітря або чистий кисень. Від цього залежить кількість газів, що викидаються до атмосфери. Об’єм відходячих газів для устаткувань, застосовуючих повітря, приблизно у 100 разів більше, ніж в процесах, використовуючих кисень, та, крім того, їх очистка являє собою певні труднощі.

1ГДК в СРСР не була встановлена. Для США вкладає 120 мг/м3, що є надзвичайно великою та небезпечною для здоров’я людини концентрацією.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]