ревращенний метан і хлорметан на реакцію. При цільовому отриманні хлороформу мольное співвідношення СН 4 : Сl 2 становить 0,8: 1, причому Непревращенний метан і СН 3 С1 повертають на реакцію, отримуючи поряд з хлороформом метіленхлорід і тетрахлорметан. Хлорування метану ведуть як чисто термічним шляхом при 500-550 В° С, так і термокаталітіческім при 350-400 В° С.
Хлорування в газовій фазі завжди здійснюють при атмосферному тиску і безперервно, пропускаючи суміш реагентів через хлоратор. Важлива операція - змішання вихідних речовин, що забезпечує миттєву гомогенізацію суміші. Для цього служать спеціальні змішувачі, наприклад тангенціального типу, в яких відбувається інтенсивне завихрення і перемішування суміші.
Реактори для хлорування в газовій фазі бувають трьох основних типів (рис. 1.4). Спільними для них є захист сталевого корпусу (від дії високих температур і корозії) керамічної футерівкою, а також автотермічность протікає в них процесу. Останнє досягається тим, що виділяється при реакції тепло витрачається на нагрівання суміші до потрібної температури і на втрати в навколишнє середовище. При цьому залежно від теплового балансу процесу доводиться подавати реагенти в хлоратор холодними (при синтезі полихлоридов метану, коли тепловий ефект реакцій дуже великий) або попередньо підігрітими (при отриманні аллілхлоріда).
У першому випадку при термічному хлоруванні використовують хлоратор типу а, в якому холодні реагенти швидко підігріваються розігрітій насадкою, що грає роль акумулятора тепла. При термокаталітіческого хлоруванні те ж саме досягається за рахунок нагрітих частинок псевдозрідженого шару каталізатора або теплоносія (тип б), причому для сильно-екзотермічних синтезів полихлоридов метану регулювання температури можливе за рахунок впорскування рідкого ССl 4 . В обох випадках спостерігається значне поздовжнє перемішування суміші, але при отриманні хлоридів метану це не так істотно, оскільки всі вони мають практичне застосування. При подачі в хлоратор підігрітих реагентів (синтез аллілхлоріда) реакція може починатися вже у змішувачі, і хлоратор виконують у вигляді пустотілої труби зі значним відношенням її висоти до діаметра (тип в).
Час контакту при різних процесах хлорування змінюється в межах 0,1-2 с.
Для виробництва три-і тетрахлоретіленов був розроблений поєднаний процес хлорування і дегидрохлорирования. У ньому замість попереднього синтезу тетра-або пентахлоретанов поєднали в одному реакторі термічне хлорування 1,2-дихлоретану і відщеплення НС1 від хлорпроізводних:
(1.13)
Реактори для газофазного хлорування
В
Рис. 1.4. p> а) з насадкою-теплоносієм, б) з псевдозрідженим шаром теплоносія (Каталізатора), в) з попереднім підігрівом суміші. br/>
Залежно від мольного співвідношення хлору і 1,2-дихлоретану виходять суміші різного складу, в тому числі з перевагою ді-, три-або перхлоретілене або з отриманням їх у бажаному співвідношенні, причому інші продукти хлорування можна повертати на реакцію. У результаті знизилися капітальні витрати, а крім того, тепло екзотермічної реакції хлорування ефективно використовується для компенсації негативного теплового ефекту відщеплення НС1. Такий поєднаний процес можна здійснювати в пустотілому реакторі або в апараті з псевдозрідженим теплоносієм, знімаючи надлишкове тепло рециркуляцією недохлорірованних речовин і тетрахлоретилену або організовуючи охолодження киплячим теплоносієм, який у котлі-утилізатори генерує пар відповідних параметрів (рис. 1.5)/7 /.
Реакційний вузол для суміщеного хлорування і дегидрохлорирования
1,2-дихлоретану з отриманням три-і тетрахлоретіленов.
В
Рис. 1.5
1.6 Рекомендовані матеріали для обладнання процесів одержання хлорорганічних сполук
вуглецевих сталей застосовують для виготовлення посудин та балонів, призначених для зберігання та транспортування рідкого хлору. До 200 В° С сухий газоподібний хлор не викликає посиленої корозії чавунів і вуглецевих сталей; кородують в сухому хлорі нікель, хастеллой С, монель (до 450 В° С), алюміній і його сплави (до 120 В° С). Однак сухий газоподібний хлор руйнує титан (з горінням), цирконій. p> При появі в хлорі вологи більше 0,006% корозійна стійкість металів різко змінюється. Руйнуються вуглецеві сталі і чавуни, алюміній, срібло. Навпаки, у присутності вологи набувають корозійну стійкість титан, срібло з добавками кадмію. У контакті з вологим хлором застосовують антихлор, хромистую сталь. Витримують дію вологого хлору кераміка, скло, фарфор, діабаз, гума, спеціальні каучуки. Полівінілхлорид стійкий до дії хлору до 60 В° С, а при вищій температурі - вуглеграфітові матеріали.
Під дією сухого хлороводню вуглецева сталь, сірі чавуни, хромисті і хромонікелеві стали, алюміній, мідь, нікель, свинець, титан кородують. У контакті з вологим хлороводородом застосовують...
