2.1 Исчерпывающее хлорирование углеводородов С1 - С3

Процесс получения перхлоруглеродов С₁-С₃ состоит из следующих основных стадий:

1. хлорирование,

2. закалка и конденсация продуктов реакции,

3. абсорбция хлористого водорода и очистка соляной кислоты,

4. выделение товарных перхлорэтилена и четыреххлористого углерода.

В качестве исходного сырья в производстве используют углеводороды С₁-С₃ и их хлорпроизводные - отходы хлорорганических производств и отработанные растворители. Газообразное углеводородное сырье после осушки на цеолитах до содержания влаги 50 млн^-1 направляется непосредственно в реактор 2. Отходы испаряются в пленочном роторном испарителе 1 и подаются в реактор 2.

Хлорирование ведут в полом футерованном реакторе 2 при 560-590 °С и давлении 0,22 кПа, разогрев реактора осуществляется вольтовой дугой. Тепло реакции снимают рециркуляцией жидких продуктов (четыреххлористый углерод- сырец и тетрахлорэтилен) из испарителя 4. При хлорировании поддерживается избыток хлора и отходящих газах до 10-15%.

Далее реакционные газы поступают в закалочную колонну 3, в которой происходит снижение температуры до 145 °С. Из куба колонны выводят тяжелые продукты и в этой же колонне отделяют хлористый водород, хлор, четыреххлористый углерод от тетрахлорэтилена, отбираемого с одной из промежуточных тарелок.

Тяжелые продукты поступают в испаритель 4, обогрев которого осуществляется высокотемпературным органическим теплоносителем при 280-300 °С. Отогнанные тетрахлорэтилен и четыреххлористый углерод возвращают в реактор 2, а кубовые остатки из испарителя 4 передают на стадию термического обезвреживания.

Легкокипящие продукты с верха колонны 3 (температура 95 °С) проходят систему конденсации в холодильниках (водой температурой 30-40 °С, рассолом до - 30 °С). Конденсат направляется в колонну 8, а отходящие газы (HCl и Cl₂) в колонну 5 для абсорбции хлористого водорода. В колонне 5, снабженной кипятильником, соляная кислота отделяется от хлора. Товарная соляная кислота (33%-ная), обработанная гидразингидратом, передается потребителю. Влажный хлор проходит сернокислую осушку в аппарате 6 и компрессором 7 подается в реактор.

Рис. 1 Принципиальная схема получения перхлорэтилена (совместно с черыреххлористым углеродом) из углеводородов С1-С3 или их хлорпроизводных: 1, 4 - испарители; 2 - реактор; 3 - закалочная колонна; 5 - абсорбционная колонна; 6 - осушитель; 7 - компрессор; 8, 9, 11 - ректификационные колонны; 10, 12 - аппараты для нейтрализации и осушки; 13 - аппараты для стабилизации.

В колонне 8 выделяются кислые газы из смеси тетрахлорэтилена и четыреххлористого углерода. Очищенная от HCl и Cl₂ смесь подается последовательно в тарельчатые колонны 9 и 11 для выделения товарных продуктов. Выделенные продукты промываются 10%-ным раствором едкого натра и осушаются твердой щелочью и хлористым кальцием в аппаратах 10 и 12. Перед отправкой потребителю в тетрахлорэтилен дополнительно вводят стабилизатор в аппарате 13.