«Переработка хлорорганических отходов»

Содержание

Введение 3

1. Общая характеристика процессов галогенирования 4

2. Техника безопасности в процессах галогенирования 9

3. Химия и теоретические основы процесса переработки хлорорганических отходов 10

Список литературы 14

---

Введение

Производство органических веществ зародилось очень давно, но пер-воначально оно базировалось на переработке растительного или животного сырья – выделение ценных веществ (сахар, масла) или их расщепление (мыло, спирт и др.). Органический синтез, т. е. получение более сложных веществ из сравнительно простых, зародился в середине XIX века на осно-ве побочных продуктов коксования каменного угля, содержавших аромати-ческие соединения. Затем, уже в XX веке как источники органического сы-рья все большую роль стали играть нефть и природный газ, добыча, транс-порт и переработка которых более экономичны, чем для каменного угля. На этих трех видах ископаемого сырья главным образом и базируется про-мышленность органического синтеза. В процессах их физического разделе-ния, термического или каталитического расщепления (коксование, крекинг, пиролиз, риформинг, конверсия) получают пять групп исходных веществ для синтеза многих тысяч других соединений:

1. Парафины (от метана СН4 до углеводородов С15 – С40);

2. Олефины (С2Н4, С3Н6, С4Н8, С5Н10);

3. Ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы, нафталин);

4. Ацетилен;

5. Оксид углерода и синтез-газ (смесь СО и Н2).

В своем развитии промышленность органического синтеза разделилась на ряд отраслей (технология красителей, лекарственных веществ, пласти-ческих масс, химических волокон и др.), среди которых важное место зани-мает промышленность основного органического и нефтехимического синте-за. Термин «основной» (или «тяжелый») органический синтез охватывает производство многотонажных продуктов, служащих основой для всей ос-тальной органической технологии. В свою очередь, термин «нефтехимиче-ский» синтез появился в связи с преобразованием технологии органических веществ на нефтяное сырье и в обычном смысле слова (исключая получе-ние неорганических веществ и полимеров) охватывает первичную химиче-скую переработку углеводородов нефтяного происхождения. В этом плане он является частью основного органического синтеза, чем и обусловлено их объединенное начало.

---

Выдержка из текста работы

1. Сочетание процессов хлорирования

Появление комбинированных и совмещенных процессов хлорирования было обусловлено стремлением удешевить получаемую продукцию сле-дующими путями:

1. Заменой химических реагентов (щелочи) для отщепления HCI терми-ческим дегидрированием;

2. Заменой более дорогостоящего органического сырья, например аце-тилена, на этилен и этан;

3.Полным полезным использованием хлора, половина которого при за-местительном хлорировании выделяется в виде HCI;

4. Превращением побочно образующихся полихлоридов и других отхо-дов в ценные хлорорганические продукты, что одновременно решает зада-чу охраны окружающей среды;

5. Снижением капитальных вложений при комбинировании и совмеще-нии реакций.

В процессах хлорирования часто образуются побочные органические продукты, не находящие квалифицированного применения. С целью созда-ния безотходной технологии их предлагали сжигать, регенерируя HCI, но теряя весь углерод в виде CO2. В последнее время разработаны более эффективные процессы, на которых основаны современные методы произ-водства тетрахлорметана и тетрахлорэтилена.

Различные хлоралифатические отходы подвергают высокотемператур-ному хлорированию в газовой фазе. При этом из соединений C2 путем со-вмещенного хлорирования и отщепления HCI образуется тетрахлорэтилен. При аналогичной переработке отходов C3 и выше с этими реакциями до-полнительно совмещают пиролиз по углерод-углеродной связи; это приво-дит к получению CCI4 и C2CI4:

CH2CI-CHCI-CH2CI CCI4 + CCI2=CCI2

Технологическая схема производства тетрахлорметана и тетрахлорэ-тилена из хлорорганических отходов изображена на рис. 1. Смесь отходов подают в испаритель 1, где отделяются тяжелые продукты, направляемые на сжигание. Пары хлорорганических веществ смешивают с избытком хлора (10 – 15% от стехиометрического) и подают в реактор 2. Последний выпол-нен в виде пустотелого футерованного аппарата, в котором может нахо-диться псевдоожиженный слой теплоносителя (кварцевый песок). Ввиду очень высокой экзотермичности суммарного процесса съем избыточного тепла осуществляют, вводя в реактор рециркулирующий сырой продукт и поддерживая температуру 500 – 5900С. Горячая парогазовая смесь из реак-тора попадает в «закалочную» колонну 3, где за счет орошения жидким конденсатом из водяного холодильника 4 температура снижается до 100 – 1450С. Тяжелые продукты собирают в кубе и возвращают в испаритель 1. Газовую смесь дополнительно охлаждают в рассольном холодильнике 5, отделяют от конденсата и подают в колонну 6 для адсорбции HCI водой с получением 30 % соляной кислоты и одновременного отделения хлора, ко-торый можно возвращать на реакцию или использовать для других целей.

Объединенный конденсат после холодильников 4 и 5 направляют в ко-лонну 7. Там отгоняются растворенные в нем HCI и CI2 вместе с некоторой частью хлорорганических продуктов, которые возвращают в реактор 2 с це-лью съема избыточного тепла. Жидкие продукты из куба колнны 7 подвер-гают двухступенчатой ректификации, получая в виде дистиллятов тетра-хлорметан и Тетрахлорэтилен и возвращая остаток от перегонки в испари-тель 1.

---

Заключение

Различные хлорорганические отходы ( в том числе циклические хло-рорганические продукты, не поддающиеся газофазному расщеплению, а также кислородсодержащие соединения) можно подвергать хлоролизу в жидкой фазе при 550 – 6000С, 20 МПа и времени контакта 20 мин. При од-нократном проходе через пустотелый реактор, рассчитанный на работу при высоких давлении и температуре, образуются тетрахлорметан, гексахлорэ-тан, гексахлорбензол, а из кислородсодержащих соединений – фосген. По-сле дросселирования смеси отделяют тяжелые продукты и возвращают их на реакцию, а из остальной смеси выделяют CCI4, фосген, хлор (возвра-щаемый на реакцию) и безводный хлорид водорода.

---

Список литературы

1. Габриэлян О. С., Остроумов И. Г. Химия. М., Дрофа, 2008;

2. Чичибабин А. Е. Основные начала органической химии. М., Госхимиздат, 1963. – 922 с.;

3. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехи-мического синтеза. М., Химия. 1988. – 592 с.;

4. Паушкин Я. М., Адельсон С. В., Вишнякова Т. П. Технология нефтехими-ческого синтеза. М., 1973. – 448 с.;

5. Юкельсон И. И. Технология основного органического синтеза. М., «Хи-мия», 1968.

---