розділ 13
13.5.5. виробництво хлоропрену
2-Хлор-1,3-бутадієн (хлоропрен) використовують для отримання хлоропренового каучуку. З численних способів отримання хлоропрену тільки два доступні для промисловості: ацетиленовий і бутадієн.
Отримання хлоропрену з ацетилену по процесу фірми «Du Pont» (США) включає дімерізацію очищеного і обескіслороженного ацетилену в вінілацетилен в присутності каталізатора - водного розчину Cu2 Cl2. NH4 C1 і HCl при 80-90 ° С по реакції:
При цьому утворюються побічні продукти: дівінілацетілен, димери, тримери та інші полімери ацетилену. Вінілацетилен виділяють з суміші абсорбційним або конденсаційним способом.
Гідрохлорування вінілацетилену в хлоропрен здійснюють в присутності водного розчину Cu2 Cl2. HC1 і FеС12 при 45 ° С. В якості побічного продукту утворюється 1,3-дихлор-2-бутен, кількість якого зводять до мінімуму зниженням ступеня конверсії вінілацетилену до 10-20%:
Синтез хлоропрену з ацетилену вибухонебезпечний, вимагає застосування спеціального коррозионностойкого обладнання, супроводжується утворенням великої кількості медьсодержащих стічних вод. Частка виробництва хлоропрену цим методом не перевищує 10% від загального обсягу.
Економічно більш вигідним і ефективним є метод синтезу на основі бутадієну і бутен (або бутан-бутиленовой фракції). Синтез хлоропрену протікає через проміжне утворення 3,4-дихлор-1-бутена і 1,4-дихлор-2-бутена:
За процесу фірми «Distillers Co.» (Великобританія) хлорування бутадієну протікає в газовій фазі при 300 ° С (рис. 13.76). Бутадієн і хлор сушать до вмісту вологи 0,001 і 0,003% відповідно. Суміш діхлорбутенов відокремлюють ректифікацією. Процес регулюють таким чином, що отримана суміш діхлорбутенов складається з 3,4-дихлор-1-бутена і 1,4-дихлор-2-бутена в співвідношенні 60. 40.
Мал. 13.76. Схема виробництва хлоропрену хлоруванням бутадієну
(Фірма «Distillers Со.»):
1 - осушувач; 2 - скрубер; 3 - реактор;
4 - дегазирующая колона; 5 - реактор ізомеризації;
6 -дегідрохлорірующій апарат; 7 - колона ректифікації;
8 - отпарную колона; I - бутадієн; II - хлор; III - суміш бутадієну і хлороводню;
IV - діхлорбутени; V - висококиплячі компоненти; VI - вода; VII - водний розчин хлороводню;
VIII - 3,4-дихлор-1-бутен; IX - водний розчин гідроксиду натрію;
X - водний розчин хлориду натрію; XI - чистий хлоропрен; XII - 1-хлорбутадіен
400 ° С з утворенням діхлорбутенов (1-хлор-2-бутена і 3-хлор-1-бутена) і діхлорбутанов. Після поділу суміші монохлорбутени піддають термічному дегідрохлорування при температурі близько 600 ° С з утворенням бутадієну і хлористого водню. Бутадієн повертають на хлорування, далі - як в процесі на основі бутадієну.