ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ХЛОРОПАРАФИНОВ

16
28
Полезная модель относится к химической промышленности, а именно к технологическим линиям для получения хлоропарафинов С-С и выше, которые находят применение в качестве вторичных пластификаторов полимерных материалов, замедлителей горения, модифицирующих добавок к полиолефинам и синтетическим каучукам.
Известны промышленные технологические схемы получения высших хлоролефинов классическим жидкофазным радикально-цепным хлорированием их элементным хлором, включающим стадию подготовки исходных реагентов, собственно хлорирование, переработку отходящего газа и утилизации, переработку реакционной массы и выделение продуктов.
12
16
Этим методом получают длинноцепные хлорпарафины с содержанием хлора 12-14% на основе керосиновой или более узкой фракции C-C, парафинистой нефти, жидкие хлорпарафины с содержанием хлора 40-49%, твердые хлорпарафины, содержащие до 70-72% хлора, хлорированием мягких или твердых парафинов. При жидкофазном хлорировании газообразный хлор пропускают через реакционную массу, а выделяющийся при этом хлористый водород десорбируют и удаляют в газообразном виде. Рабочая температура процесса 100-120°С. Основной реакционный аппарат-хлоратор, как и весь процесс действует по непрерывной схеме. Хлоратор снабжен барботером для хлора, холодильниками для отвода тепла, обратными холодильниками или газоотделителями на линии отходящего газа (НСl), необходимыми коммуникациями и контрольно-измерительными приборами [Н.Н.Лебедев. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. Москва, Химия. 1981. с.97-162]. Такие
процессы реализованы на ЗАО «Химпром» (г.Новочебоксарск. Чувашия), ЗАО «Каустик» (г.Стерлитамак. Башкирия), ЗАО «Химпром» (г.Волгоград). Недостатками этих процессов является использование токсичного, взрывоопасного, газообразного хлора, что усложняет технологическую схему получения хлорированных парафинов, делает ее не безопасной, требует специальной коррозионной защиты оборудования.
16
28
Техническим результатом заявляемой линии получения хлорированных парафинов является возможность получать хлоропарафины из технических фракций α-олефинов C-C и выше в процессе селективного радикального электрохимического хлорирования α-олефинов с высоким выходом продукта по току и веществу. Заявляемая линия позволяет упростить и стадию выделения конечного продукта.
16
28
Технический результат достигается заявляемой линией для получения хлорированных парафинов технических фракций C-С и выше, включающей сырьевые мерники, смеситель для приготовления электролита, электролизер, соединенный с абсорбером и фазоразделителем, выпарной аппарат для сушки хлорпарафинов и сборник готовой продукции (хлоропарафина).
2
Заявляемая линия позволят осуществлять селективное хлорирование и получать на основе технических фракций хлоропарафины с различным содержанием галогена в целевых продуктах. Это достигается использованием в ней бездиафрагменного электролизера с графитовым или платиновым, или титановым, или окисно-рутениево-титанового (ОРТА) или стеклоуглеродного катода и графитового или платинового, или ОРТА, или стеклоуглеродного анода и проведением электролиза при температуре 20-90°С и анодной плотности тока 100-1400 А/м в водном растворе хлористоводородной кислоты, ее натриевой или калиевой соли и α-олефинов, взятых в мольном соотношении реагентов (2÷14,2):(0÷3,5):1 соответственно. Электролизер содержит терморегулирующую рубашку для отвода тепла.
Процесс хлорирования идет в сравнительно простых условиях, при низких напряжениях и низком расходе электроэнергии с использованием дешевых, доступных электродов. Радикальный характер процесса электролиза позволяет проводить его не только до стадии присоединения по двойной связи, что характерно для некаталитического хлорирования элементным хлором, но и до стадии заместительного галогенирования, увеличивая содержание хлора в продукте до 50,5%.
Технологическая схема получения хлорпарафинов из α-олефинов включает операции:
- приготовление электролита из исходных реагентов
- электрохимическое хлорирование α-олефинов
- отделение хлорпарафинов от электролита и промывку их водой
- сушка сырого продукта
и соответственно этому заявляемая линия по реализации технологической схемы включает комплект установок с необходимыми коммуникациями и контрольно-измерительными приборами.
На фиг.1 показана схема заявляемой линии для получения хлоропарафинов.
Линия содержит: мерники (1) и (2) - для воды, мерники (3) и (4) - для концентрированной и разбавленной НСl соответственно, мерник (5) - для олефина, мерник (6) - для NaCl, соединенные со смесителем (7) для приготовления электролита. Смеситель (7) связан с электролизером (8), верхняя часть которого соединена с абсорбером (9) с водяным охлаждением, а нижняя часть с фазоразделителем (10) с автоматическим спуском, последний соединен с выпарным аппаратом (11). Абсорбер (9) и фазоразделитель (10) соединены с мерниками для воды (1) и (2) соответственно. Выпарной аппарат (11) соединен с емкостью для готовой продукции (12).
Линия работает следующим образом:
Вода из мерников (1) и (2) и концентрированная НСl из мерника (3) поступают в мерник (4), где НСl разбавляют до необходимой рабочей концентрации и подают в смеситель (7) для приготовления рабочего электролита, сюда же подают олефин из мерника (5) и NaCl из мерника (6), затем электролит поступает в электролизер (8), где происходит процесс электролиза с выделением водорода на катоде и радикалов галогена на аноде и процесс взаимодействия с олефином. Отвод тепла из электролизера (8) осуществляют за счет терморегулирующей рубашки. Выделяющиеся в процессе электролиза абгазы отводят через абсорбер (9), содержащий охлаждающую рубашку. Выделяющиеся из электролизера (8) абгазы содержат следы НСl и водород. В абсорбере (9) НСl улавливают и слабокислый водный раствор направляют на промывку продукта в фазоразделитель (10), а газообразный водород отводят и утилизируют. Образовавшийся хлоропарафин поступает в фазоразделитель (10), где его отмывают водой и отделяют, затем сырой хлоропарафин подают в выпарной аппарат (11) для сушки и продукт собирают в сборнике готовой продукции (12).
Предлагаемая линия позволяет получать в едином непрерывном технологическом потоке хлоропарафины с содержанием хлора от 20% до 52,5%.