ВУЗ:
Составители:
основан один из самых эффективных методов получения три- и тетрахлорэтилена – из 1,2-дихлорэтана или других произ-
водных С
2
:
2СН
2
Cl–CH
2
Cl + Cl
2
+ 1,5O
2
2CHCl=CCl
2
+ 3H
2
O,
2СН
2
Cl–CH
2
Cl + 2Cl
2
+ 2O
2
2CCl
2
=CCl
2
+ 4H
2
O.
По сравнению с совмещенным хлорированием и дегидрохло-рированием 1,2-дихлорэтана он выгодно отличается ми-
нимальным расходом хлора и отсутствием побочного образования НСl. Очевидно, что в этом процессе в зависимости от со-
отношения хлора и 1,2-дихлорэтана получается смесь хлорэтиленов, причем недостаточно прохлорированные вещества воз-
вращают на реакцию. Процесс можно направить и на совместное получение три- и тетрахлорэтиленов, используя в качестве
сырья не только 1,2-дихлорэтан, но и различные отходы хлорпроизводных С
2
. Процесс осуществляют в реакторе с псевдо-
ожиженным катализатором, аналогичном изображенному в схеме получения винилхлорида, снимая избыточное тепло кипя-
щим водным конденсатом и генерируя пар высокого давления. В промышленности имеются установки большой мощности
для совместного получения три- и тетрахлорэтиленов данным методом. При использовании тетрахлорэтана вообще отпадает
потребность в постороннем хлоре:
СНСl
2
–СНСl
2
+ 0,5О
2
ССl
2
=ССl
2
+ Н
2
О.
С целью еще большего удешевления хлорпроизводных С
2
в качестве сырья применяют этан или его смеси с этиленом.
Другие методы основаны на комбинировании или совмещении прямого и окислительного хлорирования с отщеплением НСl
и с другими реакциями. Так, в одном из реализованных в промышленности процессов (рис. 21) в реакторе совмещены пря-
мое хлорирование этана (или его смесей с этиленом) и отщепление HCl от хлорпроизводных. На установке 2 из продуктов
первой стадии выделяют целевые хлоролефины (винилхлорид и винилиденхлорид), а остальные вещества, включая этилен,
непревращенный этан и HCl направляют в реактор 3 на оксихлорирование. Здесь получают хлорэтаны, которые отделяют от
воздуха и возвращают в реактор 1. Процесс комбинируют с гидрохлорированием винилиденхлорида для производства ме-
тилхлороформа и с окислительным хлорированием всех нецелевых хлорорганических веществ в три- и тетрахлорэтилен.
Рис. 21. Блок-схема комбинированной переработки этана
или его смеси с этиленом:
1 – термическое хлорирование и дегидрохлорирование; 2 – ректификация;
3 – окислительное хлорирование; 4 – гидрохлорирование;
5 – окислительное хлорирование и дегидрохлорирование
1.4. ПРОЦЕССЫ ФТОРИРОВАНИЯ
Фтор был впервые получен французским ученым Муассаном в 1886 г. В течение длительного времени элементарный
фтор получали с трудом и в весьма небольших количествах, чем и объясняется то, что исследования фтора и, в частности, его
реакций с органическими соединениями продвигались очень медленно. В США первая электролизная установка для производ-
ства газообразного фтора была пущена в эксплуатацию лишь в начале сороковых годов прошлого столетия; строительство та-
кой установки было осуществлено только после создания коррозионно-стойких материалов.
Фторирование углеводородов, даже простейших, долго не удавалось провести вследствие взрывного характера процес-
са и полного расщепления молекулы углеводорода. Такое протекание реакций объясняется выделением очень большого ко-
личества тепла при прямом замещении водорода фтором. Так, вычисленная теплота реакции фторирования гептана
С
7
H
16
+ 16F
2
C
7
F
16
+ 16HF
составляет 1660 ккал/моль. По сравнению с этой величиной теплота образований воды (68 ккал/моль) ничтожно мала.
Одна из первых попыток фторирования углеводородов тоже принадлежит Муассану. Учитывая большую экзотермич-
ность процесса, он пытался провести реакцию метана с фтором при очень низкой температуре (–187 °С). Однако даже в этих
условиях результатом опыта был разрушительный взрыв. Только через тридцать лет удалось при интенсивном отводе тепла
осуществить непосредственное фторирование циклогексана, растворенного в дихлордифторметане; путем фторирования,
протекавшего при –80 °С, был получен монофторциклогексан С
6
H
11
F.
В результате дальнейших многочисленных исследований были разработаны промышленные способы фторирования уг-
леводородов и других органических соединений и изучены свойства многих фторпроизводных. Одновременно были достиг-
нуты известные успехи и в производстве свободного фтора. Особенно широко начали проводить исследования по получе-
нию фторпроизводных в середине сороковых годов прошлого столетия, когда потребовались стойкие против коррозии мате-
риалы; такими материалами оказались фторорганические полимерные соединения. В настоящее время фторсодержащие и
хлорфторсодержащие органические соединения получаются в заводских масштабах.
Жидкие фторпроизводные насыщенных углеводородов находят применение в качестве инертных растворителей, сма-
зочных материалов, высокотемпературных теплоносителей, диэлектриков для токов высокой и сверхвысокой частоты. Фто-
руглероды применяются в качестве газообразователей при производстве некоторых пенопластов, например пенополиурета-
нов. Из полимеров монохлор-трифторэтилена CClF=CF
2
и тетрафторэтилена CF
2
=CF
2
получают пластические массы, обла-
Cl
2
C
2
CHCl=CCl
2
CH
2
=CHCl
CCl
2
=CCl
2
Cl
2
+ O
2
HCl
CH
3
CCl
3
В атмосферу Воздух
Хлорэтаны
1
2 3
4
5
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- …
- следующая ›
- последняя »
