विनाइल क्लोराइड (विनाइल क्लोराइड)

विनाइल क्लोराइड, विनाइल क्लोराइड के रूप में भी जाना जाता है, एक महत्वपूर्ण है मोनोमर बहुलक रासायनिक उद्योग में इस्तेमाल किया है। इसकी रासायनिक सूत्र है C2H3Cl, ईथीलीन या एसिटिलीन से बनाया जा सकता है जो.

मुख्य विनाइल क्लोराइड के औद्योगिक उत्पादन की विधि है। तीन चरणों (आंकड़ा देखें): पहली

उत्पादन की विनाइल क्लोराइड

कदम ईथीलीन क्लोरीनीकरण dichloroethane का उत्पादन करने के लिए; दूसरा कदम dichloroethane थर्मल खुर में विनाइल क्लोराइड और हाइड्रोजन क्लोराइड; तीसरे चरण के लिए ईथीलीन, हाइड्रोजन क्लोराइड और ऑक्सीजन से गुजरना oxychlorination dichloroethane का उत्पादन करने के लिए प्रतिक्रिया.

(1) के अलावा प्रतिक्रिया ईथीलीन क्लोरीनयुक्त इथाइलीन और क्लोरीन तरल चरण में बाहर किया जाता है:

CH2 = CH2 Cl2 → CH2ClCH2Cl

फेरिक क्लोराइड या तांबा क्लोराइड उत्प्रेरक के रूप में इस्तेमाल किया है, और उत्पाद dichloroethane प्रतिक्रिया मध्यम के रूप में प्रयोग किया जाता है. प्रतिक्रिया की गर्मी ठंडा पानी के वाष्पीकरण द्वारा हटाया जा सकता है या उत्पाद dichloroethane. प्रतिक्रिया तापमान 40 ~ 110 ℃ है, दबाव है 0.15 ~ 0.30MPa, ईथीलीन रूपांतरण दर और चयनात्मकता के ऊपर कर रहे हैं 99%.

(2) प्रतिक्रिया सूत्र के लिए थर्मल खुर के dichloroethane विनाइल क्लोराइड का उत्पादन करने के लिए है:

ClCH2CH2Cl → CH2 = CHCl + एचसीएल

प्रतिक्रिया एक मजबूत एन्दोठेर्मिक प्रतिक्रिया है, में बाहर किया जाता है जो एक ट्यूबलर खुर की एक प्रतिक्रिया के साथ भट्ठी तापमान 500 ~ 550 ℃ और एक दबाव के 0.6 ~ 1.5MPa. के एक तरह से रूपांतरण दर के dichloroethane है 50% ~ 70% पक्ष को बाधित करने के लिए प्रतिक्रिया करने के लिए नियंत्रित है। मुख्य साइड इफेक्ट कर रहे हैं:

CH2 = CHCl→HC≡CH + एचसीएल

CH2 = CHCl + HCl→ ClCH2CH2Cl

ClCH2CH2Cl → C2H2 2HCl

खुर के उत्पाद पुनर्नवीनीकरण कागज के साथ शमन टॉवर में प्रवेश करती है और ठंडा है dichloroethane से बचने के लिए जारी रखा पक्ष प्रतिक्रियाओं. के बाद उत्पाद है ठंडा करने के लिए 50 ~ 150 ℃, यह dehydrochlorination टॉवर में प्रवेश करती है. के नीचे टॉवर विनाइल क्लोराइड और dichloroethane के एक मिश्रण है. के माध्यम से आसवन की विनाइल क्लोराइड आसवन टॉवर, उच्च शुद्धता विनाइल क्लोराइड टॉवर के शीर्ष से प्राप्त किया जाता है. के नीचे के पुनर्संयोजन के टॉवर है मुख्य रूप से unreacted कच्चे dichloroethane. के बाद अशुद्धता आसवन द्वारा निकाल दिया जाता है, यह अभी भी एक थर्मल खुर कच्चे सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया है.

(3) oxychlorination के प्रतिक्रिया का उपयोग करता तांबा क्लोराइड पर समर्थित γ-एल्यूमिना उत्प्रेरक के रूप में और क्षार धातु या क्षारीय पृथ्वी धातु नमक के रूप में cocatalyst. मुख्य प्रतिक्रिया सूत्र है:

CH2 = CH2 + 2HCl + 1/2 O2 → ClCH2CH2Cl + H2O

मुख्य पक्ष प्रतिक्रियाओं ईथीलीन गहरी ऑक्सीकरण कर रहे हैं (का उत्पादन करने के लिए कार्बन मोनोआक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी) और oxychlorination की विनाइल क्लोराइड (ethane के विभिन्न chlorides का उत्पादन करने के लिए) । प्रतिक्रिया तापमान है 200 ~ 230 ℃, दबाव है 0.2 ~ 1MPa, और दाढ़ कच्चे माल के अनुपात ईथीलीन, हाइड्रोजन क्लोराइड और ऑक्सीजन है 1.05:2:0 । 75 ~ 0.85. वहाँ रिएक्टरों के दो प्रकार के होते हैं: तय बिस्तर और द्रवीकृत बिस्तर. फिक्स्ड बिस्तर ट्यूबलर रिएक्टरों में आमतौर पर इस्तेमाल किया है. ट्यूबों के साथ भर रहे हैं बारीक उत्प्रेरक. कच्चे माल ईथीलीन, हाइड्रोजन क्लोराइड और हवा के माध्यम से पारित उत्प्रेरक बिस्तर ऊपर से नीचे तक. दबाव गर्म पानी ट्यूब के बीच एक गर्मी वाहक के रूप में इस्तेमाल किया है द्वारा प्रतिक्रिया की गर्मी को दूर करने के लिए और-उत्पादन के साथ भाप की एक दबाव 1MPa. फिक्स्ड बिस्तर रिएक्टर के तापमान को नियंत्रित करने के लिए मुश्किल है. आदेश में करने के लिए एक और अधिक उचित तापमान वितरण, अक्रिय गैस की एक बड़ी राशि है अक्सर मंदक के रूप में इस्तेमाल किया, उत्प्रेरक या ठोस पदार्थों में मिश्रित कर रहे हैं. Dichloroethane के चयनात्मकता के 98% से अधिक तक पहुंच सकता है। जब ईथीलीन oxychlorination प्रतिक्रिया एक द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टर में बाहर किया जाता है, एक ठीक-कण उत्प्रेरक प्रयोग किया जाता है, और कच्चे माल ईथीलीन, हाइड्रोजन क्लोराइड और हवा रिएक्टर में प्रवेश से नीचे क्रमशः. होने के बाद पूरी तरह से मिश्रित और समान रूप से, में उत्प्रेरक उत्प्रेरक परत बनाने के लिए शुरू की है एक द्रवीकृत राज्य, एक हीट एक्सचेंजर बिस्तर में स्थापित किया गया है, जो कर सकते हैं प्रभावी ढंग से निकालने प्रतिक्रिया गर्मी है। इस रिएक्टर की प्रतिक्रिया तापमान वर्दी और नियंत्रित करने के लिए आसान है, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है जो, लेकिन रिएक्टर संरचना जटिल है और उत्प्रेरक पहनने बड़ी है।

प्रतिक्रिया रिएक्टर पानी में बुझती है और फिर से उत्पाद में सघन तरल कच्चे dichloroethane. Uncondensed के भाग में dichloroethane कंडेनसर, unconverted ईथीलीन, अक्रिय गैस, विलायक अवशोषण और अन्य चरणों द्वारा बरामद कर रहे हैं आदि. के प्राप्त कच्चे dichloroethane परिष्कृत किया जाता है और फिर खुर के लिए pyrolysis भट्ठी में प्रवेश करती है.

ईथीलीन का मुख्य लाभ oxychlorination विधि है कि हाइड्रोजन क्लोराइड द्वारा उत्पादित थर्मल खुर के dichloroethane एक chlorinating एजेंट के रूप में इस्तेमाल किया है, इतना है कि क्लोरीन पूरी तरह से उपयोग किया है.

एसिटिलीन विधि

की उपस्थिति में पारा क्लोराइड उत्प्रेरक, एसिटिलीन और हाइड्रोजन क्लोराइड विनाइल क्लोराइड सीधे synthesize करने के लिए जोड़ रहे हैं:

CH≡CH + HCl→ CH2 = CHCl

प्रक्रिया तीन भागों में विभाजित किया जा सकता: एसिटिलीन तैयारी और शोधन, विनाइल क्लोराइड संश्लेषण और उत्पाद शोधन.

में एसिटिलीन जनरेटर, कैल्शियम कार्बाइड एसिटिलीन का उत्पादन करने के लिए पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो परिष्कृत किया जाता है, के साथ मिश्रित हाइड्रोजन क्लोराइड, सूखे और फिर एक ट्यूबलर में खिलाया reactor. पाइप पारा के साथ सुसज्जित है क्लोराइड (सामग्री है आम तौर पर 10% के वाहक गुणवत्ता) सक्रिय कार्बन के साथ उत्प्रेरक वाहक के रूप में. प्रतिक्रिया सामान्य दबाव के तहत बाहर किया जाता है, और दबाव के साथ ट्यूब ठंडा है परिसंचारी गर्म पानी (97 ~ 105 ℃) प्रतिक्रिया गर्मी को दूर करने के लिए और नियंत्रण के बिस्तर तापमान पर 180 ~ 200 ℃. एसिटिलीन के रूपांतरण दर 99% तक पहुँच गया, और उपज विनाइल क्लोराइड के ऊपर था 95%. के द्वारा-उत्पाद है 1, 1-dichloroethane (लगभग 1%), और वहाँ भी कर रहे हैं की एक छोटी राशि vinyl एसिटिलीन, dichloroethylene, trichloroethane, आदि इस विधि सरल प्रक्रिया और उपकरण, कम निवेश और उच्च उपज, लेकिन यह उच्च ऊर्जा की खपत, उच्च कच्चे सामग्री लागत, उच्च उत्प्रेरक की विषाक्तता पारा नमक, और शर्तों द्वारा प्रतिबंधित है इस तरह के रूप में सुरक्षित उत्पादन और पर्यावरण संरक्षण, तो यह बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है.

ईथीलीन प्रत्यक्ष क्लोरीनीकरण

इस पेट्रोलियम के आधार पर विकसित एक उत्पादन प्रक्रिया है पेट्रो रसायन उद्योग के विकास के बाद. इस विधि की सबसे बड़ी नुकसान है कि एक बड़ी राशि की 1, 2-dichloroethane प्रतिक्रिया के साथ साथ उत्पन्न होता है, और उपज कम है।

CH2 = CH2 + Cl2 → CH2 = CHCl + एचसीएल

ईथीलीन क्लोरीनीकरण खुर

इस एक उत्पादन प्रक्रिया है विकसित ईथीलीन की समस्याओं को हल करने के लिए प्रत्यक्ष क्लोरीनीकरण विधि, जो एक उच्च उपज है.

CH2 = CH2 Cl2 → CH2ClCH2Cl

CH2ClCH2Cl → CH2 = CHCl + एचसीएल

ईथीलीन क्लोरीनीकरण संतुलन विधि

ईथीलीन की तुलना क्लोरीनीकरण खुर विधि और ईथीलीन oxychlorination विधि, यह कर सकते हैं पाया जा सकता है कि ईथीलीन क्लोरीनीकरण खुर विधि पैदा करता हाइड्रोजन क्लोराइड, और ईथीलीन oxychlorination विधि खपत हाइड्रोजन क्लोराइड. अगर दो तरीकों संयुक्त कर रहे हैं, ईथीलीन का पहला कदम क्लोरीनीकरण खुर विधि और ईथीलीन oxychlorination विधि एक निश्चित में उत्पादन किया जा सकता अनुपात, और हाइड्रोजन क्लोराइड एक मध्यवर्ती उत्पाद में तब्दील किया जा सकता, उत्पादन के मुख्य विधि है जो दुनिया में विनाइल क्लोराइड. निकट भविष्य में, इस विधि में मुख्य रूप से इस्तेमाल किया हो जाएगा हमारे देश में विनाइल क्लोराइड के उत्पादन.

मिश्रित alkylene विधि

इस विधि का उपयोग करता है एसिटिलीन के मिश्रण और ईथीलीन (equimolar के करीब अनुपात) उच्च-तापमान खुर के द्वारा प्राप्त की पेट्रोलियम हाइड्रोकार्बन कच्चे माल के रूप में, और के माध्यम से गुजरता mercuric क्लोराइड उत्प्रेरक बिस्तर के साथ एक साथ हाइड्रोजन क्लोराइड, इतना है कि हाइड्रोजन क्लोराइड है चुनिंदा विनाइल क्लोराइड का उत्पादन करने के लिए एसिटिलीन के साथ जोड़ा. के बाद अलग विनाइल क्लोराइड, अवशिष्ट गैस युक्त ईथीलीन dichloroethane फार्म करने के लिए प्रतिक्रिया करने के लिए क्लोरीन के साथ मिश्रित है. जुदाई के बाद और dichloroethane की शुद्धि, थर्मल खुर में विनाइल क्लोराइड और हाइड्रोजन क्लोराइड. हाइड्रोजन क्लोराइड है के लिए पुनर्नवीनीकरण मिश्रित में एसिटिलीन गैस के अलावा है।