Новый процесс хлорирования этилена с комбинированным отводом тепла и его аппаратурное оформление

• Автор: Громова, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ангарск
• Количество страниц: 117 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Технологический процесс жидкофазного хлорирования этилена

1.1. Способы получения 1,2 дихлорэтана

1.2. Конструкции реакторов хлорирования этилена

1.3. Закономерности хемосорбции

1.4. Влияние различных факторов на интенсивность абсорбции и

хемосорбции.

1.5. Поверхностные явления при хемосорбции.

1.6. Методы исследования поверхностной конвекции.

1.7. Гидродинамика и массообмен в вакуумных испарителях .

1.8. Постановка задач исследования.
ГЛАВА 2. Исследование процесса хлорирования этилена
2.1. Процессы тепло и массообмена в пленке жидкости
2.2. Экспериментальные исследования поверхностных явлений
при хемосорбции этилена раствором хлора.
ГЛАВА 3. Разработка вакуумного реактора с комбинированным отводом тепла
3.1. Модель идеального вытеснения зоны реакции.
3.2. Ячеечная модель зоны реакции
ГЛАВА 4. Разработка нового способа жидкофазного хлорирования этилена с комбинированным отводом тепла
ГЛАВА 5. Разработка устройств стабилизации и ввода этилена
5.1. Разработка устройства стабилизации потока жидкости в бар
ботажных газлифтных реакторах.
5.2. Разработка эжекционного устройства для ввода этилена .
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Высокое качество 1,2-дихлорэтана позволяет исключить стадию ректификации продуктов реакции, а также стадию отмывки продуктов от катализатора. Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции «Новые химические технологии: производство и применение», г. Пенза ( г. Всероссийской научно-практической конференции «Химия и химическая технология», г. Иркутск ( г. Математические методы в технике и технологиях», г. Ростов - на - Дону ( г. VI международном симпозиуме молодых ученых, г. Москва ( г. Ангарской государственной технической академии «Современные технологии и научно - технический прогресс», г. Ангарск ( - г. По материалам диссертации опубликовано печатных работ, в том числе статей. По заявке № «Вакуумный реактор жидкофазного хлорирования этилена» получено решение о выдаче патента РФ от . По заявке № «Способ получения 1,2 - дихлорэтана под вакуумом» получено решение о выдаче патента РФ от . Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 4 страницах машинописного текста, содержит рисунков, 1 таблицу и 4 приложения на 9 страницах. Дихлорэтан является ценным химическим сырьем, которое широко используется в производстве растворителей, поливинилхлорида и других хлорорганических продуктов. В химической промышленности 1,2-дихлорэтан получают в основном методом хемосорбции этилена раствором хлора. В зависимости от температуры, при которой проводится процесс, различают низкотемпературное и высокотемпературное хлорирование. Процесс получения дихлорэтана методом низкотемпературного хлорирования этилена состоит из трех основных стадий (рис. Рис. Стадия подготовки реагентов заключается в испарении жидкого хлора и нагревании его паров до температуры - °С в теплообменнике (1). Катализатор готовится путем растворения хлорида железа в дихлорэтане в емкости (4). Расход РеСЬ составляет 0, - 0,5 кг на одну тонну целевого продукта. Химическая реакция протекает в реакторе (2), представляющем собой колонный аппарат, в нижней части которого установлены два распределительных устройства для подачи хлора и этилена. Для снятия тепла реакции аппарат соединен с вертикальным кожухотрубчатым теплообменником (3), охлаждаемым водой. Хлор под давлением 0,3 - 0,6 МПа подается в реактор прямого хлорирования в нижнее распределительное устройство. Газообразный этилен поступает с диапазоном температур от - до + °С под давлением 0,3 - 0,6 МПа. Мольное соотношение реагентов поддерживается 1:1. В результате экзотермической реакции прямого хлорирования циркулирующий в реакторе и синтезированный 1,2 - дихлорэтан нагревается до температуры - 6 5 °С и через верхнюю циркуляционную трубу поступает в трубное пространство теплообменника (3), проходит его сверху вниз, охлаждаясь при этом до температуры - °С, и по нижней циркуляционной трубе возвращается в реактор. Циркуляция рабочей среды между реактором (2) и теплообменником (3) осуществляется за счет разности плотностей рабочей среды в реакторе, содержащей пузыри газа и жидкости в теплообменнике. Достоинством низкотемпературного процесса является высокая селективность (,6 %), объясняющаяся замедлением побочных реакций при снижении температуры []. Поэтому в начале -х годов в химической промышленности широкое распространение получил процесс высокотемпературного жидкофазного хлорирования этилена. Высокотемпературное хлорирование этилена Технологическая схема высокотемпературного процесса отличается простотой и компактностью (рис. Стадия подготовки реагентов заключается в испарении жидкого хлора и нагревании его паров до температуры - °С в теплообменнике (1). Реактор (2) представляет собой вертикальную колонну с внутренней циркуляционной трубой. В нижней части аппарата установлены два распределительных устройства для подачи хлора и этилена в кольцевое пространство. Рис. В качестве катализатора прямого хлорирования используется хлорид железа, который образуется в результате взаимодействия хлора со стальной решеткой, расположенной в реакторе над барботерами, или вводится в аппарат в растворенном виде.