Технология производства 1,2-дихлорэтана

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………………………3

2. Сырье  производства…………………………………………………………………………4  
3. Требования к качеству…………………………………………………………………….6  
4.Технология производства………………………………………………………………….7   
5. Применение, основные потребители……………………………………………………….8  
6. Заключение…………………………………………………………………………………9

7. Список  использованной литературы……………………………………………………10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

Производство  дихлорэтана тесно связано с  винилхлоридом, поэтому современные  варианты получения винилхлорида содержат технологические схемы получения  дихлорэтана, как полупродукта для  переработки в винилхлорид. Из винилхлорида получают поливинилхлорид, занимающего  по объему выпуска второе место после  полиэтилена среди полимерных материалов.

Все процессы хлорирования можно подразделить на две основные группы: жидкофазные  и газофазные. Преимущества первых состоят в применении умеренных  температур (до 100-120⁰С) и легкости отвода тепла благодаря высоким коэффициентам теплоотдачи от жидкости к стенке.

Дихлорэтан - бесцветная летучая жидкость со сладковатым  запахом. Дихлорэтан смешивается во всех отношениях со спиртами, бензолом, ацетоном и другими органическими  соединениями.

Дихлорэтан  находит широкое применение в  различных областях промышленности и как растворитель: для очистки  нефтепродуктов от парафинов, для экстрагирования  жиров, для обезжиривания шерсти, мехов, а также для очистки  металлических изделий перед  хромированием или никелированием. Производство дихлорэтана является одним из важнейших факторов в  производственной цепи получения полимеров, конечная цель которого получение полимерных и синтетических материалов (пластмасс), без которых нельзя представить  жизнь современного общества.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Сырье производства

Этилен  СН₂ = СН₂

Физико-химические свойства:

- молекулярная  масса -28

- плотность  - 1,261 кг/м³

- растворимость  в воде при н. у. - 0,281г/дм³

- температура  кипения - минус 103,71⁰С

- температура  плавления - минус 169,5⁰С

Этилен - бесцветный газ с удушливым сладковатым  запахом. По степени воздействия  на организм человека относится к 4_му классу опасности (ГОСТ 25070 - 87). Предельно - допустимая концентрация этилена 100 мг/м³. При превышении предельно - допустимой концентрации этилен оказывает наркотическое действие, может вызвать головную боль, головокружение, ослабление дыхания, нарушение кровообращения, потерю сознания. Этилен - горючий газ, способный к взрывному разложению при повышенном давлении, высокой температуре или при воздействии открытого огня в присутствии кислорода. Концентрированные пределы воспламенения в воздухе: нижний - не менее 3,11% объемных, верхний - не более 32% объемных.

Хлор  СL₂

Физико-химические свойства:

- молекулярная  масса -35

- плотность  - 3,214 кг/м³

- растворимость  в воде при н. у. - 7,4г/дм³

- температура  кипения - минус 34,05⁰С

- температура  плавления - минус 101,6⁰С

Хлор - негорючий, удушливый газ с резким запахом, желто - зеленого цвета, который  в 2,5 раза тяжелее воздуха. Вызывает раздражение верхних дыхательных  путей и слизистых оболочек, вызывает отек легких. Воздействуя на кожу, вызывает химический ожог. Класс опасности - 2 (вещество высоко - опасное). С водородом  образует взрывоопасные смеси. Предельно - допустимая концентрация хлора 1 мг/м³  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Требования к  качеству

     Дихлорэтан  СН₂СL – CН₂L

     Физико-химические свойства:

     – молекулярная масса – 98

     – плотность – 1282 кг/м³

     – растворимость в воде при н. у. – 0.91%

     – температура кипения – 83.47⁰С

     – температура плавления – минус 35.36⁰С

     Дихлорэтан  – бесцветная жидкость с характерным  запахом, легко растворяется в обычных  растворителях и сам является хорошим растворителем. В смеси  с воздухом пары дихлорэтана образуют взрывоопасные смеси. Концентрированные  пределы воспламенения смеси  с воздухом: нижний – не менее 6,2, % объемных, верхний – не более 16,0% объемных. Дихлорэтан токсичен. При  вдыхании паров и проникновении  через кожу вызывает дистрофические изменения в печени, почках. Класс  опасности – 2 (вещество высоко –  опасное). Предельно – допустимая концентрация дихлорэтана 10 мг/ м³. 

     Таблица 3.2

 
 
 
 

     Технология  производства

     Получение 1,2-дихлорэтана окислительным хлорированием  этилена.

     В реактор 1 (в данном случае с псевдоожиженным  слоем катализатора) подаются этилен, HCl и воздух (или кислород) в соотношении, обеспечивающем 3-5% избыток этилена (по объему). Температура в реакторе поддерживается 210-260 °С.

     

     Выходящие из реактора реакционные газы содержат пары 1,2-дихлорэтана, полихлориды, реакционную воду, хлорид водорода и инертные газы. Они поступают в закалочную колонну 2, в которой происходит охлаждение парогазовой смеси и удаление из нее непрореагировавшего хлорида водорода и инертных газов. При этом пары конденсируются в конденсаторе 3. Хлорид водорода с инертными газами поступает в абсорбер 4, орошаемый водой, для улавливания хлорида водорода. Конденсат поступает во флорентийский сосуд 5. Водный слой из флорентийского сосуда 5возвращается частично в закалочную колонну, а остальная часть направляется на очистку от 1,2- дихлорэтана в колонну гетероазеотропной ректификации 6. Из куба этой колонны фузельная вода направляется на очистку, а пары колонны - в конденсатор 3. Нижний слой (1,2-дихлорэтан-сырец) флорентийского сосуда 5 промывается раствором щелочи и водой в колоннах отмывки 7 и 8   от хлораля, образовавшегося в процессе оксихлорирования за счет побочной реакции. Далее 1,2-дихлорэтан поступает в ректификационную колонну 9 для отгонки легколетучих примесей. И наконец, в ректификационной колонне 10 1,2-дихлорэтан отделяется от полихлоридов. 
 

Применение, основные потребители

Хлороорганические продукты занимают важное место в  народном хозяйстве. Они широко используются в полимерной промышленности (мономеры, растворители), сельском хозяйстве (на их основе получают пестициды), в других отраслях промышленности (растворители, хладагенты). Их производство исчисляется  миллионами тонн в год. В частности, в США производится около 6,5 млн  т/год 1,2-дихлорэтана, свыше 3 млн т/год  винилхлорида и по 200-400 тыс. т/год  тетрахлорметана.

Необходимо также  отметить, что большинство хлорорганических продуктов наряду с уникальными  свойствами могут оказывать отрицательное  воздействие на природу человека, так как они обладают повышенной токсичностью. В частности, они влияют на центральную нервную системы, оказывают угнетающее или наркотическое  действие, раздражают слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Некоторые  фреоны оказывают негативное воздействие  на защитные слои атмосферы.

1.2-Дихлорэтан  находит широкое применение в  различных отраслях промышленности  в качестве растворителя, а также  полупродукта в производстве  других ценных хлорорганических  продуктов, например винилхлорида. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Заключение

     Вдыхание  ДХЭ отрицательно влияет на ЦНС. Симптомы интоксикации включают головную боль, головокружение, слабость, спазмы, снижение тонуса мускулатуры, тошноту, потерю сознания; возможен смертельный исход. Отмечалось также нарушение сердечного ритма. Гепатотоксичен (повреждение мембран  клеток печени и почек вследствие перекисного окисления липидов). При хроническом воздействии 40-800 мг/м3 (в течение нескольких месяцев) на производстве у рабочих отмечались нарушения гематологических параметров, функций печени, ЦНС, желудочно-кишечного  тракта. 
Рекомендуемая ВОЗ максимально допустимая концентрация в воздухе значительно ниже наблюдаемых в настоящее время концентраций и рассчитана на аварийные ситуации.

          В данное время на установке низкотемпературного хлорирование этилена для проведения реакции образования 1,2 дихлорэтана при взаимодействии этилена и хлора используется катализатор – хлорное железо. Для совершенствования организации технологического процесса и экономии денежных средств, предлагаю загрузить в резервную емкость металлическую стружку и подать постоянным небольшим расходом ДХЭ в реактор. Процесс генерации металлической стружки значительно уменьшит периоды загрузки катализатора хлорного железа. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы 

1. Юкельсон  И.И. Технология основного органического  синтеза - М.: Химия, 1968 – 848 с.

2. Лебедев  Н.Н. Химия и технология основного  органического и нефтехимического  синтеза. изд. 2-е, пер. М., «Химия»,  1985 г.

3. Тимофеев В.С.  Серафимов Л.А. Принципы технологии  основного органического и нефтехимического  синтеза. - М.: Высшая школа, 2003.

4. Промышленные  хлорорганические продукты. Справочник / Под ред. Л.А. Ошина – М.: Химия, 1978