химический каталог




Хлористый водород и соляная кислота

Автор М.И.Левинский, А.Ф.Мазанко, И.Н.Новиков

ванием 2-хлорпропана (изопро-пилхлорид).

На основе акрипонитрила и хлористого водорода разработан метод получения адиподинитрила - полупродукта в производстве полиамидов. При взаимодействии хлористого водорода с акри-лонитрилом образуется хлорпропионитрил

СН2=СН—CN+ НС1 —- CI—СН2—СН2—CN

который путем димеризации превращается в адиподинитрил.

Хлористый водород при температуре 140-185 °С и инициировании реакции ультрафиолетовым светом может присоединяться к этилену и по радикальному механизму:

136

О- + СН2=СН2-- С1СН2—сн2-

С1СН2—СН2- + НС1 —- С1СН2СН3 + о-

Однако в газовой фазе образующиеся углеводородные цепи короткие. При увеличении давления с реакцией присоединения хлористого водорода начинает конкурировать процесс образования теломера. Так, Т. Форд (1952 г.) при нагревании этилена, растворенного в соляной кислоте при 100 °С и давлении более 10 МПа, в присутствии перекиси бензоила получил ряд «-хлоралканов, которые можно использовать при синтезе био-разлагаемых поверхностно-активных веществ алкилированием бензола.

Теломеризация протекает по цепному свободно-радикальному механизму

пСН2=СН2 + НС1 — С1СН2—СН2-(СН2-СН3)п п-4-i-S

и проводится периодически под давлением. Особенностью процесса является наличие двух фаз, так как растворимость этилена и продуктов реакции в соляной кислоте незначительна, а хлористый водород хорошо растворим в водной фазе. Скорость перехода хлористого водорода из водной фазы в органическую велика и обусловливает проведение реакции в кинетическом режиме в широком температурном интервале 6 0-100 °С. Оптимальным режимом при получении фракции Cg--С18 является: давление этилена 2 кПа, температура 100 С; продолжительность процесса 0,66 ч, начальная концентрация НС 1 - 22,1%, выход хлорметанов 120 г/(л • ч).

Гидро хлорирование ацетиленовых углеводородов. Ацетилен и его гомологи достаточно легко реагируют с хлористым водородом как в газовой, так и в жидкой фазе в присутствии катализаторов на основе хлоридов ртути, меди и других металлов [270]. На основе этих реакций разработаны крупнотоннажные промышленные процессы получения винилхлорида, хлоропрена и других мономеров.

Винилхлорид получают с выходом более 95% по реакции:

СН=СН + НО СН2 = СНС1

В качестве основного сырья можно использовать как синтетический, так и абгазный хлористый водород, а также карбидный ацетилен или полученный термоокислительным пиролизом. Основным промышленным катализатором процесса гидрохлорирования ацетилена является сулема, нанесенная на акти-

137

90

CjHLo> i

н2о

54-

75%-ная HjSO^

HCI

i7%-/w/u HCI

f 7Чистый Оиниа-хлорид

* Кубовый остаток

Рис. 9-5. Технологическая схема получения винил хлорида:

1 — сепаратор; 2, 3 — башнн сернокислотной осушкн; 4 — смеситель; 5 — реактор кипящего слоя; 6 — колонна Гаспаряна; 7 — сборник; 8 — ректификационная колонна.

вированный уголь. Сам процесс гидрохлорирования может осуществляться в реакторах как со стационарным слоем катализатора, так и в кипящем слое.

Наиболее распространенная технологическая схема процесса получения винилхпорида представлена на рис. 9-5.

Ацетилен сжимается до 2 • 10^ Па и подается в сепаратор 1 для охлаждения и отделения влаги. Окончательная осушка ацетилена осуществляется в двух последовательно работающих насадочных колоннах 2 и 3 высотой до 7,3 м.

Хлористый водород поступает с установки очистки хлористого водорода, где из него удаляют хлор, воду и хлорорганические примеси. В цехе винилхпорида НС1 сжимается поршневым компрессором до 3,25» 10° Па, сушится и поступает в смеситель 4 • Подготовленная смесь ацетилена и хлористого водорода в соотношении 1:1,1 подается в реактор 3".

Реактор - кожухотрубчатый теплообменник, в котором находятся 2000 трубок диаметром до 50 мм и длиной 4,9 м. Температура в реакторе поддерживается до 140 °С циркуляцией теплоносителя в межтрубном пространстве. При работе с кипящим слоем оптимальная температура составляет 130 °С, а тепло снимается паром.

Степень превращения реагентов достигает 90-99%. В газовом потоке, выходящем из реактора, содержится незначительное количество непрореагировавшего ацетилена и хлористого водорода, а также следы 1,1-дихпорэтана, ацетальдегида.

Реакционный газ поступает в колонну Гаспаряна, орошаемую водой; здесь образуется соляная кислота, загрязненная ртутьсодержащими соединениями.

Винипхлорид сжимается до 7 • 105 Па и охлаждается последовательно водой и рассолом. Большая часть продукта конденсируется, собирается в разделителе и отделяется от воды. Сырой винипхлорид подают на отпарную колонну для удаления

138

газообразных продуктов, откуда через сборник сырца У поступает на ректификацию. Ректификацию ведут в тарельчатой колонне 8 высотой 14,7 м при давлении (4-4,5)- 10°* Па. В целом, в таком процессе на 1 т винилхпорида расходуется 0,593 т хлористого водорода и 0,437 г ацетилена.

Хлоропрен - мономер для получения хлоропренового каучука - образуется путем димеризации ацетилена и гидрохлорирования полученного винилацетилена в присутствии CU2O2 • •2NH4CI:

2СН=СН —- сн=с—сн=сн2—- сн2=с—сн=сн2

С1

Процесс гидрохлорирования проводят в отдельном эмалированном аппарате при 30-50 °С. Через раствор катализатора, содержащий до 30% хлоридов меди, непрерывно пропускают хлористый водород и винилацетилен. Продукты реакции отбирают сверху, конденсируют и подвергают ректификации. Непро-реагировавший винилацетилен возвращают в реактор, а товарный хлоропрен поступает на полимеризацию.

На 1 т хлоропрена расходуют 0,412 т хлористого водорода и 0,588 ацетилена.

Взаимодействие хлористого водорода с кислородсодержащими соединениями. Хлористый водород хорошо растворим в большинстве кислородсодержащих органических соединений, причем растворение сопровождается образованием различных молекулярных комплексов. Так, первой стадией взаимодействия спиртов с хлористым водородом является образование ок-сониевых соединений типа R-OH2CI-. Дальнейшая обработка спирта хлористым водородом приводит к получению хлоралка-нов. Наиболее легко реагируют с хлористым водородом третичные спирты, наиболее трудно - первичные. Электроно-ак-цепторные заместители в алкильной группе затрудняют реакцию замещения гидроксила на хлор.

Гидрохлорирование спиртов обычно сопровождается изомеризацией углеродной цепи, дегидрохлорированием с образованием олефинов, образованием эфиров и гидролизом полученных хлоридов. Выделение целевых галоидалканов из такой сложной реакционной смеси осуществляется методом ректификации с предварительной очисткой серной кислотой. В качестве катализаторов применяют хлориды цинка, кальция и других металлов, которые увеличивают растворимость хлористого водорода в спиртах.

139

Наиболее важным промышленным процессом, в основе которого лежит реакция прямого замещения гидроксипа на хлор, является гидрохлорирование метанола с получением хлорметана; последний широко используется при синтезе силиконов, тетраметилсвинца, гербицидов, метипцелпюлозы и т. д.[271].

Технологическая схема производства хлорметана предста

страница 36
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Скачать книгу "Хлористый водород и соляная кислота" (1.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
из какого материала делают лайтбоксы
биметаллические радиаторы отопления италия цена
курсы маникюра и педикюра в районе тушино
березка ансамбль концерт ы санут петербурге в 2017 году

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)