b. Sản xuất axetylen tự nhiên và khí đồng hành
3.4. SẢN XUẤT VC TỪ AXETYLEN TRONG PHA LỎNG
Trong pha lỏng người ta tiến hành thổi axetylen và HCl cho qua dung dịch xúc tác có hoà tan thành phần Cu2Cl2 23% trọng lượng, NH4Cl 16%có thêm CaCl2 hoà tan trong axits HCL 12 ÷ 15%, duy trì ở nhiệt độ 60 ÷ 650C. Cũng có thể dùng xúc tác HgCl2 trong axit HCl nhưng nhiệt độ tăng lên 900C.
Phản ứng chính xảy ra trong quá trình là: Cu+ (Hg2+)
CH≡CH + HCl CH2=CHCl
Cơ chế có thể được miêu tả như sau: H+
HC≡CH + HCl δ+CH≡δ-CH⋅⋅⋅Cl CH2=CHCl + Cu+ (Hg2+).
Cu+ (Hg2+) Cu+ (Hg2+)
Ngoài phản ứng chính do phản ứng xảy ra trong pha lỏng sẽ có một lượng nước nhỏ có trong dung dịch. Vì vậy axetylen rất dễ cộng hợp với nước để tạo andehitaxetic.
CH≡CH + HOH → CH3-CHO
Nếu sử dụng xúc tác đồng có xu hướng tạo làm tăng phản ứng phụ trùng hợp axetylen thành Vinyl axetylen.
2CH≡CH → CH≡C-CH=CH2.
Thời gian tiếp xúc giữa axetylen và axit clohydric với xúc tác tăng có thể làm cho sự chuyển hoá C2H2 gần như hoàn toàn nhưng năng suất của thiết bị giảm. Vì vậy người ta cho thời gian tiếp xúc ngắn hơn, C2H2 dư sẽ tuần hoàn trở lại.
Trong công nghiệp người ta có thể tiến hành tổng hợp VC trong pha lỏng như sau: Cho xúc tác và 12 ÷15 %HCl vào thiết bị trước, sau đó cho C2H2 và HCl vào cùng một lúc, nhiệt độ phản ứng duy trì ở 60 ÷ 650C. VC tạo thành trong hỗn hợp gồm có axetylen, axit clohydric và hơi nước. Đầu ra của thiết bị đưa ra bộ phận tưới nước của thiết bị lọc khí để tách HCl. Khi hơi nước ngưng tụ sẽ tiến hành làm khô các khí bằng CaCl2 rắn. VC sẽ được ngưng tụ khi làm lạnh ở -200C và đi vào thiết bị phân ly để tách axetylen không ngưng tụ cho tuần hoàn lại thiết bị phản ứng.
Ưu điểm:
Có thể tiến hành ở nhiệt độ thấp, do đó dễ khống chế được nhiệt độ, tốn ít năng lượng.
Thiết bị đơn giản.
Hiệu suất của quá trình thấp do độ chọn lọc không cao, mức độ chuyển hoá thấp hơn sản xuất trong pha khí.