4.1. Sản xuất VC từ axetylen
Xảy ra theo phản ứng hydroclo hóa axetylen:
C2H2 + HCl → CH2=CHCl ∆H = - 100 kJ/mol
Trong công nghiệp q trình thường được tiến hành trong pha khí, với xúc tác HgCl2/C* (hoặc graphit, silicat, …), nhiệt độ 100 – 170oC, áp suất 0,3 MPa. Sản phẩm phụ của quá trình thường là axetaldehit tạo thành do phản ứng của axetylen với vết nước có trong nguyên liệu và 1,1-dicloetan có được bằng phản ứng sau:
CH2=CHCl + HCl → CH3-CHCl2
Sơ đồ cơng nghệ của q trình sản xuất VC bằng phương pháp hydroclo hóa axetylen được trình bày trong hình …. Quá trình này bao gồm 3 bộ phận chính sau:
a) Chuẩn bị nguyên liệu: axetylen được sấy, sau đó trộn với HCl và khí tuần hồn.
b) Phản ứng: Hỗn hợp khí thu được từ thiết bị trộn được đưa vào các thiết bị phản ứng ống chùm đặt song song với nhau. Mỗi thiết bị có đường kính 2 m, chiều cao 4 m chứa từ 1500 -2000 ống xúc tác. Nhiệt phản ứng được tách và điều khiển bằng cách tuần hoàn chất tải nhiệt lạnh bên ngoài ống phản ứng, qua thiết bị trao đổi nhiệt đặt bên ngồi.
c) Xử lý khí sản phẩm: Khí sản phẩm rời vùng phản ứng được rửa với nước và NaOH để tách HCl dư, sau đó được nén tới 0,7 Mpa và làm lạnh bằng nước, phần lớn sẽ được ngưng tụ. Nước được tách ra trong thiết bị lắng và thiết bị chưng cất tách nước. Sản phẩm VC được tinh chế trong tháp chưng cất nhiệt độ thấp ở 0,4 – 0,5 Mpa. Khí thu hồi từ thiết bị lắng chứa chủ yếu là axetylen được làm sạch bằng hấp thụ, tách và tuần hoàn lại thiết bị phản ứng.
Sản xuất VC bằng phương pháp hydroclo hóa axetylen
4.2. Liên hợp clo hóa etylen, tách HCl và hydroclo hóa C2H2
Q trình dựa trên các phản ứng sau:
C2H4 + Cl2 → CH2Cl-CH2Cl (1)
CH2Cl-CH2Cl → CH2=CHCl + HCl (2)
HCl từ phản ứng (2) có thể được dùng cho phản ứng hydroclo hóa axetylen:
C2H2 + HCl → CH2=CHCl (3)
Phản ứng tổng cộng: C2H2 + C2H4 + Cl2 → 2CH2=CHCl Sơ đồ quá trình:
Sơ đồ sản xuất VC bằng phương pháp liên hợp clo hóa etylen, tách HCl và hydro hóa C2H2 (axetylen và etylen ở dạng hỗn hợp)
Với nguồn nguyên liệu đầu là axetylen và etylen với tỷ lệ mol 1:1.
Sơ đồ sản xuất VC bằng phương pháp liên hợp clo hóa etylen, tách HCl và hydro hóa C2H2 (axetylen và etylen ở dạng riêng biệt)