Технологическая схема производства хлористого винила из дихлоэтана

Технологическая схема производства хлористого винила.cdw

Производство хлористого
винила из дихлоэтана
Схема технологического процесса
Горизонтальный сборник
Реактор с рубашкой и мешалкой
Обратный конденсатор
Ректификационная колонна
Тарельчатая ректификационная колонна
Наименование продукта
Водно-спиртовой раствор
Низкокипящий компонент
Холодная вода t=20 C

Разработка технологической схемы производства хлористого винила.pdf

Производство хлористого винила из дихлорэтана
Хлористый винил CH 2 = CHCl при обычных условиях бесцветный газ со слабым эфирным
запахом: при температуре минус 139°С конденсируется в жидкость плотность которой 969 кгм3.
Под действием активизирующих агентов (свет нагревание) хлористый винил способен к
полимеризации образуя полихлорвиниловую смолу. Она нашла применение в производстве
пластических масс для изготовления электро-изоляции листовых твердых и эластичных
материалов для антикоррозионных и водонепроницаемых покрытий искусственной кожи плащей
и др. Далее рассматривается технологическая схема одного из методов производства дегидрохлорирование дихлорэтана спиртовым раствором щ елочи.
Дегидрохлорирование проводят в реакторе 4 снабженном пропеллерной мешалкой и рубашкой
подогрева реагирую щей среды. Реактор 4 через ш туцер в верхней части корпуса
загружается(42 45)%-ным водным раствором едкого натра подаваемого насосом 2 из
горизонтального сборника 1 через штуцер внизу сборника. Одновременно в реактор 4 через
штуцер в крышке из сборника 19 насосом 20 подаю т (90 92)%-ный оборотный метанол.
Отнош ение массовых расходов едкого натра к метанолу составляет 2:1. Смесь в реакторе 4 при
постоянном перемешивании подогревается до 50°С греющ им паром поступаю щим в рубашку
аппарата через верхний штуцер. Конденсат отводят через нижний штуцер рубашки. Вслед за этим
из мерника 3 через штуцер в плоском днище в реактор 4 через второй штуцер на крышке начинают
постепенно добавлять дихлорэтан. Затем давление в реакторе 4 увеличивают до (0.25 0.28)МПа
подачей воздуха который нагнетается в реактор компрессором 5 через штуцер в верхней части
корпуса.При этих условиях в реакторе 4 протекает основная реакция СН 2 Сl + СН 2 Сl + NaOH >C
H 2 = CHCI+NaCI +H 2 O и побочные реакции.
Образующийся газообразный хлористый винил увлекая с собой пары метанола ди-хлорэтанаи
воды из реактора 4 через штуцер в крышке направляется в трубы обратного конденсатора 6через
входной ш туцер расположенный в нижней крышке под трубной решеткой. Трубы конденсатора 6
охлаждают водой которую подводят в межтрубное пространство аппарата через штуцер в корпусе
над нижней трубной реш еткой и отводят через штуцер корпуса расположенный под верхней
трубной решеткой. Хлористый винил в обратном конденсаторе 6 освобождается от большего
количества примесей которые стекают в реактор 4 через штуцер вверху его корпуса.
Продукт реакции отгоняется из аппарата 4 при температуре за обратным конденсатором не
выш е 45°С. Отгонка ведется до тех пор пока доля дихлорэтана в реакционной массе не снизится
до 05%. Газообразный хлористый винил и несконденсировавшиеся пары примесей из
конденсатора 6 через ш туцер в верхней крышке направляют в насадочную ректификационную
колонну 7 через штуцер питания расположенный в средней части корпуса. На верхней секции
колонны 7 установлен конденсатор-холодильник. Нижню ю часть колонны 7 ее куб обогревают
грею щим паром через змеевик установленный в нем. Поступающая в колонну 7 парогазовая
смесь поднимается вверх колонны и попадает в трубы встроенного холодильника. Хладагентом
служит рассол который вводят в межтрубное пространство холодильника колонны 7 через
штуцер над нижней трубной решеткой и отводят из него через штуцер под верхней трубной
Температура конденсации газообразного хлористого винила ниже температуры конденсации
паров метилового спирта дихлорэтана воды и других примесей. Поэтому охлаждающий рассол
вводят в холодильник колонны 7 с такой температурой чтобы освободить газообразный
хлористый винил от побочных продуктов реакции находящихся в паровой фазе сконденсировав
их в жидкость. Конденсат орошает насадку колонны. Поступающ ее в колонну 7 питание
поднимается в холодильник. Парогазовая смесь проходит в трубы конденсатора.
Нескоденсировавшийся остаток содержащ ий хлористый винил из колонны 7 через штуцер в
крышке отводится на конденсацию в змеевик холодильника 8. Входной штуцер расположен на
плоской крышке аппарата 8. Циркулирующий в холодильнике 8 рассол с температурой минус
°С подводится в аппарат 8 через штуцер в нижней части корпуса и отводится через ш туцер
вверху корпуса. Жидкий хлористый винил (дистиллят) из змеевика холодильника 8 через ш туцер
в плоском днище стекает в сборник 9 поступая в него через входной ш туцер в плоском днище.
Сборник 9 снабжен рубаш кой в которую через нижний штуцер подаю т рассол с температурой
минус 23°С для поддержания продукта в жидкой фазе. Хлористый винил хранится под слоем
азота нагнетаемого компрессором 10 в сборник 9 через штуцер в крышке. По мере необходимости
продукт из сборника 9 через верхний ш туцер в корпусе снабженный заборной трубой
передавливают азотом к потребителю.
Оставшийся в реакторе 4 после отгонки хлористого винила водно-спиртовый раствор
поваренной соли с небольшим избытком едкого натра через штуцер в коническом днище стекает в
сборник маточника 11 через верхний штуцер корпуса. Раствор постоянно перемешивается
лопастной мешалкой для предотвращ ения локальной кристаллизации поваренной соли.
Смесь маточника из реактора 4 и кубового остатка колонны 7 содержащ ая около
%метилового спирта из сборника 11 через штуцер в коническом днище транспортируется
насосом12 в перегонный куб 13 через ш туцер в верхней части корпуса. Непосредственно на
верхнем фланце корпуса куба 13 установлен дефлегматор 14 в межтрубное пространство которого
через штуцер над нижней трубной решеткой поступает вода при температуре 20°С для конденсации
паров. Куб 13 обогревается встроенным в него змеевиком. В змеевик подают греющий пар.
Жидкость в кубе 13 доводят до кипения; пары поступаю т в дефлегматор 14 и частично
конденсируется. Жидкость стекает в куб. Пары обогащенные низкокипящим компонентом
направляют в змеевик холодильника 15 через штуцер в верхней сферической крыш ке где они
полностью конденсируются. Остаток в основном водный раствор поваренной соли выводится из
куба 13 через штуцер в днище и направляется на электролиз.
В водно-спиртовую фракцию с долей метилового спирта 65% из змеевика холодильника 15
через штуцер в нижнем сферическом днище отводят в тарельчатую ректификационную колонну 16
через штуцер подачи питания в средней части корпуса. Ж идкость стекает в куб колонны и
испаряется на поверхности змеевика в который подается греющий пар. Пары фракции поднимаясь
по колонне 16 взаимодействуют со стекающей по ней жидкостью . При этом пары обогащ аются
легкими компонентами а жидкость тяжелыми. Часть кубового остатка состоящего из воды и 15%
метилового спирта непрерывно отводят из куба колонны через штуцер в днищ е. Другая его часть
испаряется. Пары в верхней части колонны обогащенные легкими компонентами через штуцер в
верхней крышке направляю т в межтрубное пространство дефлегматора 17. Входной штуцер
дефлегматора расположен под верхней трубной решеткой. В дефлегматоре образуется конденсат в
виде спиртовой фракции с малой долей воды. По трубам дефлегматора снизу вверх проходит
холодная вода с температурой 20°С. Часть конденсата из дефлегматора 17 через нижний штуцер
подаю т в качестве жидкой флегмы для орошения колонны 16. Остальной конденсат охлаждается в
холодильнике 18 идентичном описанному выш е холодильнику 8. Охлажденный конденсат
содержащий не менее 90% метилового спирта стекает в горизонтальный сборник 19 через штуцер
вверху корпуса. Из сборника 19 метиловый спирт насосом 20 направляю т в реактор 4.
условных изображений технологического
а-ёмкость вертикальная; б-ёмкость с рубашкой; в-ёмкость
горизонтальная (сборники приёмники ёмкости промежуточные
буферные и разделительные бакинапорные отстойники); г-мерник;
д-гидрозатвор с барботёром; е-бункер; ж-сепаратор низкого
давления; зи-сепараторы высокого давления; к-фильтр коксовый;
л-фильтр вакуумный (нутч-фильтр); м-фильтрпресс.
Аппараты теплообменные
а-аппарат типа "труба в трубе" односекционный; б-аппарат типа
труба в трубе"двухсекционный; вг-теплообменник со змеевиком
(холодильники конденсаторы); д-аппарат теплообменный с
дросселированием потока (испаритель); е-аппарат теплообменный
кожухотрубный (холодильники конденсаторы дефлегматоры
кипятильники); ж -куб перегонный с дефлегматором;
абв-насадочные гдеж-тарельчатые
аг-абсорбционные (абсорберы) д-десорбционные (десорберы)
вдеж-ректификационные
а-реактор газлифтный; б-реактор газлифтный с рубашкой;
в-аппарат контактный с испарителем; г-аппарат контактный;
д-реактор с пропеллерной мешалкой; е-реактор с рамной
(якорной) мешалкой; ж -реактор со змеевиком;
з-печь технологическая
Насосы и трубопроводная арматура
Фильтр-влагоотделитель
Газодувка (вентилятор)
Влаго (масло)отделитель