Материал: Виробництво вінілхлориду

Таблиця 4.3 - Матеріальний баланс скрубера Ск2

Для того, щоб повністю добути з продуктів реакції хлороводень, третій скрубер зрошують 30 %-м розчином гідрооксиду натрію. В колоні протікає реакція:

+ NaOH → H2O + NaCl

Витрата гідроксиду натрію:

,6 ∙ 40/36,5 = 124,5 кг/год,

де 40 - молекулярна маса гідроксиду натрію, кг/моль.

Кількість 30 %-го розчину гідроксиду натрію, необхідного для промивки

,5 ∙ 100/30 = 415 кг/год.

Розчин лугу подається в 5 %-му надлишку:

,05 ∙ 415 = 435,8 кг/год,

де міститься 435,8 ∙ 0,3 = 130,7 кг/год гідроксиду натрію і 435,8 - 130,7 = =305,1 кг/год води.

При нейтралізації утворюється:

хлориду натрію 113,6 ∙ 58,5/36,5 = 182,1 кг/год;

води 124,5 ∙ 18/40 = 56 кг/год,

де 58,5 - молекулярна маса хлориду натрію, кг/кмоль.

В розчині, який виходить зі скрубера, міститься 130,7 - 124,5 = 6,2 кг/год гідроксиду натрію і 305,1 + 56 = 361,1 кг/год води.

Результати розрахунків зводимо в табл.4

Таблиця 4.4 - Матеріальний баланс скруберу Ск3

4.2.3 Сушіння

Сушіння продуктів реакції відбувається шляхом відділення води в сепараторі.

Результати наведені у табл. 4.5.

Таблиця 4.5 - Матеріальний баланс сепаратора

4.2.4 Ректифікація

В першій ректифікаційній колоні з реакційної суміші у вигляді кубової рідини виводиться 99,5 % дихлоретану і 0,5 % вінілхлориду.

Кількість дихлоретану в кубі:

,9 ∙ 0,995 = 81,5 кг/год.

В дистиляторі лишається дихлоретану:

,9 - 81,5 = 0,4 кг/год.

Кількість вінілхлориду в кубі:

,5 ∙ 0,005 = 125,4 кг/год.

Відганяється 25076,5 - 125,4 = 24951,1 кг/год вінілхлориду.

Результати розрахунку зведені в табл. 6.

В другій колоні у вигляді дистиляти відганяється ацетилен, ацетальдегід та 0,3 % вінілхлориду.

Кількість вінілхлориду в дистиляті:

, 1∙ 0,003 =7 5 кг/год.

Кубова рідина являє собою товарний вінілхлорид і містить залишки дихлоретану.

В кубі колони міститься вінілхлориду:

,1 - 75 = 24876,1 кг/год.

Результати розрахунків зводимо в табл. 7.[16]

Таблиця 4.6 - Матеріальний баланс першої ректифікаційної колони РК1

Таблиця 4.7 - Матеріальний баланс другої ректифікаційної колони РК2

В табл. 4.8. представлений зведений матеріальний баланс.

Таблиця 4.8

ВИСНОВКИ

. Після розгляду методу виробництва вінілхлориду гідрохлоруванням ацетилену стає зрозумілим, що по даній схемі він не є перспективним через значну ціну головної сировини - ацетилену.

. Розглянутий метод має незначний вплив на навколишнє природнє середовище, але має свої недоліки у тому, що незначні кількості основного продукту виробництва все ж, потряпляють у довкілля і мають доволі значний період напіврозпаду, особливо якщо виробництво проходить майже цілорічно.

. Були розглянуті інші варіанти класичного виробництва вінілхлориду, новітні та альтернативні методи. Відносно них можна сказати, що вони є ефективними на певних територіях відносно сировини та наявних ресурсів (за економічними показниками), а новітні та альтернативні методи потребують подальшого опрацювання.

. під час розгляду методу, було видно, що окрім вінілхлориду, за розглядаємим методом, залишковим є ацетилен. Це дозволяє повертати його назад у виробництво, або розглядати метод, як метод із виходом двох основних продуктів.

. Незважаючи на те, що медод гідрохлорування ацетилену є доволі затратним, відносно його продуктивності (99 % виходу продукту) він залишається доволі ефективним і популярним.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1.      Химическая енциклопедия: В 5 т.: Т.1: А - Дарзана/Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл.ред) и др. - М.: Сов. Енцикл., 1988. - 623с.

2.      Product Safety Assessment: Vinyl Chloride Monomer - www.dow.com/productsafety/finder/vcm.htm (Англ.). Product Safety. Dow Chemical.

.        Довідка про стан "хлорної" галузі хімічної промисловості Росії.Підготовлено Російським Центром "Хлорбезопасность" - www.fas.gov.ru/news/n_1097.shtml. Федеральна Антимонопольна Служба РФ (23 серпня 2004).

.        Яворський В.Т. та ін. Загальна хімічна технологія. Підручник. - Львів: Видавництво національного університету “Львівська політехніка”, 2005. - 552с.

.        Воробьев В.А., Андрианов Р.А. Технология полимеров. Учебник для вузов. - М.: “Высшая школа”, 1980. - 303с.

.        Брацыхин Е.А., Шульгина Э. С. Технология пластических масс: Учебное пособие для техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия,1982. - 328с.,ил.

.        Сборник удельных показателей образования отходов производства и потребления. Москва. 1999г.

.        Гончаров А.І., Середа І.П. Хімічна технологія, ч.2: Підручник для студентів. - К.: Вища школа. 1980. - 280с.

.        Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. Т.1. - Калуга: Издательство М.Бочкаревой. 2003. - 1024с.

.        Тимофеев В.С. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза: Учебю пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. - М.: Высш.шк., 2003. - 536 с.

.        Ошанина И.В., Брук Л.Г., Темкин О.Н «Альтернативные методы получения продуктов основного органического синтеза», М. МИТХТ. 2002. - 106 с.

.        Журавлев В.А. Расчет материальных балансов при проектировании производств органического синтеза: учеб. пособие/ В.А. Журавлев, Т.С. Котельникова; КузГТУ. - Кемерово, 2012. - 92 с.

ДОДАТОК

Схема 1 - Установка для добування вінілхлориду гідрохлоруванням ацетилену в газовій фазі

Схема 2 - Iа - хлороводень; Iб - соляна кислота; II - водний конденсат; III - розчин NaOH; IV - розсіл; V - важкокипляча фракція; VI - легкокипляча фракція; VII - вінілхлорид; 1 - вогнеперешкоджувая; 2,11 - розсольні конденсатори; 3 - сепаратор; 4 - змішувач; 5 - осушувальна колона; 6 - реактор; 7 - холодильник; 8-10 - скрубери; 12 - компресор; 13,14 - ректифікаційні колони; 15 - дефлегматор; 16 - кип’ятильник