му шарі кварцового піску при температурі 500-600 В° С. Процес оксіхлорірованія може здійснюватися в псевдозрідженому або стаціонарному шарі каталізатора на основі хлориду міді при температурі 350-450 В° С. До достоїнств суміщеного процесу відноситься скорочення в 2-3 рази витрати хлору та відсутність побічної НС1; до недоліків - згоряння частини відходів до оксидів вуглецю і більш складне апаратурне оформлення в порівнянні з процесом прямого хлорування. Передбачувані витратні коефіцієнти на 1 т відходів: хлору, т - 0,6-0,8 (у разі переробки відходів виробництва вінілхлориду); електроенергія, кДж - 6,47 Г— 10 5 ; пар, кДж - 2,1 Г— 10 6 - 8,37 Г— 10 6 . У Останнім часом привертають увагу технологів такі ефективні методи переробки відходів, як плазмохімічний і електрокрекінг. Ці методи мають ступінь перетворення вуглецевої сировини в етилен і ацетилен і хлору в НС1, близьку до 100%.
У плазмохімічним методі в якості теплоносія використовується водень або його суміш з іншими газами, нагрітими в електричній дузі до температури, при якій молекули і атоми іонізуються. У результаті виходить низькотемпературна плазма з температурою 3500-5000 К, яка змішується з відходами. У процесі реакції відбувається перетворення вуглецю в неграничні з'єднання (етилен, ацетилен), метан, і технічний вуглець; хлору - в хлорид водню, кисню - в оксиди вуглецю, тобто отриманий газ є сировиною для синтезу хлорорганічних продуктів. Варіюючи склад сировини і режим піролізу, можна змінювати мольное ставлення ацетилену і етилену в широких межах: 0,5-4. Такий склад газів дозволяє створювати технологію виробництва хлорорганічних продуктів, збалансовану по хлору без використання стадії оксіхлорірованія, і тим самим виключити утворення побічного хлориду водню і втрати вуглеводню і водню.
Переробка хлорорганічних відходів
В
Рис. 1.3. p> а) отримання перхлоруглеводородов прямим і окислювальним хлоруванням;
б) одержання перхлоруглеводородов суміщенням прямого і окисного хлорування.
При електрокрекінг, т. е. в умовах електричного розряду, створюваного в рідких діелектриках, якими є більшість органічних, в тому числі і хлорорганічних сполук, рідкі продукти розкладаються з отриманням крекінг-газу, що містить до 30% ацетилену, 8-10% етилену і інших олефінів, граничні вуглеводню і хлорид водню. Застосовуючи високовольтні і низьковольтні джерела живлення, в певних умов можна домогтися високої стабільності електричної дуги і, отже, безперервного процесу протягом тривалого часу. Безсумнівним перевагою процесу електрокрекінг в рідкому середовищі є доступність конструкційних матеріалів для виготовлення основного агрегату, так як висока температура (тисячі і десятки тисяч градусів) розвивається в міжелектродному просторі, а температура стінки дорівнює температурі навколишнього середовища поза реактора.
Прикладом утилізації відходів методом електрокрекінг може бути процес отримання вінілхлориду з легкої бензинової фракції, що супроводжується утворенням органічних відходів на стадії крекінгу і хлорорганічних на стадіях виробництва вінілхлориду (з ацетилену та етилену через дихлоретан). У цьому випадку може бути створене безвідходне виробництво, повністю збалансоване за вуглецевому і хлорного сировині. Головним недоліком плазмохимического методу переробки відходів і електрокрекінг в порівнянні з більш традиційними методами є високий витрата електроенергії.
Наведені вище приклади переробки відходів у товарні продукти або вихідне вуглеводнева та хлорне сировину можуть входити до складу розроблюваних збалансованих схем виробництв хлорорганічних продуктів в самих різних варіантах, залежно від конкретних вимог і специфіки даного процесу.
1.4 Хлорування метану
Перші роботи з хлоруванню метану в псевдозрідженому шарі каталізатора відносяться до середини шістдесятих років. Було показано, що в киплячому шарі різних каталізаторів (Активне вугілля, пемза, кварцовий пісок і т. д.) в інтервалі температур 250-500 В° С і стехиометрическом співвідношенні Сl 2 : СН 4 рівному 4, йде переважне освіта чотирихлористого вуглецю СС1 4 . У результаті вивчення впливу температури, співвідношення реагентів і природи каталізатора на склад реакційного продукту були обрані умови (температура 350-360 В° С, мольное співвідношення С1 2 : СН 4 = 3,6:1, каталізатор - активне вугілля), що забезпечують вихід СС1 4 не менше 90 %. p> У лабораторії та на дослідно-промисловій установці в реакторі діаметрам 400 мм відпрацьований процес отримання ССl 4 у псевдозрідженому шарі пемзи і кварцового піску. Перевірка в дослідно-промисловому реакторі показала, що пемза через швидке обуглерожіванія поверхні і грудкування частинок має обмежений термін служби: вже через 20 годин спостерігається помітне падіння активності каталізатора. Використання в як каталізатор...
