Файл: 161.pdf

Исходные данные для расчета

Методические рекомендации по выполнению расчетов.

Процесс производства винилацетата из ацетилена из ук-

сусной кислоты, состоит из следующих стадий:

-смешение и нагрев свежего и оборотного потоков сырья;

-синтез винилацетата;

-отделение ацетилена от жидких продуктов и возврат его

впроцесс;

-выделение из жидких продуктов уксусной кислоты и возврат её в процесс;

43

www.mitht.ru/e-library

- ректификационное разделение целевого и побочных продуктов (ацетона, ацетальдегида, кротонового альдегида и др.).

Структурная блок–схема процесса может быть сведена к четырем блокам: смешение, синтез, разделение жидкой и газо-

вой фаз и ректификация. При расчетах не учитывать образо-

вавшиеся при синтезе и ректификации полимеры, а также ка-

тализатор в ингибиторы.

По блоку – смешение – составляют уравнения по ацети-

лену и уксусной кислоте. По блоку – синтез – составляют «ба-

зисные» уравнения по превращению ацетилена и уксусной ки-

слоты в винилацетат. По третьему блоку – разделение - состав-

ляют уравнение распределения непрореагировавшего ацетиле-

на между рециклом и «отдувкой», а также уравнение по отду-

ваемому газу, в котором кроме ацетилена содержатся метан,

поступающий со свежим потоком ацетилена, и диоксид угле-

рода, образовавшийся по реакции (2).

По четвёртому блоку – ректификация – составляют урав-

нения по ацетальдегиду, кротоновому альдегиду, ацетону и во-

де. В последнем учитывают воду, введенную с уксусной ки-

слотой.

Рекомендуемая литература

Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Химия, 1988. – 592 с. Тимофеев B.C., Серафимов Л.А. Принципы технологии основ-

44

www.mitht.ru/e-library

ного органического и нефтехимического синтеза. – М.:Высш.

шк., 2003. – 536 с.

Задание 13. Производство монохлорбензола хлорированием бензола

При хлорировании бензола в присутствии катализатора происходит замещение водорода в бензольном кольце на хлор.

В зависимости от условий образуются различные хлорзаме-

щенные производные бензола: монохлорбензол, дихлорбензол,

трихлорбензол и другие полихлориды. Для подавления реак-

ций образования полихлоридов бензола процесс хлорирования проводят в избытке бензола при температуре 75–80°С в при-

сутствии катализатора (FeCl3). Хлор полностью вступает в ре-

акцию с бензолом и количество его молей будет равно количе-

ству молей образовавшегося хлористого водорода. При степе-

ни конверсии бензола 30–50%, в основном, образуются моно– и дихлорбензол, а количество полихлоридов не превышает 3- 4%:

Непрореагировавший бензол очищается и возвращается в

процесс. Выхлопные газы содержат хлористый водород (реак-

ции (1) и (2) ) и газообразные примеси, поступающие с хлором.

45

www.mitht.ru/e-library

Хлористый водород в дальнейшем используют для получения соляной кислоты.

Жидкие продукты хлорирования непрерывно отводят на ректификацию, которую осуществляют в двух колоннах. В

первой колонне отгоняют бензол, который после очистки сме-

шивают со свежим бензолом. Во второй отгоняют товарный монохлорбензол–ректификат и фракцию дихлорбензола.

Исходные данные для расчета

46

www.mitht.ru/e-library

Методические рекомендации по выполнению расчета

При составлении структурной блок–схемы процесса ре-

комендуется принять четыре блока: смешение, синтез; конден-

сация и сепарация; ректификация и очистка бензола.

По первому блоку составляют уравнения по свежему бен-

золу и поступающему на синтез хлору (с учётом потерь).

По третьему блоку составляют уравнение по выхлопным газам.

По четвёртому блоку «базисные» уравнения по дихлор-

бензолу и непрореагировавшему бензолу. Образование поли-

хлоридов не учитывают.

Рекомендуемая литература

Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Химия, 1988. – 592 с. Юкельсон И.И. Технология основного органического синтеза. –

М.: Химия, 1968. – 846 с.

Задание 14. Производство 1,2-дихлорэтана

1,2-дихлорэтан (ДХЭ) является важным продуктом ос-

новного органического синтеза. Он широко используется для производства полимеров и может быть получен прямым хло-

47

www.mitht.ru/e-library

рированием этилена как в газовой, так и жидкой фазах в при-

сутствии катализатора или окислительным хлорированием этилена в газовой фазе на катализаторе Дикона. В основе по-

следнего процесса лежит реакция, которая может быть описана уравнением:

H2C=CH2 + 2НС1 + 0,5O2 = ClH2С–CH2Cl + H2O. (1)

Одновременно с основной реакцией (1) протекает ряд по-

бочных реакций, например, образование хлораля (трихлораце-

тальдегида) и различных полихлоридов. С целью упрощения расчета обычно рассматривают только реакцию образования хлораля:

Процесс проводят при температуре 210–260°С. Выходя-

щие из реактора газы содержат пары ДХЭ, полихлориды, хло-

раль, реакционную воду, хлористый водород и инертные газы.

Реакционные газы поступают в закалочную колонну, в которой происходит охлаждение парогазовой смеси и удаление из неё не прореагировавшего хлористого водорода и инертных газов.

При этом пары конденсируются в конденсаторе. Хлористый водород с инертными газами поступает в абсорбер, орошаемый водой для улавливания НСl. Конденсат поступает во флорен-

тийский сосуд, где происходит разделение водной и органиче-

ской фаз. Водный слой направляется на очистку от ДХЭ в ко-

лонну гетероазеотропной ректификации, а органическая фаза направляется в промывную колонну, в которой с помощью

48

www.mitht.ru/e-library