Quá trình halogen hóa: Tạo gốc tự do từ hợp chất halogen

Cơ chế quá trình : quá trình xảy ra theo cơ chế gốc qua các giai đoạn sau - Giai đoạn khơi mào: là giai đoạn tạo gốc tự do, bằng 3 cách

Điều kiện là chất khơi mào phải có khả năng bị phân huỷ thành gốc tự do ở nhiệt độ vừa phải, thông thường người ta dùng peroxit benzoil hoặc 2,2-azo bis izobutyronitril. + CH3Cl: ở điều kiện thường là chât khí không màu có tnt= -23,7oC, tan trong nước và một số dung môi như benzen, acid acetic, etanol. + CH2Cl2: ơ điều kiện thường là một chất lỏng không màu, có độ bay hơi cao, sôi ở 40,20C, có độ hòa tan rất cao nên chủ yếu được dùng làm dung môi như dung môi tẩy sơn, dung môi trích ly.

+ CHCl3: ở điều kiện thường là một chất lỏng không màu, sôi ở 61,3oC; có mùi đặc trưng; hơi của CHCl3 không tạo hỗn hợp nổ với không khí; hoà tan tốt trong rượu và ete và có thể trộn lẫn với một số dung môi hữu cơ. + CCl4: ở điều kiện thường là một chất lỏng sôi ở 76,7oC có tính độc cao nên ít được sử dụng rộng rãi; trước đây chủ yếu được dùng để sản xuất freon. Tuỳ theo sự khống chế điêu kiện kỹ thuật của quá trình mà thu được các sản phẩm mong muốn khác nhau, mono hay di hay tri hay tetracloruametan.

Dưới đây là thành phần sản phẩm thu được khi clo hóa metan phụ thuộc vào điều kiện quá trình. - Tách ẩm hơi Clo bằng acid H2SO4 đậm đặc hoặc sấy bằng chất rắn hấp phụ hoặc chưng cất đẳng phí. Hỗn hợp khí sản phẩm thu được thường dùng H2O để hấp thụ khí HCl hoặc dùng dung dịch HCl nồng độ thấp hoặc dùng dung dịch NaOH để trung hòa.

Thuyết minh: Khí CH4 sạch và hỗn hợp (CH4/CH3Cl) hồi lưu cùng với khí Cl2 sạch đưa vào thiết bị phản ứng (a). Sau đó được đưa sang thiết bị hấp thụ khí HCl (c) với dung dịch HCl có nồng độ thấp khoảng 20%. Nguyên tắc của phương pháp là nguyên liệu cho vào tháp thứ nhất còn khí Cl2 được cho vào từng thiết bị phản ứng.

Nguyên liệu với lượng dư CH4 (và CH3Cl hồi lưu) và một phần Cl2 vào thiết bị phản ứng thứ nhất, toàn bộ lượng Clo sẽ chuyển hóa ở 400oC. Hỗn hợp khí sản phẩm ở thiết bị thứ nhất được làm lạnh và đưa vào thiết bị phản ứng thứ hai có bổ sung lượng Cl2 cần thiết. Lỏng thu được đưa về thùng chứa sản phẩm thô còn chứa thành phần khí tự do CH3Cl, Cl2, HCl được đưa sang thiết bị tách nước (f), các vết nước thu hồi bằng chưng cất và đưa về thiết bị hấp thụ HCl.

Sản phẩm tiếp tục đưa sang tháp tách sản phẩm nhẹ (h); ở đỉnh thu được sản phẩm nhẹ hồi lưu về thiết bị phản ứng , phần lỏng ở đáy (h) được đưa sang thiết bị làm sạch và tách sản phẩm CCl4 ở thiết bị (i) và (j). Cặn cuối cùng với thành phần chứa 2 ÷ 3% m CCl4 dùng để sản xuất hexacloetan, tetracloetylen, tricloetylen.

Quá trình clo hóa etan

Phần lỏng thu được chủ yếu là CCl4 được đưa về bể chứa sản phẩm thô (e). Hơi lấy ra ở đỉnh sẽ được ngưng tụ ở thiết bị (m) bằng dòng lưu chất lạnh.

Quá trình clo hóa parafin cao phân tử

- phụ gia cho dầu cắt kim loại ( trong chế tạo máy) → tác dụng bôi trơn khi nhiệt độ do ma sát làm phân hủy kim loại thành clorua kim loại. - thế H trên nguyên tử C no hoặc không no bằng nguyên tử Cl trong pha khí 2.1. Phản ứng cộng Cl2 vào nối đôi có thể tiến hành trong pha khí hoặc pha lỏng o pha khí: cơ chế chuỗi gốc ở nhiệt độ cao.

Nguyên tắc clo hóa pha lỏng: sục chất phản ứng dạng khí cũng như khí Cl2. Đối với đồng đẳng của etylen và những dẫn xuất của chúng, khi tham gia phản ứng cộng hợp HClO thì nguyên tử Cl sẽ đính với nguyên tử C dễ hidro hóa nhất. - Đối với những đồng đẳng của etylen và những dẫn xuất của chúng, khi tham gia phản ứng cộng HCl thì tuân theo qui tắc Maccopnhicop.

Nhiệt phân bằng O 2 trong lò đốt

Công nghệ mới cho phương pháp này dùng trực tiếp một phân đoạn dầu nhẹ để sản xuất hỗn hợp C2H4 và C2H2 có thành phần thích hợp để thực hiện các phản ứng trên mà không qua giai đoạn tách và tinh chế C2H4 và C2H2 mà thay thế bằng các giai đoạn dễ dàng hơn là tách và tinh chế VC và DCE.

Thực hiện phản ứng crackinh DCE

Quá trình kết hợp giữa clo hóa và oxyclo hóa etylen Sơ đồ công nghệ

- thế nguyên tử H trên nhân thơm bằng nguyên tử Cl - cộng nguyên tử Cl vào nhân thơm. - phản ứng xảy ra trong pha lỏng trong các dung môi như clorofoc CHCl3, CS2 và là một phản ứng tỏa nhiệt. - ở điều kiện thường phản ứng này xảy ra chậm, để tăng vận tốc phản ứng thì sử dụng xúc tác như muối clorua kim loại: FeCl3.

- cơ chế phản ứng: cơ chế thế ái điện tử và xảy ra qua sự tạo thành phức π và phức σ. - nếu cho thừa Cl2 và thời gian phản ứng kéo dài thì quá trình thế sẽ xảy ra sâu hơn và có thể xảy ra hoàn toàn để tạo CCl6. Tuy nhiên mỗi giai đoạn tiếp theo sẽ xảy ra chậm hơn giai đoạn trước.