Ресурсосберегающие, сбалансированные по хлору технологии получения винилхлорида из этанэтиленового сырья

Ресурсосберегающие, сбалансированные по хлору технологии получения винилхлорида из этанэтиленового сырья

Автор: Флид, Марк Рафаилович

Шифр специальности: 05.17.04

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2002

Место защиты: Москва

Количество страниц: 333 с. ил

Артикул: 2300192

Автор: Флид, Марк Рафаилович

Стоимость: 250 руб.

Ресурсосберегающие, сбалансированные по хлору технологии получения винилхлорида из этанэтиленового сырья  Ресурсосберегающие, сбалансированные по хлору технологии получения винилхлорида из этанэтиленового сырья 

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
1. Литературный обзор
1.1. Оксихлорирование этилена.
1.1.1. Обшая характеристика оксихлорирования
1.1.2. Термодинамика процессов оксихлорирования
1.1.3. Катализаторы оксихлорирования этилена
1.1.4. Кинетика и механизм реакции оксихлорирования этилена.
1.1.5. Приготовление катализаторов оксихлорирования этилена.
1.1.6. Технологическое оформление процессов оксихлорирования этилена
1.1.7. Высокотемпературное оксихлорирование этилена.
1.2. Каталитическое дегидрохлорирование ди и полихлорэтанов
1.3. Оксихлорирование этана .
1.4. Г идродехлорированис хлорзамещенных углеводородов
1.4.1. Активность и селективность катализаторов гидродехлорирования.
1.4.2. Дезактивация и стабильность катализаторов гидродехлорирования
1.4.3. Механизм каталитического гидродехлорирования.
2. Постановка задачи исследования.
Экспериментальная часть.
3. Методика проведения экспериментов и анализов.
4. Окислительное хлорирование этилена,.
4.1. Исследование процесса оксихлорирования этилена в псевдоожиженном
слое катализатора. Выбор оптимального катализатора
4.2. Исследование условий образования побочных продуктов в
процессе оксихлорирования этилена.
4.3. Исследование влияния содержания меди в катализаторе на показатели процесса оксихлорирования этилена
4.4. Дезактивация промышленных катализаторов оксихлорирования этилена.
4.5. Расчет режимов работы промышленного реакгора оксихлорирования
этилена. Оценка влияния гидродинамических условий
4.6. Принципиальная технологическая схема процесса оксихлорирования этилена
с использованием концентрированного кислорода в качестве окислителя
4.7. Разработка процесса приготовления катализатора оксихлорирования этилена.
5. Окислительное хлорирование этилена, совмещенное с пиролизом
1.2дихлорэтан а
5.1. Исследование процесса каталитического дегидрохлорирования
1.2дихл орэтана
5.2. Исследование процесса оксихлорировання этилена, совмещенного
с дегидрохлорированием 1,2дихлорэтана
5.3. Принципиальная технологическая схема опытнопромышленной установки получения винилхлорида с совмещением процессов оксихлорировання этилена и дегидрохлорирования дихлорэтана.
5.4. Исследование процесса каталитического дегидрохлорирования
1.1.2.2тетрахлорэтан а
5.5. Принципиальная технологическая схема производства трихлорэтилена и вииилиденхлорида из 1,1,2трихлорэтана
отхода производства винилхлорида
6. Исследование процесса переработки хлорорганических отходов производства
винилхлорида методом каталитического гидродсхлорирования
6.1. Выбор каталитической системы процесса гидродехлорирования основных компонентов хлорорганических отходов производства винилхлорида.
6.1.1. Стабильность работы палладиевых катализаторов.
6.1.2. Стабильность работы никелевых катализаторов.
6.2. Определение оптимальных условий реакции гидродехлорирования
ди и трихлорзамещенных углеводородов этанэтиленового ряда
6.3. Определение основных кинетических параметров реакций гидродехлорирования ди и трихлорзамещенных парафинов и олефинов Сг
6.4. Расчет реактора гидродехлорировання хлорорганических отходов ХОО.
6.5. Принципиальная технологическая схема процесса каталитического гидродехлорирования хлорорганических отходов производства
винилхлорида
7. Окислительное хлорирование этана.
7.1. Принципиальная технологическая схема процесса получения
винилхлорида из этана.
8. Основные результаты промышленной эксплуатации
процесса оксихлорировання этилена.
9. Выводы
. Литература.
Введение.
Винилхлорид относится к наиболее распространенным продуктам органического синтеза. Его мировое производство в г. достигло млн.тонн. Практически весь производимый винилхлорид используется для получения поливинилхлорида одного из важнейших полимерных материалов.
Продукты из поливинилхлорида характеризуются долговечностью, стойкостью к климатическим условиям, низкой воспламеняемостью и простотой ухода. Важнейшей областью применения поливинилхлорида является строительная промышленность, в которой он используется для производства труб газо и водопроводов, профилей окон, жалюзей и дверей, покрытий полов, обоев, а также для облицовки фасадов и потолков. Всего строительная промышленность потребляет до производимого поливинилхлорида.
Другой важной областью использования поливинилхлорида являются упаковочные материалы, кабельная изоляция, мешки для хранения крови в медицинской промышленности и др.
По объему производства полимерных материалов поливинилхлорид занимает второе место после полиэтилена, что доказывает его важнейшую роль в инфраструктуре мирового промышленного производства.
Динамика роста производства поливинилхлорида имеет явно выраженную позитивную тенденцию. В таблице 1 представлены данные по относительному росту потребности в поливинилхлориде в различных регионах земного шара в и г. г.
Таблица 1.
Рост потребности в поливинилхлориде по регионам,
г.г г.г.
Северная Америка 3 3,
Южная Америка 6,0 5,
Западная Европа 2,5 2,
Восточная Европа ,1 ,
Африка и Средний Восток 7,8 6,
Азия 6,7 8,
Мир в целом 5,2 5,
Таким образом, наиболее позитивно динамика роста потребности в поливинилхлориде выражена в странах третьего мира, а также в Восточной Европе включая Россию и страны СНГ после спада, вызванного известными причинами.
На диаграмме I представлена динамика изменения мировой потребности и
мощностей производств поливинилхлорида в г.г. млн.т
ръгящ производство два потребность
Из данных, представ ленных на диаграмме 1, видно, что производство винилхлорида в мире изменяется в соответствии с потребностью, все время возрастает и стабильно превышает потребность на 5 .
Согласно различным оценкам в период до г. ежегодное увеличение объемов потребления поливинилхлорида составит в среднем 5,3 . В странах Восточной Европы и ЮгоВосточной Азии этот рост будет еще более значительным.
Увеличение производственных мощностей для получения винилхлорида и поливинилхлорида будет менее выраженным ввиду того, что производства винилхлорида работают, как правило, при х нагрузках от проектных поэтому существуют резервы для увеличения выработки как мономера, так и полимера. На рис 1 представлена динамика использования мощностей в гг.
Тем не менее, необходим ежегодный ввод новых установок получения винилхлорида и поливинилхлорида при данной динамике роста спроса на эти продукты.
Наиболее крупными производителями винилхлорида и поливинилхлорида в мире являются США 6 млн.тгод, Япония 2,8 млн.тгод, Китай 2,5 млн.ттд, Германия 1,8 млн.тгод. Анализ потребления поливинилхлорида надушу населения показывает, что в индустриально развитых странах эта величина составляет
кггод. Для сравнения, например, в Южной Америке потребление составляет 2,5 кггод. Это доказывает, что поливинилхлорид является крупным экономическим фактором индустриального развития и высокого уровня жизни населения.
Рис.1. гг
По состоянию на г общая мощность производств винилхлорида в России составляет 0 тыс.тонн, т.е. при 0й загрузке этих производств на душу населения приходится 4,0 кггод, что явно недостаточно для такой страны, как Россия.
Крайне неоптимальной также является структура производств винилхлорида в России. Около всего производимого в стране винилхлорида получают по устаревшей технологии на основе ацетилена. В силу высокой стоимости ацетилена производство винилхлорида этим методом неконкурентоспособно по экономическим показателям. Недостатком этих процессов является также низкая мощность и несоблюдение экологических критериев эксплуатации химических производств.
С учетом роста потребности в поливинилхлориде в России на период до года до 1 млн.тонн в год чрезвычайно актуальным является создание производств винилхлорида большой мощности тыс.тгод по сбалансированной схеме на основе относительно дешевого этаиэтиленового сырья.
Эти методы в настоящее время являются наиболее прогрессивными и перспективными. До всего винилхлорида, производимого в мире, получают из этилена. Ключевой стадией этого процесса является окислительное хлорирование этилена с получением 1,2дихлорэтана. Оксихлорирование этилена протекает в
кипящем или стационарном слое катализатора, при этом практически полностью утилизируется хлористый водород, образующийся на стадии пиролиза дихлорэтана. Важнейшую роль в этом процессе играет катализатор, строение которого оказывает серьезное влияние на гидродинамику процесса и, в конечном итоге, на активность и селективность. Технологические параметры процесса оксихлорирования этилена могут также существенно меняться в зависимосги от того, концентрированный кислород или кислород воздуха используется в качестве окислителя.
Актуальность


В настоящее время единственным промышленным методом получения солевого нанесенного катализатора процесса оксихлорирования этилена в псевдоожиженном слое в России и странах СНГ является метод пропитки пористого носителя микросферического оксида алюминия водным раствором хлорной меди 6. Согласно этому методу, раствор хлорида меди при непрерывном перемешивании приливают в емкость с носителем, выдерживают минут, пропитанный влажный катализатор выгружают на сушильные противни и сушат горячим воздухом при С в течение часов Мелкая фракция пыли катализатора менее мк, содержание которой в исходном носителе составляет 5, улавливается и удаляегся. Количество и концентрация раствора активного компонента подбираются таким образом, чтобы содержание меди в готовом катализаторе составляло 4,,5 вес. Согласно данным ЦЗЛ Калушского АО Ориана, катализатор, полученный по этому методу, имссг степень превращения этилена , НС1 , избирательность образования 1,2дихлорэтана не более . Описанный способ пропитки водными растворами характеризуется многостадийностью технологической схемы, значительными энергозатратами на стадиях пропитки, сушки и отдувки, низкой производительностью и периодичностью процесса в целом. Катализатор, полученный по этому способу, имеет невысокие технологические показатели, в особенности, недостаточна селективность процесса, что связано с несовершенством стадий водной пропитки и последующей сушки катализатора. Кардинальным недостатком обсуждаемого метода водной пропитки является, в частности, блокировка адсорбционных центров поверхности носителя гидратным покровом, конкуренция между сильно полярным растворителем водой и наносимым солевым компонентом в процессе закрепления диффузионные затруднения при прохождении ионов или ассоциатов молекул соли через гидраггногидроксильный покров для фиксации на поверхности, что не позволяет наиболее эффективно использовать активные существующие центры поверхности. Кроме того, даже в случае реализации первоначально достаточно хорошего распределения солевого компонента при пропитке из раствора малой концентрации, оно исчезает при сушке в результате неравномерной кристаллизации и капиллярного выноса образуется большое количество грубодисперсных фаз. Вместе с тем, изменение режима водной пропитки, переход от статичного слоя носителя при периодическом перемешивании к интенсивному перемешиванию с достаточной турбулизацией при импрегнировании в пссвдоожижснном слое носителя, возможно, способствует получению катализатора с более равномерным распределением наносимого активного компонента. С этой целью фирма Етесо 1тр1апП 7 предлагает импрегнирование пористых микросферичсских частиц оксида алюминия осуществлять в псевдоожиженном слое при температуре не более С раствором хлорида меди II с концентрацией г0 мл, который подается по каплям сверху на кипящий слой носителя. Объем раствора для импрегнирования составляет общего объема пор частиц оксида алюминия Частицы катализатора сушат также в псевдоожиженном слое, поднимая температуру газа, поддерживающего кипящий слой, со скоростью градчас до 0С и выдерживая при этой температуре 0,5 часов. СиС 3А1ОН 3 Л1С1 Си2ОН3С1 I2 А1ОН НС1 Однако, температуру сушки не рекомендуется поднимать выше 0С. Полученный катализатор, по данным патента, имеет однородное распределение меди на поверхности с отклонением от однородности менее 7. В патентах 4,8 фирмы ii i турбулизация слоя носителя достигается перемешиванием носителя во вращающемся контейнере. При этом на носитель микросферический оксид алюминия медленно распыляют водный или солянокислый раствор, содержащий СиС из расчета 1 вес. Си. Существенно, что объем раствора для импрегнироваиия равен объему пор оксида алюминия. Затем температуру поднимают до 0С со скоростью час и выдерживают при конечной температуре 3 часа, после чего катализатор медленно охлаждают до С. Затем катализатор сушат и активируют. Данный катализатор характеризуется отличной способностью к псевдоожижению и высокими выходами дихлорэтана, однако, технология его приготовления включает ряд последовательных стадий.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.032, запросов: 242