Главная -> Словарь

Производства взрывчатых

Объем производства винилхлорида

Решающую роль в снижении издержек производства, помимо совершенствования технологии, укрупнения масштабов производства, играет стоимость исходного сырья. Начиная с 60-х годов происходит бурное развитие производства винилхлорида на основе этиленового сырья, постепенно вытесняющего более дорогое ацетиленовое. И в настоящее время ведущим'в производстве хлористого винила является так называемый «сбалансированный» процесс окислительного хлорирования этилена.

Схема производства винилхлорида и хлористых растворителей представлена на рис. 12.15. В секцию высокотемпературного хлорирования / поступают хлор, этилен и смесь 1,2-дихлорэтана и 1,1,2-трихлорэтана из секции оксихлорирования 2. Сочетание экзотермической реакции хлорирования этилена с эндотермическим пиролизом ди- и трихлорэтана с образованием винилхлорида, дихлор-этиленов и соляной кислоты обусловливает адиабатический режим работы реактора. Высокотемпературное хлорирование проводят в двух небольших реакторах, высотой приблизительно 10 м и диаметром 1 м.

Рис. 12.15. Схема производства винилхлорида и хлорированных растворителей —

Получение перхлорэтилена и трихлорэтилена одностадийным оксихлорированием оксигидрохлорированием этилена и хлорированных органических соединений С2 . Особенностью данного прф цесса является возможность использовать широкий диапазон дешевых Видов сырья, например этилен, хлоруглеводороды С2 , а также $егко-кипящие побочные продукты и тяжелые остатки производства винилхлорида, хлорметанов, метилхлороформа и дихлорэтана. Достоинство процесса также и в том, что не образуется хлористый водород.

Мощность производства винилхлорида на АО "Каустик" 135 тыс.т/год. Принципиальная технологическая схема производства винил-хлорида приведена на рис. 2.30.

Анализ зарубежных технико-экономических показателей производства винилхлорида разными методами, использующими разное сырье, показал, что себестоимость винилхлорида, полученного по комбинированному методу из этилена и ацетилена,на 15 % ниже, а при оксохлорировании этилена — на 30 % ниже, чем себестоимость винилхлорида, полученного гидрохлорированием ацетилена. Таким образом, в результате замены ацетилена этиленом в производстве винилхлорида доля затрат на сырье снизилась с 80 до 65 %.

Рассмотрим несколько наиболее распространенных промышленных способов производства винилхлорида из ацетилена и этилена.

Как было показано ранее, промышленный процесс производства винилхлорида из ацетилена и хлорида водорода представляет газофазный гетерогенно-каталитический процесс. Катализатором в данном случае служит HgCl2 , нанесенный на активированный уголь. Процесс проводят на стационарном катализаторе при температуре 160-180 "С в трубчатом реакторе. Смесь ацетилена и хлорида водорода пропускается через трубки, заполненные катализатором. При этом хлорид водорода берется в небольшом избытке к ацетилену, что увеличивает конверсию последнего. Исходные вещества подвергаются предварительной осушке с целью уменьшения образования ацетальдегида и коррозии аппаратуры. При 160—180 °С происходит унос сулемы , хотя и незначительный. В связи с этим постепенно активность катализатора снижается, и тогда с целью поддержания его активности повышают температуру до 200—220 °С.

Технология гидрохлорирования ацетилена с получением винилх-лорида относится к непрерывным и имеет одну стадию по химической составляющей. В качестве исходного сырья используются доступные соединения хлороводорода и ацетилена. Хотя последний и дороже этилена в настоящее время, однако при благоприятной конъюнктуре рынка или в регионах с дешевой электроэнергией рассматриваемая технология может быть конкурентоспособной с этиленовыми способами производства винилхлорида. Процесс относится к высокоэффективным, обладая высокими конверсиями за один проход, селективностью и производительностью. В ряде случаев, поскольку при тех же условиях при наличии в реакционной массе воды образуется ацетальдегид, процесс можно направить на одновременное получение двух товарных продуктов — винилхлорида и ацетальдегида. При этом технологию можно рассматривать как сопряженную. Высокие конверсии реагентов за один проход делают применение рециркуляции нецелесообразным. Из реакционной смеси полностью выделяют винилхлорид, легко и тяжелокипящие фракции, как правило, не утилизируются, а подвергаются огневому обезвреживанию или глубокому хлорированию с получением четырех-хлористого углерода . Поэтому технология не обладает полнотой использования жидких и твердых отходов.

Если рассмотреть в целом предложенный вариант производства винилхлорида, то он на данном этапе не перспективен вследствие использования очень токсичного катализатора и дорогостоящего исходного реагента — ацетилена. Однако, если вклад ацетилена в себестоимость можно компенсировать технологическими решениями, то катализатор требует принципиальной замены. В настоящее время группой ученых МИТХТ им. М.В. Ломоносова под руководством проф. О.Н. Темкина разработан процесс гидрохлорирования ацетилена с использованием металлокомплексных катализаторов на основе хлоридов Rh в N-метилпирролидоне. Использование такой каталитической системы позволяет исключить из производства токсичные соли ртути и, при благоприятных ценах на ацетилен, реализовать промышленное производство винилхлорида.

Если целью процесса является получение дигликоля как исходного материала для производства взрывчатых веществ, то процесс ведут в смеси, содержащей, кроме окиси этилена и воды, уже готовый моногликоль. Так, например, из смеси 1,5 м3 окиси этилена, 4,5 м3 воды и 4,5 м3 моногликоля

фризов — смесей с водой, не замерзающих при низких температурах и используемых для охлаждения двигателей в зимних усло-виях. Этиленгликоль применяется также в синтезе полимерных материалов — полиэтилентерефталата , ненасыщенных полиэфиров, полиуретанов, алкидных полимеров и т. д. Из него получают этиленгликольдинитрат , а также моно- и диацетаты этиленгликоля, являющиеся хорошими растворителями.

ГЛИЦЕРИН — трехатомный спирт — сиропообразная бесцветная жидкость сладкого вкуса. С водой и спиртом смешивается в любом соотношении. Нерастворим в эфире и хлороформе. Плотность Г. при 15 °С 1,265 г/см3; кипит со слабым разложением при 290 °С. Вязкость при 25 °С 945 сП ; т. восплам. в закр. тигле 160 °С. Г. может быть и в твердой кристаллич. форме . Широко применяется для производства взрывчатых веществ, как средство предохранения разных продуктов от высыхания, в парфюмерии и др. Водо-глицериновые смеси могут служить в качестве антифризов для охлаждения автомобильных двигателей. Спирто-глицериновые и водо-спирто-глицериновые смеси употребляют в качестве гидравлических и гидротормозных жидкостей в авиации и автотранспорте.

Вышеприведенные исследования А. М. Бутлерова явились фундаментом современного производства разветвленных парафиновых углеводородов . Эта промышленность, возникшая лишь • в 1938 г., за 10 лет своего существования превысила масштабы всей промышленности основного органического синтеза .

Столь быстрый рост производств индивидуальных углеводородов оказался возможным потому, что современные методы производства различных видов качественного моторного топлива и смазочных масел мало отличаются от имеющих уже известную промышленную историю методов получения синтетического каучука, спиртов и других растворителей. Кроме того, для получения и тех и других видов продукции используется однотипная аппаратура , потребляется одно и то же исходное сырье и часто применяются одни и те же или родственные методы синтеза — полимеризация, алкилирование, гидрирование, а в производстве полупродуктов нередко также окисление или галоидирование. Таким образом, основной органический синтез, включающий изготовление 1) авиабензина, 2) полупродуктов производства взрывчатых веществ, 3) каучука и пластических масс,— по существу является единым комплексом смежных производств. Начальным периодом развития этой отрасли химической промышленности следует считать годы первой мировой войны — 1914—1918 гг.

Уже из вышесказанных беглых замечаний очевидно, что ни--тропарафины п пх производные при реконверсии военной промышленности с успехом могли бы быть использованы в промышленности искусственного волокна, пластмасс, лакокрасочной и т. д. Промышленные возможности для синтеза нитропарафинов и их разнообразных производных были созданы проведенными в различных странах в течение последнего десятилетия обширными исследованиями нитрации парафиновых углеводородов. Заводское производство нитропарафинов было в США впервые осуществлено летом 1940 г. , а краткое описание промышленного метода их производства опубликовано в 1942 г. .

Этот метод является следствием использования для мирных целей запасов гексаметилентетрамина, служащего во время войны сырьем для производства взрывчатых веществ. Основным методом получения меламина является синтез его из дицианди-амида или цианамида:

Некоторые бензины, в особенности бензины майкопской нефти, содержат значительное количество указанных углеводородов, это дает возможность извлекать последние, чтобы получать сырье для производства взрывчатых веществ.

Пропорция, в которой образуются при гидролизе моно-, ди- и триэтиленгликоль, зависит от отношения окиси этилена к воде в исходной смеси. При соотношении 1,5 ж3 окиси этилена на 9 ж3 воды получается 87,5% моноэти-ленгликоля, 10% диэтиленгликоля и 2,5% триэтиленгликоля. При уменьшении количества воды увеличиваются доли ди- и триэтиленгликоля. Если необходимо получить в первую очередь диэтиленгликоль, который используют для производства взрывчатых веществ, то в смеситель вводят па то же количество окиси этилена половинное от прежнего количество воды, прибавляя к ней взамен такой же объем моноэтиленгликоля. Иначе говоря, в смеситель вводят 1,5 м3 окиси, 4,5 м3 воды и 4,5 м3 гликоля. В результате продукты реакции состоят из диэтилепгликоля и из триэтиленгликоля . В табл. 228 показано распределение моно-, ди-, три- и полиэтиленгли-колей в продуктах, полученных гидролизом окиси этилена различными количествами воды при 90—95° 1127))).

Применение диэтиленгликоля в промышленности непрерывно расширяется. Он обладает свойствами, которые весьма сходны со свойствами этиленгликолн, а во многих отношениях даже превосходят PIX. Диэтиленгликоль находит себе ряд специальных применений в качестве растворителя, увлажнителя, пластификатора, смазочного средства, тормозной жидкости и сырья для производства взрывчатых веществ.

В химической промышленности синтетический аммиак находил себе самые разнообразные применения. Около половины из упомянутых выше 25% было использовано для производства взрывчатых веществ, полимеров и органических кислот. Остальное пошло на получение по меньшей мере десяти разнообразных химических продуктов .