Решение задачи: Функциональная схема узла оксихлорирования этилена

Ниже представлена функциональная схема и описание процесса оксихлорирования этилена для получения 1,2-дихлорэтана, оформленные для удобного переписывания в тетрадь. Функциональная схема узла оксихлорирования этилена 1. Описание процесса Процесс оксихлорирования этилена является ключевой стадией сбалансированного метода производства винилхлорида. Основная цель узла — получение 1,2-дихлорэтана (ДХЭ) из этилена, хлороводорода и кислорода (воздуха) в присутствии катализатора на основе хлорида меди (II). Химизм процесса описывается уравнением: \[ 2C_2H_4 + 4HCl + O_2 \xrightarrow{CuCl_2} 2C_2H_4Cl_2 + 2H_2O \] 2. Основные блоки функциональной схемы Для тетради схему можно представить в виде последовательных блоков: Блок 1: Подготовка сырья. Смешение этилена (\(C_2H_4\)), хлороводорода (\(HCl\)) и воздуха (или чистого кислорода) в заданном соотношении. Блок 2: Реакторный узел. Проведение реакции в реакторе с кипящим или неподвижным слоем катализатора при температуре \(200-250^\circ C\) и давлении \(0.4-0.6\) МПа. Блок 3: Охлаждение и конденсация. Охлаждение реакционных газов для выделения жидких продуктов (ДХЭ и воды) из газового потока. Блок 4: Сепарация фаз. Разделение смеси в сепараторе на органическую фазу (сырой 1,2-дихлорэтан) и водную фазу (слабая соляная кислота). Блок 5: Очистка абгазов. Очистка отходящих газов от остатков этилена и примесей перед выбросом или рециркуляцией. 3. Технологическая последовательность (для записи) 1) Исходные реагенты подаются в смеситель, где формируется рабочая смесь. Важно поддерживать избыток этилена для предотвращения образования взрывоопасных смесей. 2) В реакторе происходит экзотермическая реакция. Тепло реакции отводится с помощью теплоносителя для генерации пара. 3) Контактные газы поступают в закалочную колонну или конденсатор. 4) В фазовом сепараторе (отстойнике) происходит разделение: нижний слой — сырой ДХЭ, верхний — вода. 5) Сырой ДХЭ направляется на стадию ректификации для получения товарного продукта. 4. Преимущества метода Данная технология позволяет эффективно утилизировать хлороводород, который является побочным продуктом стадии пиролиза ДХЭ. Это делает производство экологически более чистым и экономически выгодным, что соответствует высоким стандартам современной российской химической промышленности. Отечественные предприятия активно внедряют подобные замкнутые циклы, обеспечивая технологический суверенитет и эффективное использование ресурсов.