C. sản xuất VC từ axetylen và HCl
i. tiến hành quá trình trong pha lỏng
1. Cơ sở của phơng pháp
Khi tiến hành quá trình này trong pha lỏng ngời ta tiến hành thổi C2H2 và HCl qua dung dịch xúc tác có thành phần : Cu2Cl2 23% khối lợng, NH4Cl 16 %, có
thêm CaCl2 hoà tan trong axít HCl 12 – 15 % ở nhiệt độ 50 – 60oC. Cũng có
thể dùng xúc tác HgCl2 trong axít HCl và duy trì ở nhiệt độ 90oC. Tuy nhiên xúc tác đồng có xu hớng làm tăng phản ứng phụ : trùng hợp axetylen thành vinyl axetylen.
2CH
≡
CH→
CH≡
C - CH = CH2Đây là phản ứng không mong muốn, vì vậy để ngăn ngừa phản ứng phụ ngời ta phải dùng HCl để hoà tan muối đồng.
Có nhiều quan điểm về vai trò của xúc tác muối đồng và muối thuỷ ngân. Một số quan điểm cho rằng muối thuỷ ngân, muối đồng tác dụng với axetylen tạo thành hợp chất trung gian. Hợp chất trung gian này bị phân huỷ dới tác động của HCl hoàn nguyên xúc tác và cho ta sản phẩm Vinyl clorua.
Quá trình đợc mô tả :
CH
≡
CH + HgCl2→
ClCH = CH-HgClClCH = CH-HgCl + HCl
→
CH2 = CHCl + HgCl2Quan điểm khác lại cho rằng muối đồng, muối thuỷ ngân tác dụng với axetylen tạo phức chất. Trong đó các nguyên tố các bon có điện tích dơng có khả
năng tác dụng với anion clo và kết quả là kim loại bị thay thế bởi proton tạo sản phẩm là VC.
Quá trình :
2. Ưu nhợc điểm của phơng pháp
Ưu điểm của phơng pháp này là quá trình tiến hành ở điều kiện nhiệt độ thấp, ít tốn năng lợng chính vì vậy mà thiết bị phản ứng chế tạo đơn giản hơn.
tuy nhiên nó có nhợc điểm là : hiệu suất chuyển hoá VC thấp, trong quá trình tạo ra nhiều sản phẩm phụ chính vì vậy mà sẽ gây khó khăn cho việc phân tách sản phẩm trong quá trình tinh chế thu VC tinh khiết. Đồng thời HCl ở dạng lỏng gây ăn mòn thiết bị.
ii. tiến hành quá trình trong pha khí
1. Cơ sở của phơng pháp
Khác với phơng pháp trong pha lỏng, ở phơng pháp này xúc tác sử dụng cho phản ứng là xúc tác rắn và thờng là HgCl2/C* (hoặc graphít, silicat ). Trong đó…
muối thuỷ ngân HgCl2 đợc mang trên chất mang là than hoạt tính (C*). Tuy nhiên do muối thuỷ ngân độc nên ngời ta thờng có xu hớng thay thế muối thuỷ ngân bằng các muối của các kim loại khác ( BaCl2, CdCl2 ). Quá trình đ… ợc mô tả bằng phản ứng:
