بخشی از مقاله
چکیده
توزیــع دمــا در طــول راکتــور هــای بســتر ثابــت در فراینــد اکســی کلریناسیون اتیلن که منجر به تولید اتیلن دی کلرایـد مـی شـود در این تحقیق بررسی شده است . مزیت این کار اینست که ازرسیدن به دماهای بالا که منجر به غیر فعال شـدن کاتالیسـت مـی شـود جلـو گیری شده و به عبارتی عمر مفید کاتالیست استفاده شـده بـالاترمی رود. همچنین در این تحقیق اثر پارامتر هـایی نظیـر درصـد تخلخـل کاتالیست، نسبت رقیق سازی ، دانسـیته و قطـر کاتالیسـت بـر روی درصد تبدیل اتیلن و افت فشار راکتور مورد بررسی قرار گرفت. نتـایج آزمایشگاهی بیانگر این بـوده اسـت کـه بـا افـزایش درصـد تخلخـل کاتالیست و کاهش نسبت رقیق سازی، میـزان درصـد تبـدیل اتـیلن افزایش می یابد. همچنین افزایش درصد تخلخل کاتالیست و کـاهش نسبت رقیق سازی، سبب کاهش افت فشار راکتـور مـی گـردد. ایـن نتایج نشان داده است که با افزایش دانسیته کاتالیست میـزان درصـد تبدیل اتیلن کاهش و افت فشار راکتور افزایش می یابد.
واژه های کلیدی
فرایند اکسی کلریناسیون اتیلن-توزیـع دمـا – راکتـور بسـتر ثابـت-کاتالیست
مقدمه
وینیل کلراید مونومر VCM(CH2=CHCL)خوراک اصلی فرایند های تولیدپلی وینیل کلراید یا PVC است کـه یکـی از مهمتـرین عوامـل برای تولید مواد پلاستیکی در صنایع پترو شیمی است. ظرفیت تولید VCMدر سرا سر دنیا حدود 24 میلیون تن در سال است .[4,1]
بــرای اولــین بــار در ســال 1912 از طریــق واکــنش کاتالیســتی هیدروکلروناسیون، استیلن تهیه شد . بعد ها استیلن به دلیل مصـرف انرژی بالابا اتلین جایگزین شد. ایـن امکـان در سـال 1958-1955 میسر شد .[2]
این ماده به صورت تجـاری از کراکینـگ 1و2 دی کلـرو اتـان (EDC) تولیـد مـی شــود کـه ایـن مــاده در سراسـر دنیـا از دو روش اکســی کلریناسیون وکلریناسیون مستقیم تولید می شـود. حـدود %85کـل تولید EDC برای تهیه وتولید وینیل کلراید مونومر مورد استفاده قرار می گیرد و%10 در تولید حلالهای کلریناسیون از قبیـل 1و1و1 تـری
کلرو اتان وتتراکلرواتیلن استفاده می شود. بقیه از طریـق فراینـدهای مختلفی عمدتا"سنتز اتیلن دی آمین مصرف می شود.[1,3]
در مقیاس تجاری در راکتورهای اکسی کلریناسیون اتیلن ، گاز اتیلن، اسید کلرید ریک وهوا یا اکسـیژن در مجـاورت کاتالیسـت در دمـای بالای 200 درجه سلسیوس با هـم واکـنش داده و EDC تولیـد مـی شود .[1]
شرح فرایند
واحدتولید VCMجهت تولید کلراید وینیل (منومر)از اتـیلن ، اسـید کلریدریک و هوا توسط شرکت ژاپنی TOYO SODAطراحـی شـده است، که شامل چند بخش اصلی زیر می باشد.[6]
-1 بخش Oxy chlorination
-2 بخش خالص سازی EDC
-3 بخش تجزیه حرارتی EDC وخالص سازی VC
در این واحد بخش خالص سازی EDC به دو بخش تقسیم می شود،
به این دلیل که یک قسمت از EDC تولید شده به عنـوان محصـول
نهــایی بــا کیفیــت بــالا مــی باشــد . بخــش اول مربــوط بــه اکســی
کلریناسیون وبخش دیگر جهت کلرینه کردن مستقیم می باشد.
این فرایند با سه واکنش زیر نشان داده می شود .[6]
C2H4Cl2(EDC) +H2O+76.4 Kcal (1) Oxy Chlorination C2H4+2HCl+1/2O2(Air)
(2) C2H4Cl2(EDC)+52.5 Kcal Direct Chlorination
C2H4
(3) C2H3Cl(VCM) + Thermal Cracking C2H4Cl2(EDC) + 10.2Kcal
(4) Overall
4C2H3Cl(VCM) +2 H2O 4C2H4 +2 Cl2 +O2(Air)
اکسی کلریناسیون
واکنش های تهیه EDC از اتیلن ، اسید کلریدریک و اکسیژن با عنوان واکنش DEACON معروف می باشد. کلرید مس (CuCl2) به عنوان کاتالیست اصلی برای واکنش ها در نظر گرفته شده است.
