III. Sản phẩm PVC
3. Ứng dụng
I.2. Quy trình kết hợp etylen và axetylen
Etylen giá rẻ từ nghành công nghiệp hóa dầu mới phát triển lúc đó đã cung cấp nguyên liệu thấp để sản xuất etylen điclorua (EDC). EDC là tiền thân của VCM. Phân hủy nhiệt của EDC cho ra VCM và HCl, chất này không được sử dụng cho mục đích nào trong công nghiệp hóa dầu lúc bấy giờ.
Quá trình axetylen của VCM được coi là thích hợp để tiêu thụ HCl từ sự phân hủy nhiệt của EDC. Cuối những năm 60 tại Nhật, sự kết hợp giữa hai quá trình etylen và axetylen để sản xuất VCM đã được ứng dụng như là một giai đoạn quá độ của công nghiệp than và hóa dầu[5].
CH2=CH2 + Cl2 → CH2Cl – CH2Cl (EDC) CH2Cl – CH2Cl →CH2=CHCl (VCM) + HCl CH≡CH + HCl →CH2=CHCl (VCM)
Trong quá trình sản xuất MVC từ etylen và clo người ta dùng xúc tác là clorua sắt hai (FeCl2), nên ít tác động đến môi trường hơn so với phương pháp trên. Phản ứng có thể thực hiện ở cả hai pha: lỏng và khí.
Trong pha lỏng người ta dùng chính sản phẩm của phản ứng, etylendicloetan (EDC), làm dung môi để hoà tan etylen và clo. Phản ứng xảy ra ở 50-70oC và áp suất 4-5 atm. Hiệu suất đạt 95-96% so với etylen.
Quá trình trong pha khí được tiến hành ở 90-130oC và áp suất 7-10 atm.Vì đây là phản ứng tỏa nhiệt mạnh nên việc kiểm soát nhiệt độ phản ứng để tránh xảy ra cháy nổ là rất quan trọng. Để tránh cháy nổ, người ta thiết kế thiết bị phản ứng dạng ống chùm, cho khí đi qua khoảng cách giữa các ống chùm đã được làm lạnh bên trong. Ngoài ra còn có thể dùng khí trơ để làm giảm khả năng gây nổ hoặc dùng lượng etylen dư…
Do nhiều yếu tố kỹ thuật thuận lợi như nêu dưới đây nên phương pháp tổng hợp trong pha lỏng thường được áp dụng rộng rãi hơn:
- Thiết bị phản ứng đơn giản; - Dễ điều chỉnh nhiệt độ phản ứng
- Không cần dùng lượng etylen dư hoặc khí trơ
- Nhiệt phản ứng được dùng ngay để đun nóng dung môi và làm bay hơi sản phẩm tạo thành.