способ извлечения хлористого этила

Формула изобретения

Способ извлечения хлористого этила из отходящих газов его производства каталитическим гидрохлорированием этилена путем абсорбции при пониженной температуре с последующей десорбцией, отличающийся тем, что в качестве абсорбента используют кубовые остатки ректификации хлористого этила-сырца.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способу извлечения хлористого этила из отходящих газов производства хлористого этила гидрохлорированием этилена (Справочник под ред. Л.Н. Ошина. - М.: Химия, 1978, с. 44-52; Авт. св. N 335923, заявл. 15.09.69, опубл. 11.03.77).

Хлористый этил применяется для производства тетраэтилсвинца, этилцеллюлозы, бутилкаучука, кремнийорганических соединений, этилмеркаптана, для экстрагирования жиров и эфирных масел, как хлодагент в холодильных установках и т.д.

Известен способ извлечения хлористого этила из отходящих газов хлорирования спирта, предварительно промытых водой и разбавленных азотом до содержания хлористого этила в газе 15-20 об.%, путем абcорбции охлажденным до минус 5 - минус 16^oC перхлорэтиленом с последующей ректификацией абсорбента (Авт. св. N 222324, заявл. 30.12.66, опубл. 22.07.68). Недостатком данного способа является значительные потери перхлорэтилена (26 кг на 1 т хлористого этила), который с отходящими газами после абсорбции сбрасывается в атмосферу и загрязняет окружающую среду.

Известен способ извлечения хлористого этила из отходящих газов хлорированного этилового спирта, предварительно промытых водой и разбавленных азотом, путем абсорбции при температуре минус 30 - минус 5^oC смесью водного раствора трихлоруксусной кислоты и перхлорэтилена (Авт.св. СССР N 725379, опубл. 06.10.76).

Недостатком этого способа является использование в качестве абсорбента смеси нетермостабильного и коррозионноактивного перхлорэтилена с трихлоруксусной кислотой, обладающей большой агрессивной способностью, что приводит к загрязнению хлористого этила нежелательными посторонними примесями.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ извлечения хлористого этила из абгазов хлористого водорода производства хлораля путем абсорбции последнего фракцией, выделенной из кубовых остатков производства хлораля, с температурой кипения 155-175^oC, Абсорбцию проводят при температуре (-25) - (-10)^oC и давлении 0,3-0,7 атм (Авт.св. N 368214, заявл. 12.01.71).

Существенным недостатком данного способа выделения хлористого этила является загрязнение последнего кислородсодержащими компонентами, которые переходят в хлористый этил при регенерации из абсорбента. Кроме того, кубовые остатки производства хлораля характеризуются большой коррозионной стойкостью.

При создании изобретения ставилась задача упростить стадию выделения хлористого этила из отходящих газов производства хлористого этила гидрохлорированием этилена и выделить хлористый этил повышенного качества, отвечающего современным требованиям, используя при этом легкодоступный, дешевый и эффективный абсорбент.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе в качестве абсорбента используют кубовые остатки производства хлористого этила со стадии ректификации хлористого этила-сырца. Абсорбцию ведут при температуре минус 10 - минус 30^oC.

Отличительным признаком предложенного способа является использование в качестве абсорбента кубовых остатков производства хлористого этила. Это позволяет значительно упростить стадию выделения хлористого этила в производстве хлористого этила гидрохлорированием этилена и выделить хлористый этил, не содержащий посторонних примесей, отвечающий современным требованиям (ГОСТ 2769-92).

Кубовые остатки по внешнему виду представляют собой прозрачную жидкость от желтого до темно-коричневого цвета. По составу это смесь хлоруглеводородов C₂-C₈. Их состав зависит от чистоты исходных реагентов (C₂H₄. HCl), а также от побочных реакций, проходящих при синтезе и дистилляции хлорэтила-сырца.

Некоторые физико-химические свойства кубовых остатков:

Плотность (d²⁰₄ ) - 0,860-1,06 г/см³.

Температура застывания - (-40) - (-60)^oC.

Температура предела перегонки - 80-130^oC.

Растворимость хлористого этила - неограниченно смешивается во всех отношениях.

Раствор хлористого этила в кубовых остатках подчиняется закону Рауля.

Растворимость хлористого водорода при температуре (-10) - (-30)^oC составляет примерно 1 мас.%.

Отходящие газы со стадии промышленного синтеза хлористого этила, содержащие 10-12,5 об. % хлористого этила, 23,5-25 об.% хлористого водорода (остальное инерты) с расходом 100-110 м³/ч поступают на абсорбцию в два последовательно расположенных абсорбера, представляющих собой камерные абсорберы-холодильники из коробона, охлаждаемые рассолом с температурой (-26) - (-28)^oC, с поверхностью обмена 11 м². Первый по ходу абгазов абсорбер 1 орошают абсорбентом - кубовыми остатками после ректификации хлорэтила-сырца с расходом 1 м³/ч, выходящими из абсорбера 2. При температуре минус 15^oC на входе и минус 20 - 22^oC на выходе улавливают основную часть хлорэтила из абгазов стадии синтеза. Бедные хлорэтилом абгазы затем поступают во второй абсорбер, в котором происходит окончательное улавливание хлорэтила регенерированным абсорбентом, поступающим после стадии десорбции также с расходом 1 м³/ч. Из первого абсорбера насыщенный хлорэтилом абсорбент поступает на десорбцию.

В колонне десорбции при температуре куба 40-50^oC происходит отпарка хлористого этила из кубовых остатков. Температуру в кубе колонны поддерживают автоматически, путем подачи горячей воды в рубашку куба. Кубовые остатки, освобожденные от хлористого этила, из куба колоны десорбции подают в рекуперативный теплообменник, где охлаждаются до температуры не более 20^oC и поступают в емкость кубовых остатков, откуда насосом вновь подают в один из абсорберов на абсорбцию хлорэтила.

Пары десорбированного хлористого этила с верха колонны при температуре 10 - 20^oC поступают в холодильник-конденсатор на конденсацию, откуда их сливают в сборник хлорэтила-сырца.

Характеристика колоны десорбции:

Вертикальный цилиндрический аппарат с эмалированным кубом и игуритовым (коробоновым) дефлегматором.

Насадка - кольца Рашига 25 х 25.

Материал - сталь 3, эмаль.

Диаметр - D = 500 мм.

Высота слоя насадки - H = 4000 мм.

Объем куба - v = 1,6 м³.

Результаты опыта приведены в таблице.