Производство винилиденхлорида

Винилиденхлорид, хлористый винилиден, 1, 1 — дихлорэтилен, СН2=СС12 —бесцветная жидкость со слабым запахом, температура кипения 31,7°С; температура замерзания-122,1°С, удельный вес 1,219. Пределы взры-ваемости с воздухом от 7 до 16% объемных. Винилиденхлорид хорошо смешивается со многими органическими растворителями. Он способен к реакциям полимеризации и совместной полимеризации с другими мономерами—хлористым винилом, бутадиеном, метилметакрилатом и др. Полимеры и сополимеры винилиденхлорида обладают рядом ценных свойств: химической стойкостью, водостойкостью, достаточной механической прочностью, способностью окрашиваться и пр., поэтому находят применение для получения пластмасс, пленкообразующих веществ, упаковочных материалов, заменителей кожи, синтетических волокон.

Сырьем для получения винилиденхлорида служит трихлорэтан, который получается хлорированием хлористого винила

СН2=СНС1 + С12 → СН2С1—СНСl2

или дихлорэтана

СН2С1—СН2С1+С12 → СН2Сl-СНСl2+НСl.

Обычно используют вторую реакцию, т. к. дихлорэтан дешевле, чем хлорвинил и сравнительно легко хлорируется каталитически в жидкой фазе в присутствии инициатора—порофора. Рациональное использование хлористого водорода является существенным моментом при организации производства трихлорэтана из дихлорэтана.

Получение винилиденхлорида дегидрохлорированием трихлорэтана возможно следующими методами:

1) спирто-щелочным,

2) водно-щелочным,

3) пиролизом,

4) известковым.

Первый способ требует затраты спирта и щелочи, стоимость которых сравнительно велика. Отделение винилиденхлорида от спирта, в связи с возможным образованием азеотропных смесей спирт-вода—винилиденхлорид, затруднено. Наличие же спирта в винилиденхлориде ухудшает полимеризацию последнего. Воднощелочной способ применялся в промышленном масштабе, несмотря на высокий расход щелочи, т. к. при омылении трихлорэтана приходится брать избыток щелочи для сдвижения равновесного состояния в сторону образования винилиденхлорида. Более прогрессивным может явиться метод пиролиза трихлорэтана, при подборе соответствующего катализатора. При проведении процесса с активированным углем в качестве катализатора при температуре 500°С, с конверсией 50—60%, выход винилиденхлорида не превышал 50%.

Проведение дегидрохлорирования тетрахлорэтана известковым молоком позволяет использовать более дешевое сырье, чем едкий натр, при сохранении достаточного выхода винилиденхлорида.

Производство винилиденхлорида по известковому методу осуществляется по описываемой схеме в три стадии:

1) омылении трихлорэтана известковым молоком,

2) ректификации винилиденхлорида,

3) стабилизации готового продукта.

Известковое молоко, необходимое для омыления трихлорэтана готовится в гасителе 11, взаимодействием негашеной извести и воды (Схема 4).

Из гасителя известковое молоко с содержанием гидрата окиси кальция 170 г/л сливается в емкость 12, куда в случае необходимости добавляется вода. Центробежным насосом известковое молоко подается в мерник, 1, из которого поступает в смеситель 3, в него же из мерника 2 сливается трихлорэтан. Образовавшаяся смесь центробежным насосом закачивается в реактор 13. Реактор — стальная колонна, футерованная диабазовой плиткой с рубашкой и змеевиком внутри. В конце реакции реактор обогревается острым паром.