Вплив модифікатора на селективність реакції хлорування етилену до 1,2-дихлоретану в промислових умовах

  • М. В. Шпарій ТОВ "Карпатнафтохім", м. Калуш
  • В. Л. Старчевський Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів https://orcid.org/0000-0003-1095-138X
  • Ю. М. Гринчук Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів https://orcid.org/0000-0001-9023-5900
Ключові слова: пряме хлорування; трихлоретан; селективність; каталізатор хлорування; хлорид заліза; хлорид натрію

Анотація

Досліджено вплив стабілізатора (модифікатора) каталітичного комплексу – натрієвої солі перфторованої сульфокислоти – на каталітичну систему [FeCl3– NaCl] у промисловому процесі прямого рідиннофазного хлорування етилену до 1,2-дихлоретану на діючій установці хлорування етилену виробництва хлористого вінілу ТОВ "Карпатнафтохім", м. Калуш, Івано-Франківської області. Встановлено, що введення до складу каталізатора натрієвої солі перфторованої сульфокислоти в кількості 1-4 % від маси хлориду натрію не призводить до помітних змін у процесі розчинення, а зростання кількості стабілізатора каталітичного комплексу від 4 до 10 % скорочує тривалість розчинення з 2 до 1 год, веде до зростання концентрації хлориду натрію до проектних значень у каталітичному розчині та до збільшення селективності утворення цільового продукту до 99,3 %, при цьому кількість побічних продуктів – в основному 1,1,2-трихлоретану – зменшується в 1,8 раза. Показано, що експериментальні результати, отримані в лабораторії, корелюють із результатами, отриманими у промислових умовах. Після припинення подачі модифікатора технологічні показники процесу погіршуються, концентрація йонів натрію зменшується з 50 до 6-8 ррм, а селективність утворення 1,2-дихлоретану – до 98,5 %. Використання натрієвої солі перфторовної сульфо-кислоти у промисловому процесі можливе без будь-яких змін у технологічній схемі діючого виробництва 1,2-дихлоретану. Експериментально визначена оптимальна концентрація натрієвої солі перфторованої сульфокислоти, яка становить 8-10 % від маси хлориду натрію. Результати випробовувань модифікатора каталітичної системи процесу прямого рідинно-фазного хлорування етилену показали ефективність його роботи у промислових умовах і дали змогу отримати фактичний економічний ефект.

Біографії авторів

М. В. Шпарій, ТОВ "Карпатнафтохім", м. Калуш

заступник начальника виробничо-технічного відділу

В. Л. Старчевський, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

д-р техн. наук, професор, кафедра фізичної, аналітичної та загальної хімії

Ю. М. Гринчук, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

канд. техн. наук, доцент, кафедра фізичної, аналітичної та загальної хімії

Посилання

Аветьян, М. Г, Сонин, Э. В., Зайдман, О. А. (1991). Химическая промышленность, 12, 710–713.

Гамидов, А. Ф., Каримов, Т. М., Мамедов, Е. Ш. (1991). Тез. 4 Всес. совещ. по хим. реактивам. Баку, Т. 1., 59 c.

Информационные ресурсы. (2020). Открытые реестры. Открытый реестр изобретений РФ – поиск патентного документа по номеру (полное описание и формула). Авт. свид. СССР № 394350. Retrieved from: http://www1.fips.ru

Катализаторы для окси-хлорирования этилена в 1,2-дихлорэтан и способ окси-хлорирования этилена в 1,2-дихлорэтан: Патент России № 2071461: b01j 27/122, c 07c 17/156, c07c 19/045. Опубл. 20.10.2001.

Курта, С. А. (2009). Хімія і технологія хлорорганічних сполук: монографія. Івано-Франківськ: Вид-во "Плай" ЦІТ Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника, 264 c.

Курта, С. А., Микитин, І. М., Хацевич, О. М., Рібун, В. С. (2018). Теоретич. и эксперим. химия. T/34, № 4, 258–264. Режим доступу: www.inphyschem-nas.kiev.ua/ua/TECh; http://www. springer. com/ chemistry/journal/11237.

Лебедев, Н. Н., Минаков, М. Н., Швец, Е. Ф. (1975). Теория технологических процесов органического и нефтехимического синтезу. Москва: Изд-во Химия, 680 c.

Пат. 88262 України на винахід. Спосіб одержання каталізатора окисного хлорування етилену в 1,2-дихлоретан. С. А. Курта, І. М. Микитин, М. В. Хабер, П. Т. Скакун ; заявник і патентовласник ПНУ ім. В. Стефаника. – №а 200611892; заявл. 12.12. 2005 р.; опубл. 12.10.2009 р. Бюл. №19. Братолюбов, А. С. (1961). Успехи химии, 30, 1391 c.

Реутський, В. В. (2005). Створення селективних каталітичних систем для процесів рідиннофазного окиснення вуглеводнів. Дис. на здоб. наук. ступ. док. техн. наук. Львів, 238 с.

Способ получения 1,2-дихлорэтана: пат. 2071461 Росія: C07C 17/00, C07C 17/00. Заявл. 13.07.1993; опубл. 10.01.1997. Патент США № 3839475.

Способи одержання 1,2-дихлоретану, вінілхлориду та полівінілхлориду : пат. 96157 Україна: C07C 19/045, C07C 17/02. Патент ФРГ № 3245366. Опубл. 10.10.2011

Трегер, Ю. А., Гужновская, Т. Д. (1989). Интенсификация хлорорганических производств. Высоко-эффективные каталитические системы. Москва: Изд-во Химия, 79 c.

Halonen, J., Tarhanen, J. T., Ruokojarvi, Tuppurainen, K., & Ruuskanen, J. (1995). Chemosphere, 30, 1261–1273.

Kurta, S. A., Haber, M. V., & Mykytyn, I. M. (2003). The solubility of the industrial catalyst for the direct chlorination process of ethylene and the effect of its content on the quality of 1,2-dichloroethane. Chemical Industry of Ukraine, 6, 33–38.

Kurta, S. A., Mykytyn, I. M., Khatsevich, O. M., & Ribun, V. S. (2018). Mechanism of Catalytic Additive Chlorination of Ethylene to 1,2-Dichloroethane. Theoretical and Experimental Chemistry, 54(4), 283–291. https://doi.org/10.1007/s11237-018-9574-6

National Center for Biotechnology Information (2020). PubChem Patent Summary for WO-9733849-A1, Method of obtaining 1,2-dichloroethane. October 6. Retrieved from: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/patent/WO-9733849-A1.

Patents from 1790 through 1975 are searchable only by Issue Date, Patent Number, and Current Classification (US, IPC, or CPC). When searching for specific numbers in the Patent Number field, utility patent numbers are entered as one to eight numbers in length, excluding commas (which are optional, as are leading zeroes). Retrieved from: http://patft.uspto.gov/netahtml/PTO/ search-adv.htm

Shpariy, M. V., Starchevskyy, V. L., Reutskyy, Vol. V., & Hrynchuk, Y. M. (2020). Chemistry, Technology and Application of Substances, 3(1), 90–94. https://doi.org/10.23939/ctas2020.01.090

Starchevskyy, V., Shparij, M., Yrynchuk, Y., Reutsky, Vol., et al. (2020.). Chemistry & Chemical Technology, 14(3), 394-402. https://doi.org/10.23939/chcht14.03.394

Опубліковано
2020-09-17
Як цитувати
Шпарій, М. В., Старчевський, В. Л., & Гринчук, Ю. М. (2020). Вплив модифікатора на селективність реакції хлорування етилену до 1,2-дихлоретану в промислових умовах. Науковий вісник НЛТУ України, 30(4), 109-113. https://doi.org/10.36930/40300419
Розділ
Технологія та устаткування